Как сделать цифровой вольтметр, схемы модуля амперметра

В этой статье мы узнаем, как создать комбинированный модуль цифрового вольтметра и цифрового амперметра для цифрового измерения постоянного напряжения и тока в различных диапазонах.

Вступление

Электрические параметры, такие как напряжение и ток, неразрывно связаны с электроникой и электронщиками.

Любая электронная схема была бы неполной без соответствующих уровней напряжения и тока.

Наша сеть переменного тока подает переменное напряжение с потенциалом 220 В, для реализации этих напряжений в электронных схемах мы используем адаптеры питания постоянного тока, которые эффективно понижают сетевое напряжение переменного тока.

Тем не менее, большинство источников питания не включают в себя системы мониторинга мощности, что означает, что блоки не включают в себя измерители напряжения или тока для отображения соответствующих величин.

В большинстве коммерческих источников питания используются простые способы отображения напряжений, такие как калиброванный циферблат или обычные измерители с подвижной катушкой. Это может быть нормально до тех пор, пока задействованные электронные операции не являются критическими, но для сложных и чувствительных электронных операций и устранения неисправностей необходима высокопроизводительная система мониторинга.

К цифровой вольтметр А амперметр стал очень удобным для точного контроля напряжения и тока без ущерба для параметров безопасности.

В данной статье объяснялась интересная и точная схема цифрового вольтметра и амперметра, которую можно легко собрать дома, однако для обеспечения точности и совершенства для устройства потребуется хорошо спроектированная печатная плата.

Схема работы

В схеме используются микросхемы 3161 и 3162 для необходимой обработки уровней входного напряжения и тока.

Обработанная информация может быть непосредственно считана с помощью трех 7-сегментных модулей отображения с общим анодом.

Схема требует хорошо регулируемого блока питания на 5 В для работы схемы и должна быть обязательно включена, поскольку для правильной работы IC строго требуется источник питания 5 В.

Дисплеи питаются от отдельных транзисторов, которые обеспечивают яркое освещение дисплеев.

Транзисторы BC640, однако вы можете попробовать другие транзисторы, такие как 8550 или 187 и т. Д.

Предлагаемый цифровой вольтметр, схема амперметра Модуль может эффективно использоваться с источником питания для индикации напряжения и тока, потребляемого подключенной нагрузкой через подключенные модули.

Ссылаясь на приведенную ниже принципиальную схему, модуль 3-значного цифрового дисплея построен на ИС CA 3162, которая является ИС аналого-цифрового преобразователя, и дополнительной ИС CA 3161, которая представляет собой ИС декодера BCD с 7 сегментами, обе эти ИС производятся RCA.

Как работают дисплеи

Используемые 7-сегментные дисплеи имеют общий тип анода и подключаются к показанным драйверам транзисторов T1-T3 для отображения соответствующих показаний.

Схема включает в себя возможность выбора десятичной точки в соответствии со спецификациями нагрузки и диапазоном.

Например, в показаниях напряжения, когда десятичная точка светится на LD3, это означает диапазон 100 мВ.

Для текущего измерения средство выбора позволяет вам выбрать один из двух диапазонов, от 0 до 9,99, а другой от 0 до 0,999 ампер (используя ссылку b). Это означает, что резистор, чувствительный к току, представляет собой резистор на 0,1 или 1 Ом, как показано на схеме ниже:

Чтобы гарантировать, что R6 не влияет на выходное напряжение, этот резистор необходимо расположить до сети делителя напряжения, которая отвечает за управление выходным напряжением.

S1, который является переключателем DPDT, используется для выбора значения напряжения или тока в соответствии с предпочтениями пользователя.

С этим переключателем, установленным для измерения напряжения, P4 вместе с R1 обеспечивает ослабление около 100 для подаваемого входного напряжения.

Кроме того, точка D активируется при более низком уровне напряжения, что позволяет подсвечивать десятичную точку на модуле LS, а цифра «V» становится ярко освещенной.

Когда селекторный переключатель удерживается в направлении диапазона Amp, падение напряжения, полученное на чувствительном резисторе, прикладывается прямо к точкам входов Hi-Low IC1, который является модулем DAC.

Значительно низкое сопротивление чувствительных резисторов обеспечивает незначительное влияние на результат делителя напряжения.

Диапазоны регулировки дисплеев

В предлагаемом модуле схемы цифрового вольтметра амперметра вы найдете 4 диапазона регулировки.

P1: для обнуления текущего диапазона.

P2: Для включения полной калибровки текущего диапазона.

P3: для обнуления диапазона напряжений.

P4: для включения полной калибровки диапазона напряжения.

Рекомендуется настраивать предустановки только в указанном выше порядке, при этом P1 и P3 используются надлежащим образом для правильного обнуления соответствующих параметров модуля.

P1 помогает компенсировать рабочее значение потребляемого тока покоя регулятора, что приводит к незначительному отрицательному отклонению в диапазоне их напряжений, которое, в свою очередь, эффективно компенсируется P3.

Модуль отображения напряжения / тока работает без каких-либо проблем с нерегулируемым питанием от источника питания (не более 35 В), обратите внимание на точки E и F на втором рисунке выше. В этом случае мостовой выпрямитель B1 можно исключить.

Система может быть спроектирована как двойная, чтобы получать одновременные показания V и I. Однако следует понимать, что резистор, чувствительный к току, закорачивается посредством заземления каждый раз, когда два устройства получают питание от одного и того же источника. Есть два основных способа победить это заболевание.

Первый - подключить модуль V из другого источника, а модуль l - из «хоста». Второй вариант намного более изящен и требует подключения участков E с левой стороны резистора, считывающего ток.

Однако имейте в виду, что максимально возможное показание V в этом случае превращается в 20,0 В (R6 снижает l V max.), Потому что напряжение на выводе 11 обычно не превышает 1,2 В.

Более высокие напряжения, как правило, отображаются при выборе более низкого качества тока, т. Е. R6 должен быть 0R1. Пример: R6 падает на 0,5 В при использовании тока 5 А, чтобы гарантировать, что 1,2 - 0,5 = 0,7 В по-прежнему соответствуют показаниям напряжения, оптимальное отображение которых в этом случае составляет 100 x 0,7: 70 В Как и раньше, эти типы сложности просто возникают, когда несколько таких устройств используются в одном источнике.

Дизайн печатной платы для изготовления вышеупомянутых модулей