Herstellung eines digitalen Voltmeters, Amperemeter-Modulschaltungen

Herstellung eines digitalen Voltmeters, Amperemeter-Modulschaltungen

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie ein digitales Voltmeter und ein digitales Amperemeter-Kombinationsschaltungsmodul zum digitalen Messen von Gleichspannung und Strom über verschiedene Bereiche bauen.

Einführung

Elektrische Parameter wie Spannung und Strom sind inhärent mit der Elektronik und mit Elektronikingenieuren verbunden.



Jede elektronische Schaltung wäre ohne geeignete Versorgung mit Spannungs- und Strompegeln nur unvollständig.



Unser Netzwechselstrom liefert eine Wechselspannung mit einem Potential von 220 V, um diese Spannungen in elektronischen Schaltkreisen zu implementieren, verwenden wir Gleichstromadapter, die die Netzwechselspannungen effektiv senken.

Die meisten Netzteile enthalten jedoch keine Stromüberwachungssysteme, was bedeutet, dass die Geräte keine Spannungs- oder Strommesser zur Anzeige der relevanten Größen enthalten.



Meistens verwenden die kommerziellen Netzteile einfache Methoden, um die Spannungen wie ein kalibriertes Zifferblatt oder gewöhnliche Messgeräte mit beweglicher Spule anzuzeigen. Diese können in Ordnung sein, solange die beteiligten elektronischen Vorgänge nicht kritisch sind. Für komplexe und sensible elektronische Vorgänge und die Fehlerbehebung ist jedoch ein High-End-Überwachungssystem unerlässlich.

ZU digitales Voltmeter und ein Amperemeter sind sehr praktisch, um Spannungen und Strom perfekt zu überwachen, ohne die Sicherheitsparameter zu beeinträchtigen.

In diesem Artikel wurde eine interessante und genaue Schaltung für digitale Voltmeter und Amperemeter erläutert, die leicht zu Hause gebaut werden kann. Für Genauigkeit und Perfektion benötigt das Gerät jedoch eine gut konzipierte Leiterplatte.



Schaltungsbetrieb

Die Schaltung verwendet IC 3161 und 3162 zur erforderlichen Verarbeitung der Eingangsspannungs- und Strompegel.

Die verarbeiteten Informationen können direkt über drei 7-Segment-Common-Anode-Anzeigemodule gelesen werden.

Die Schaltung benötigt einen gut geregelten 5-Volt-Stromversorgungsabschnitt für den Betrieb der Schaltung und sollte unbedingt enthalten sein, da der IC für den korrekten Betrieb unbedingt eine 5-Volt-Versorgung benötigt.

Die Displays werden von einzelnen Transistoren gespeist, die sicherstellen, dass die Displays hell leuchten.

Die Transistoren sind BC640, Sie können jedoch auch andere Transistoren wie 8550 oder 187 usw. ausprobieren.

Das vorgeschlagene digitale Voltmeter, Amperemeter-Schaltung Das Modul kann effektiv mit einem Netzteil verwendet werden, um den Spannungs- und Stromverbrauch der angeschlossenen Last über die angeschlossenen Module anzuzeigen.

Unter Bezugnahme auf das nachstehende Schaltbild wird das 3-stellige digitale Anzeigemodul durch die ICs CA 3162 aufgebaut, die ein Analog-Digital-Wandler-IC sind, und den komplementären CA 3161-IC, der ein BCD-zu-7-Segment-Decoder-IC ist. Beide ICs werden von hergestellt RCA.

Wie die Displays funktionieren

Die verwendeten 7-Segment-Anzeigen sind vom Typ einer gemeinsamen Anode und werden über die gezeigten T1- bis T3-Transistortreiber angeschlossen, um die relevanten Messwerte anzuzeigen.

Die Schaltung enthält die Möglichkeit zur Dezimalpunktauswahl gemäß den Lastspezifikationen und dem Bereich.

Zum Beispiel in den Spannungsanzeigen, wenn der Dezimalpunkt bei LD3 leuchtet, bedeutet dies einen Bereich von 100 mV.

