| Главная » Статьи » УСТРОЙСТВА НА МК |
Смарт вольтметр (амперметр).
Предлагаю вашему вниманию конструкцию цифрового вольтметра, который
также может быть переделан в амперметр. Схема была взята из журнала
Радио №2 за 2010 год. Схема представлена на рисунке Вольтметр предназначен для измерения напряжения до 0-99,99 в, этот интервал разбит на два участка – 0-9,999в и 10-99,99 в. Переключение с одного диапазона на другой –автоматическое. Входное сопротивление на первом участке – 470 кОм, на втором – около 100 кОм, абсолютная погрешность измерения на первом участке составляет ±3мв, напряжение питания – 15-20 в, потребляемый ток – 60мА(зависит от примененного семисегментного индикатора). Период повторения измерения – 100мс, максимальное время одного цикла преобразования при входном напряжении 9,999 в – 10мс. При превышении измеряемым напряжением 99,99 в на индикаторе отображается число «9999», которое мигает с частотой 2Гц. Полярность входного напряжения — положительная. Принцип работы вольтметра основан на методе преобразования измеряемого напряжения в частоту с помощью однократного интегрирования. Это позволяет по сравнению с микроконтроллерами, имеющими встроенные десятиразрядные АЦП, получить большую разрешающую способность в широком интервале измеряемого напряжения. Подсчет частоты, переключение пределов и вывод результатов измерения на светодиодный индикатор осуществляет микроконтроллер. Подробное описание работы можно прочитать в статье, в прилагаемом файле, так же исходный код и файл прошивки depositfiles.com/files/9p9spo2oo Теперь про доработку этого вольтметра. Резистор делителя напряжения R2 я сделал составным – резистор ПТМН – 0,5Вт 100кОм, ±0,25% и последовательно с ним многооборотный подстроечный СП5-2 на 22 кОм, резистор R5 поставил подстроечный СП3-39А на 15 кОм. Это было сделано для точного подбора сопротивления делителя напряжения при настройке вольтметра. Вольтметр собран на печатной плате. Плата была перерисована из статьи в программе sprint layout, файл печатки прилагается ниже depositfiles.com/files/rsbo4oebv а вот печатка для SMD компонентов depositfiles.com/files/zi6xq8x7f Микроконтроллер прошивался при помощи программатора STK 200/300, в программе CodeVisionAVR. Фьюзы для CodeVisionAVR  Фьюзы для Pony Prog  Питается вольтметр от трансформаторного блока питания с стабилизатором напряжения на микросхеме 7815, собранном по типовой схеме. Блок питания собран на печатной плате, так же на плате находится составной резистор R2 и R5. Файл печатной платы ниже. depositfiles.com/files/nsaa4kzkj Фото основной платы вольтметра   Фото блока питания   И теперь все в сборе  Настройка вольтметра заключается в установке резистором R3 тока зарядки конденсатора C2 и подбор сопротивления делителя напряжения. Предварительно делитель подстроечными резисторами настраивается – резистор R2 на сопротивление 117 кОм, резистор R5 на сопротивление 13 кОм. На вход прибора подают стабилизированное напряжение в интервале 9…9.8 в, контролируя образцовым вольтметром. Резистором R3 уравнивают показания налаживаемого и образцового вольтметров. Увеличивают напряжение до тех пор, пока вольтметр не переключится на второй диапазон измерений. Если показания вольтметра «зависли» при этом, то резисторами R2 и R5 добиваются переключения вольтметра на второй диапазон, после этого нужно повторить регулировку резистором R3. Подают на вольтметр максимально возможное напряжение до 100 в и резисторами R2 и R5 корректируют показания. Далее подают на вход от 5 до 10 в и при необходимости корректируют показания резистором R3. Проверяется показания вольтметра во всем диапазоне. Фото показаний вольтметра на первом диапазоне и образцового прибора Щ301-1.  Фото показаний вольтметра на втором диапазоне и образцового прибора Щ301-1.  Вольтметр, собранный по этой схеме показал высокую точность показаний, по сравнению с китайскими мультиметрами, его можно применять и как лабораторный. Для данного вольтметра корпус не изготавливался, вольтметр был встроен в корпус электролизера, для контроля напряжения на электродах, вместо штатного стрелочного вольтметра. Так же данная схема вольтметра может быть переделана в амперметр. Схема изменений приведена ниже  Показания могут лежать в диапазоне от 0,00 до 99,99А. Децимальная точка зафиксирована, старший разряд при показаниях, меньших 10А не горит. Делитель изъят, вместо С4 стоит танталовый конденсатор К53-4 6,8мкФ — для усреднения. В сток транзистора VT1 добавил резистор 1ом, ёмкость-то большая, хоть немного ограничивает пиковый ток разряда. Для имеющегося шунта необходимо пересчитать ёмкость С2: Сх=(Uпоказ./Uшунт)*С2, где Сх, мкФ — искомая ёмкость конденсатора, Uпоказ., мВ — требуемое максимальное показание амперметра, Uшунт, мВ — напряжение на шунте, соответствующее максимальному измеряемому току, С2 — 2,2мкФ. Пусть на шунте падает 300мВ. Для 10А получается: (1000/300)*2,2 = 7,33 мкФ. Ёмкость лучше округлить в большую сторону, до 8,2мкФ. Номинал резистора R4 придется подобрать, он будет меньше, чем в исходной схеме. Немного измененная прошивка прилагается ниже (так же и исход) depositfiles.com/files/r753yeofl Ну вот и все! Оценивайте, комментируйте, критикуйте! Источник: http://electronics-lab.ru/blog/mcu/8.html | |
| Просмотров: 4753 | | |
| Всего комментариев: 0 | |