Вольтметр схема: Вольтметры, схемы приборов для измерения напряжения

Для измерения напряжений в различных цепях радиолюбительских конструкций Вы обычно пользуетесь авометром, работающим в режиме вольтметра. Но иногда забываете, что этот прибор потребляет ток, обладая сравнительно низким входным сопротивлением, и поэтому является нагрузкой для контролируемой цепи. Вот почему результаты измерений могут иногда значительно отличаться от истинных значений напряжений. Как быть?

Прежде всего нужно помнить, что авометр, например Ц-20, обладает входным сопротивлением около 6 кОм/В и пользоваться им можно лишь для контроля параметров низкоомных цепей, по которым протекает значительный, по сравнению с измерительной цепью, ток.

Для проверки же высокоомных цепей нужно повысить относительное входное сопротивление авометра хотя бы до сотен килоом на вольт. Поможет здесь:

Приставка-вольтметр постоянного тока

Схема такой приставки приведена на рис. В-1. В ней используется полевой транзистор с каналом n-типа КП303Д, позволивший в итоге повысить входное сопротивление вольтметра до 10 МОм. Транзистор включен по схеме с общим истоком (истоковый повторитель). Чтобы он работал на линейном участке характеристики, нужное напряжение смещения на затворе создается резистором R7, включенным в цепи истока. К истоку подключен индикатор РА1 — авометр Ц-20, работающий в режиме измерения постоянного тока на пределе 0,3 мА. Для компенсации начального напряжения на истоке второй вывод индикатора подключен к переменному резистору R9, позволяющему установить стрелку индикатора на нулевое деление шкалы перед началом измерений.

На входе приставки включен делитель напряжения, составленный из резисторов R1—R5. Измеряемое напряжение подается на гнезда XS1 и XS2 в указанной на схеме полярности. В зависимости от предполагаемого максимального значения измеряемого напряжения переключатель SA1 устанавливают в то или иное положение. При этом напряжение на подвижном контакте SA1.1 переключателя не должно превышать 1 В — это напряжение, соответствующее отклонению стрелки индикатора до конечного деления шкалы. Чтобы защитить транзистор от возможных перегрузок при случайной подаче чрезмерно большого напряжения, в цепь затвора включен ограничительный резистор R6. А чтобы исключить влияние различных наводок переменного напряжения на высокоомные входные цепи приставки, между затвором и общим проводом включен конденсатор С1.

Питается приставка от батареи 3336 или трех последовательно соединенных элементов 343, 373. Потребляемый ток не превышает 7 мА. Выключателем питания служит секция SA1.2 переключателя поддиапазонов измерения.

Постоянные резисторы могут быть МЛТ мощностью не менее 0,25 Вт. Каждый из резисторов R1—R5 делителя желательно составить из двух последовательно соединенных резисторов, сопротивление одного из них равно 80…85% сопротивления добавочного резистора. Резистор R1, например, можно составить из резисторов сопротивлением 2,7 МОм и 620 кОм. Это позволит в дальнейшем точнее подбирать соответствующие сопротивления резисторов делителя входного напряжения. Налаживание приставки значительно облегчится.

Переменный резистор R9 может быть СП-I или другой. Переключатель SA1 — галетный на пять положений и два направления (типа 5П2Н), конденсатор — бумажный (БМ, МБМ) или слюдяной (КСО). Полевой транзистор серии КП303 или другой, с указанным на схеме типом канала, начальным током стока (при напряжении 4,5 В) не менее 5 мА и крутизной характеристики не менее 2 мА/В. Эти требования объясняются использованием индикатора со сравнительно грубой шкалой — 0,3 мА. Если бы в авометре Ц-20 был поддиапазон измерений 0,1 мА (100 мкА), тогда можно было бы применить транзистор КП103Ж — КП103Л.

Для проверки полевого транзистора и измерения его параметров можно воспользоваться схемами, приведенными на рис. В-2. Сначала по схеме рис. B-2,a измеряют начальный ток стока. Затем, включив между затвором и истоком гальванический элемент напряжением 1,5 В, измеряют по схеме на рис. В-2,б крутизну характеристики. Для этого определяют уменьшение тока стока по сравнению с предыдущим измерением и подставляют полученное значение в формулу

S = DIст/Uзт

где S — крутизна характеристики транзистора, мА/В; DIст — разность токов стока, мА; Uзт — напряжение на затворе, В.

Отобранные детали приставки размещают в подходящем корпусе. Это может быть и самодельный корпус, изготовленный, например, из тонкого листового алюминия (рис. В-З).