Für die aktuelle Messung können Sie mit der Auswahlfunktion aus mehreren Bereichen auswählen, dh zwischen 0 und 9,99 und zwischen 0 und 0,999 Ampere (über den Link b). Dies bedeutet, dass der Stromerfassungswiderstand entweder ein 0,1-Ohm- oder ein 1-Ohm-Widerstand ist, wie in der folgenden Abbildung dargestellt:

Um sicherzustellen, dass R6 keinen Einfluss auf die Ausgangsspannung hat, muss dieser Widerstand vor dem Spannungsteilernetz positioniert werden, das für die Steuerung der Ausgangsspannung verantwortlich ist.

S1, bei dem es sich um einen DPDT-Schalter handelt, wird verwendet, um entweder den Spannungs- oder den Strommesswert gemäß den Vorlieben des Benutzers auszuwählen.

Mit diesem zur Spannungsmessung eingestellten Schalter liefert P4 zusammen mit R1 eine Dämpfung von ca. 100 für die eingespeiste Eingangsspannung.

Zusätzlich wird der Punkt D bei einem niedrigeren Spannungspegel aktiviert, um die Beleuchtung des Dezimalpunkts auf dem LS-Modul zu ermöglichen, und die Zahl 'V' wird hell beleuchtet.

Wenn der Auswahlschalter in Richtung des Amp-Bereichs gehalten wird, wird der über den Messwiderstand erfasste Spannungsabfall direkt an die Punkte der Hi-Low-Eingänge von IC1 angelegt, bei dem es sich um das DAC-Modul handelt.

Der signifikant niedrige Wert der Messwiderstände gewährleistet einen vernachlässigbaren Einfluss auf das Ergebnis des Spannungsteilers.

Einstellbereiche für die Displays

Sie finden 4 Einstellbereiche im vorgeschlagenen Amperemeter-Schaltungsmodul für digitale Voltmeter.

P1: zum Nullstellen des aktuellen Bereichs.

P2: Zum Aktivieren der vollständigen Kalibrierung des Strombereichs.

P3: zum Nullstellen des Spannungsbereichs.

P4: Zum Aktivieren der vollständigen Kalibrierung des Spannungsbereichs.

Es wird empfohlen, die Voreinstellungen nur in der obigen Reihenfolge anzupassen, wobei P1 und P3 geeignet sind, um die jeweiligen Parameter des Moduls korrekt aufzuheben.

P1 hilft dabei, den Ruhestromverbrauch des Reglers zu kompensieren, was zu einer geringfügigen negativen Abweichung über ihren Spannungsbereich führt, die wiederum durch P3 effektiv kompensiert wird.

Das Spannungs- / Stromanzeigemodul arbeitet ohne Probleme mit der ungeregelten Versorgung von der Versorgungsquelle (maximal 35 V). Beachten Sie die Punkte E und F in der zweiten Abbildung oben. In diesem Fall kann der Brückengleichrichter B1 entfallen.

Das System kann zweifach ausgelegt sein, um gleichzeitig V- und I-Messwerte zu erfassen. Es sollte jedoch erkannt werden, dass der Stromerfassungswiderstand jedes Mal, wenn die beiden Geräte von der identischen Quelle bereitgestellt werden, über die Erdungsverbindungen kurzgeschlossen wird. Grundsätzlich gibt es zwei Methoden, um diese Störung zu besiegen.

Das erste besteht darin, das V-Modul von einer anderen Quelle anzuschließen, während das l-Modul von der 'Host'-Versorgung stammt. Der zweite ist viel eleganter und erfordert harte Verdrahtungsbereiche E auf der linken Seite des Stromerfassungswiderstands.

Beachten Sie jedoch, dass der höchstmögliche V-Wert in diesem Fall 20,0 V beträgt (R6 verringert l V max.), Da die Spannung an Pin ll normalerweise l.2 V nicht überschreitet.

Größere Spannungen werden tendenziell durch Auswahl der niedrigeren Stromqualität angezeigt, d. H. R6 wird 0R1. Instanz: R6 fällt bei einem Stromverbrauch von 5 A um 0,5 V ab, um sicherzustellen, dass weiterhin 1,2 - 0,5 = 0,7 V für die Spannungsmessung gelten, deren optimale Anzeige in diesem Fall 100 x 0,7: 70 V beträgt Komplikationen treten einfach dann auf, wenn einige dieser Einheiten in einer Lieferung eingesetzt werden.

PCB-Design zur Herstellung der oben diskutierten Module




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