En aquest article aprenem a construir un mòdul de circuit combinat de voltímetre digital i un amperímetre digital per mesurar voltatges i corrent continu a través de diferents rangs, digitalment.
Introducció
Paràmetres elèctrics com el voltatge i el corrent s’associen intrínsecament a l’electrònica i als enginyers electrònics.
Qualsevol circuit electrònic seria incomplet sense un subministrament adequat de nivells de corrent i tensió.
La nostra xarxa de corrent altern subministra una tensió alterna a la potència de 220 V, per implementar aquestes tensions en circuits electrònics incorporem adaptadors de corrent continu que redueixen eficaçment els voltatges de corrent altern.
No obstant això, la majoria de les fonts d’alimentació no inclouen sistemes de control de potència, és a dir, les unitats no incorporen mesuradors de tensió ni de corrent per mostrar les magnituds rellevants.
Majoritàriament, les fonts d’alimentació comercials utilitzen formes senzilles de mostrar els voltatges, com ara un dial calibrat o uns comptadors de bobines mòbils normals. Poden funcionar sempre que les operacions electròniques involucrades no siguin crítiques, però per a operacions electròniques complexes i sensibles i per a la resolució de problemes, es fa imprescindible un sistema de control de gamma alta.
A voltímetre digital i un amperímetre és molt útil per controlar perfectament les tensions i el corrent sense comprometre els paràmetres de seguretat.
En aquest article s’explica un interessant i precís circuit de voltímetre i amperímetre digital que es pot construir fàcilment a casa, tot i que la unitat necessitarà un PCB ben dissenyat per a la precisió i la perfecció.
Funcionament del circuit
El circuit utilitza IC 3161 i 3162 per al processament requerit de la tensió d'entrada i els nivells de corrent.
La informació processada es pot llegir directament a través de tres mòduls de visualització d’ànode comuns de 7 segments.
El circuit requereix una secció d'alimentació ben regulada de 5 volts per al funcionament del circuit i s'ha d'incloure sense cap defecte ja que l'IC requereix estrictament una font de 5 volts per funcionar correctament.
Les pantalles estan alimentades per transistors individuals que asseguren que les pantalles estiguin il·luminades amb força.
Els transistors són BC640, però podeu provar altres transistors com 8550 o 187, etc.
El voltímetre digital proposat, circuit amperímetre El mòdul es pot utilitzar eficaçment amb una font d'alimentació per indicar el consum de tensió i corrent per la càrrega connectada a través dels mòduls connectats.
En referència al diagrama de circuits que es mostra a continuació, el mòdul de visualització digital de 3 dígits es construeix a través dels circuits integrats CA 3162, que és un convertidor analògic a digital IC, i el CI complementari CA 3161, que és un IC de descodificació de BCD a 7 segments, tots dos IC estan fabricats per RCA.
Com funcionen les pantalles
Les pantalles de 7 segments utilitzades són de tipus ànode comú i estan connectades a través dels controladors de transistors T1 a T3 mostrats per indicar les lectures rellevants.
El circuit inclou la facilitat per a la selecció del punt decimal segons les especificacions i el rang de càrrega.
Per exemple, a les lectures de tensió, quan el punt decimal s’il·lumina a LD3 significa un abast de 100 mV.
Per a la mesura actual, la funció de selecció us permet triar entre un parell d’intervals, és a dir, de 0 a 9,99 i l’altre de 0 a 0,999 amperes (mitjançant l’enllaç b). La qual cosa implica que la resistència de detecció de corrent és de 0,1 ohm o bé de 1 ohm, tal com es mostra al diagrama següent:
Per tal de garantir que R6 no tingui cap efecte sobre la tensió de sortida, aquesta resistència ha de situar-se abans de la xarxa divisora de tensió que es fa responsable del control de la tensió de sortida.
S1, que és un commutador DPDT, s'utilitza per seleccionar la tensió o la lectura actual segons la preferència dels usuaris.
Amb aquest commutador configurat per mesurar la tensió P4 juntament amb R1 proporciona una atenuació d’uns 100 per a la tensió d’entrada alimentada.
A més, el punt D està habilitat a un nivell de tensió inferior per permetre la il·luminació del punt decimal al mòdul LS i la figura 'V' s'il·lumina amb força.
Amb l’interruptor de selecció mantingut cap al rang d’Amp, la caiguda de tensió adquirida a través de la resistència de detecció s’aplica directament als punts de les entrades Hi-Low d’IC1, que és el mòdul DAC.
El valor significativament baix de les resistències de detecció garanteix un efecte insignificant sobre el resultat del divisor de tensió.
Gammes d’ajust per a les pantalles
Trobareu 4 rangs d’ajust subministrats al mòdul de circuit d’amperímetre de voltímetre digital proposat.
P1: per anul·lar l'interval actual.
P2: per permetre el calibratge a escala completa del rang actual.
P3: per anul·lar el rang de tensió.
P4: per permetre el calibratge a escala completa del rang de voltatge.
Es recomana que els paràmetres predefinits s'ajusten només en l'ordre anterior, on s'utilitzen adequadament P1 i P3 per anul·lar correctament els paràmetres respectius del mòdul.
P1 ajuda a compensar el regulador que opera el valor de consum de corrent en repòs, el que resulta en una desviació negativa menor en tot el seu rang de voltatge, que al seu torn es compensa efectivament amb P3.
El mòdul de visualització de tensió / corrent funciona sense necessitat de subministrament no regulat de la font d'alimentació (que no superi els 35 V màx.). Tingueu en compte els punts E i F de la segona figura anterior. En aquest cas, es pot eliminar el rectificador de pont B1.
El sistema es podria dissenyar com un doble per adquirir lectures V i I simultànies. Cal reconèixer, però, que la resistència de detecció de corrent es fa curtcircuit mitjançant els enllaços de terra cada vegada que es proporcionen els dos dispositius des de la mateixa font. Bàsicament hi ha dos mètodes per derrotar aquest trastorn.
El primer és connectar el mòdul V des d'una font diferent, mentre que el mòdul l del subministrador 'host'. El segon és molt més elegant i requereix zones de cablejat dur E al costat esquerre de la resistència de detecció actual.
Tingueu en compte, però, que la lectura de V més alta possible en aquest cas es converteix en 20,0 V (R6 disminueix l V màx.), Perquè la tensió al pin ll normalment no superarà l 2 V.
Les tensions més grans solen mostrar-se escollint la qualitat de corrent més baixa, és a dir, R6 arriba a ser 0R1. Instància: R6 cau 0,5 V a un ús actual de 5 A, per assegurar que 1,2 - 0,5 = 0,7 V continua essent per a la lectura de tensió, la visualització òptima és en aquest cas de 100 x 0,7: 70 V Igual que abans, aquest tipus de les complicacions simplement es produeixen sempre que s’utilitzen un parell d’aquestes unitats en un mateix subministrament.
Disseny de PCB per fer els mòduls comentats anteriorment
Anterior: S'han explicat 6 circuits útils de carregador de telèfon mòbil de CC Següent: S'explica la connexió pinout IC 7805, 7812, 7824