Налаживание приставки сводится к подбору резистора R7. К зажимам ХТ1 и ХТ2 подключают авометр, работающий на пределе измерения постоянного тока 0,3 мА, а переключатель приставки устанавливают в положение «1,5 В». Переменным резистором R9 подводят стрелку индикатора авометра к нулевому делению шкалы. Затем подключают к гнездам приставки источник постоянного тока напряжением 1,5 В (например, элемент 332). Если стрелка индикатора отклонится дальше конечного деления шкалы, резистор R7 должен быть несколько меньшего сопротивления. Нужно подобрать такой резистор, чтобы стрелка индикатора отклонилась точно на конечную отметку шкалы. При каждой замене резистора следует временно отключать элемент от входных гнезд и устанавливать резистором R9 стрелку индикатора на нуль шкалы. Подбор резистора можно считать законченным, если при подключении элемента стрелка индикатора устанавливается точно на конечном делении, а при отключении возвращается на нуль.

После этого следует проверить показания индикатора на других поддиапазонах. Для поддиапазона «6 В» ко входу приставки можно подключить четыре последовательно соединенных элемента по 1,5 В. Если последовательно с такой батареей включить еще «Крону», удастся проверить показания прибора на поддиапазоне «15 В» и т. д.

Приставка может иметь другие поддиапазоны измерений. В этом случае придется пересчитать сопротивление резисторов делителя напряжения. Но суммарное их сопротивление в любом случае должно остаться прежним — около 10 МОм.

Расчет сопротивлений резисторов делителя ведут по следующим формулам:

где R1—R5 — сопротивления резисторов делителя, МОм; Rобщ — общее сопротивление делителя, равное 10 МОм; Uвх — входное напряжение, соответствующее полному отклонению стрелки индикатора, 1 В; Uизм — выбранный поддиапазон измерения.

Эти формулы позволяют рассчитать делитель при любом общем его сопротивлении, являющемся входным сопротивлением вольтметра, а также при любом получившемся входном напряжении, требующемся для полного отклонения стрелки индикатора данного авометра.

Приставка-вольтметр переменного тока

Предназначена для повышения входного сопротивления авометра Ц-20 при измерении переменного напряжения. Приставка несколько напоминает по схеме (рис. В-4) предыдущую, но в отличие от нее здесь нет конденсатора фильтра и вместо постоянного резистора в цепь истока транзистора включен подстроечный R7. С его движка переменное напряжение поступает через конденсатор С1 на выпрямитель на диодах VD1 и VD2, включенных по схеме удвоения напряжения. Выпрямленное напряжение подается далее через зажимы ХТ1, ХТ2 на индикатор РА1 (авометр Ц-20 в режиме измерения постоянного тока до 0,3 мА).

Резисторы R1—R5 входного делителя имеют такие же номиналы, что и в предыдущей приставке. Диапазон измеряемых напряжений ограничен до 60 В, но при желании его можно увеличить, введя добавочные резисторы.

Транзистор должен быть с такими же параметрами, что и для предыдущей приставки. Подстроечный резистор — СП-1 или другой. Конденсатор С1 — К50-6, но можно использовать К50-3 или другой на номинальное напряжение не ниже 6 В. Диоды — серий Д2, Д9 с любым буквенным индексом. Источник питания — батарея 3336 или элементы напряжением 1,5 В в последовательном соединении.

Приставку можно смонтировать в таком же корпусе, что взят и для предыдущей, но резистор R7 установить внутри корпуса.

При налаживании приставки переключатель SA1 следует установить в положение «1,5 В» и подать на вход (гнезда XS1, XS2) переменное напряжение 1,5 В (эффективное значение). Движок подстроечного резистора устанавливают в положение, при котором стрелка индикатора авометра отклонится до конечного деления шкалы.

Отсчет результатов измерения ведут по шкале переменных напряжений авометра.

Высокоомный вольтметр постоянного тока

Это самостоятельный измерительный прибор с большим входным сопротивлением (10 МОм). По схеме (рис. В-5) он напоминает вышеописанную приставку к авометру для измерения постоянных напряжений, поэтому подробно рассказывать о его работе не имеет смысла. Правда, номиналы резисторов здесь иные, стрелочный индикатор применен более чувствительный — 100 мкА, а полевой транзистор с р-каналом.

Кстати, транзистор может быть КП103К—КП103М с начальным током стока 2…4 мА и крутизной характеристики не менее 1,5 мА/В. Роль индикатора РА1 выполняет микроамперметр М24 с рамкой сопротивлением 850 Ом. Под этот индикатор выбраны соответствующие поддиапазоны измерений. Нижний поддиапазон зависит от крутизны характеристики тока стока транзистора и при ее значении 2…2,5 мА/В может быть 0…0,2 В. Остальные детали — такие же, что и в предыдущих устройствах.

Возможная конструкция вольтметра показана на рис. В-6. На лицевой панели находятся переключатель, стрелочный индикатор, выключатель питания, входные гнезда и переменный резистор установки стрелки индикатора на нулевую отметку шкалы. Внутри корпуса на металлическом уголке крепят подстроечный резистор R8. Постоянные резисторы можно смонтировать на общей плате из изоляционного материала или припаять непосредственно к деталям, с которыми они должны соединяться: резисторы R1—R7 смонтировать на контактах переключателя, a R9, R11 припаять к выводам переменного резистора R10. Батарею питания удобно укрепить металлическим хомутиком на нижней съемной крышке корпуса.

Приступая к налаживанию вольтметра, движок переменного резистора устанавливают в среднее положение, а после подачи на прибор питания подстроечным резистором ставят стрелку индикатора на нулевое деление шкалы. Затем на входные гнезда вольтметра подают известное постоянное напряжение, например, 4,5 В (от батареи 3336) или 9 В (от батареи «Крона»). Переключатель ‘SA1 переводят в соответствующее положение («5 В» или «10 В») и отмечают показания индикатора. Если стрелка показывает меньшее напряжение, чем подано на вход, необходимо переместить движок подстроечного резистора вверх по схеме, отключить источник входного напряжения, переменным резистором установить стрелку индикатора в нулевое положение и вновь подать входное напряжение. Если теперь, наоборот, стрелка показывает большее напряжение, движок подстроечного резистора перемещают вниз по схеме. Эту операцию надо повторить несколько раз, снимая входное напряжение и возвращая стрелку индикатора на нулевую отметку»

Может случиться, что движок переменного резистора окажется в одном из крайних положений и стрелку индикатора не удастся возвратить на нуль. Тогда нужно подобрать тот из резисторов (R9 или R11), возле которого находится движок. Еще лучше на время налаживания резисторы R9—R11 заменить одним переменным резистором сопротивлением 2,2 кОм, а после настройки измерить сопротивления верхнего и нижнего плеч его и припаять к выводам резистора R10 постоянные резисторы соответствующих сопротивлений.

После такой регулировки и при точно подобранных резисторах делителя точность показаний вольтметра на других поддиапазонах будет обеспечена.

Высокоомный вольтметр переменного тока с линейной шкалой

Шкалы переменных напряжений большинства промышленных и любительских измерительных приборов нелинейные. Это, конечно, неудобно, поскольку градуировку приходится наносить на шкалу индикатора или составлять таблицу и пользоваться ею при измерениях. Вот почему большее предпочтение отдается приборам, у которых шкала переменных напряжений линейная. Схема одного из таких вольтметров приведена на рис. В-7. Им можно измерять переменные напряжения от сотых долей вольта до 50 В в диапазоне частот 20 Гц…200 кГц. Входное сопротивление вольтметра высокое — около 10 МОм.

Измеряемое переменное напряжение поступает через разделительный конденсатор С1 на делитель, составленный из резисторов R1—R6. В зависимости от значения измеряемого напряжения часть его с соответствующей группы резисторов делителя поступает через контакты

переключателя SA1 и резистор R7 на затвор полевого транзистора VT1, включенного по схеме истокового повторителя. В цепь истока включен подстроечный резистор R8, с движка которого переменное напряжение поступает на вход усилителя, выполненного на биполярном транзисторе VT2. Усиленное им напряжение с нагрузочного резистора R11 подается через конденсатор С 4 на двухполупериодный выпрямитель на диодах VD3, VD4 и конденсаторах С5, С6. Нагрузкой выпрямителя является стрелочный индикатор РА1.

Чтобы шкала вольтметра стала линейной, в усилитель введена глубокая отрицательная обратная связь, напряжение которой снимается с коллектора транзистора VT2 и подается на его базу через резистор R10, конденсатор С3 и диоды VD1, VD2. Благодаря диодам эта связь получается нелинейной, что в конечном счете позволяет добиться линейной зависимости тока через индикатор от напряжения на входе усилителя.

Вольтметр питается от батареи GB1 напряжением 4,5 В и потребляет ток около 3 мА.

Требования, предъявляемые к транзистору VT1, такие же, что и для предыдущего вольтметра. Транзистор VT2 может быть серий МП39—МП42 со статическим коэффициентом передачи тока не менее 50. Подстроечный резистор R8 — СП-11 или другой, постоянные резисторы — МЛТ-0,25. Конденсатор С1 — БМ, МБМ, остальные конденсаторы— К50-6, К53-1. Стрелочный индикатор — типа М24 с током полного отклонения стрелки 100 мкА и сопротивлением рамки 850 Ом.

Особо следует сказать о подборе диодов. Они могут быть любые из серий Д9, Д311. Но все диоды нужно подобрать по прямому сопротивлению в трех точках вольтамперной характеристики. Для этого можно воспользоваться любым авометром, скажем Ц-20, работающим в режиме омметра. Надо измерить сопротивление отбираемых диодов в прямом направлении на различных поддиапазонах омметра (х1, х10, х100) и взять для прибора те из них, у которых параметры одинаковы или отличаются незначительно. Подобные измерения эквивалентны снятию вольтамперной характеристики диодов в тех точках потому, что на различных поддиапазонах омметра через диод протекают различные токи, так как входное сопротивление омметра и сопротивление диода образуют делитель напряжения источника питания авометра. Диоды VD3 и VD4, кроме того, следует подобрать по возможно большему обратному сопротивлению.

Внешне этот вольтметр может выглядеть так же, как и предыдущая конструкция, только на передней панели будет отсутствовать переменный резистор.

Налаживание вольтметра начинают с установки режима работы усилительного каскада на транзисторе VT2. Между выводом его коллектора и точкой соединения элементов R11, R10, С4 включают миллиамперметр со шкалой на 2…3 мА и подбором резистора R9 устанавливают в этой цепи ток 1 мА.

Затем на вход вольтметра (гнезда XS1 и XS2) подают калиброванное напряжение, соответствующее предельному значению одного из поддиапазонов измерения (0,5; 1; 5 В), устанавливают переключатель на данный поддиапазон измерения и подстроенным резистором R8 добиваются отклонения стрелки индикатора на конечную отметку шкалы. После этого подключают параллельно гнездам образцовый вольтметр и, плавно изменяя входное напряжение, проверяют линейность шкалы вольтметра. Если шкала нелинейная, подбирают резистор R10. После каждой замены этого резистора вначале подстроечным резистором устанавливают стрелку индикатора на конечное деление шкалы при предельном входном напряжении данного поддиапазона, а затем проверяют линейность шкалы. На время настройки резистор R10 можно заменить переменным, сопротивлением 680 Ом, измерить получившееся сопротивление и впаять в прибор резистор такого же или возможно близкого номинала.

Как самому сделать цифровой вольтметр своими руками. Цифровой вольтметр: виды, схема, описание

Придумать все самому не получается – пока знаний программирования микропроцессоров не достаточно (только учусь), а отставать не хочется. Серфинг Интернета дал несколько разных вариантов как по сложности схемотехники и выполняемых функций, так и самих процессоров. Анализ ситуации на местных радиорынках и трезвый подход (покупать то что по карману; делать то, что реально сможешь, а процесс изготовления да время настройки не затянется на неограниченное время) остановил мой выбор на схеме вольтметра описанного на www.CoolCircuit.com.

Итак, нижеприведенная принципиальная схема уже исправлена . Прошивка осталась родная (main.HEX – приобщаю).

Те, кто процессоры «держит в руках часто» дальше могут не читать, а остальным, особенно кто в первый раз, расскажу, как все сделать хоть и не оптимально (да простят мне профессионалы стиль изложения), но в итоге правильно.
Итак, для справки: семейство процессоров РІC на 14 ножек имеют разную распиновку поэтому нужно проверить подходит ли имеющийся у Вас программатор с панельками под этот чип. Обратите внимание именно на 8-пиновую панельку, как правило, именно она и подходит, а крайние справа выводы просто висят. Я пользовался обычным программатором «PonyProg» .

Следует учесть при пограммировании РІС важно не затереть калибровочную константу внутреннего генератора чипа ибо внешний кварц здесь не используется. Она записана в последней ячейке (адресе) памяти процессора. Если использовать IcProg, выбрав тип МК, то в окне – «Адрес программного кода» в последней строке обозначенной адресом – 03F8 крайние справа четыре символа и есть указанная индивидуальная константа. (Если микросхема новая и ни разу не программированная то после кучи символов 3FFF – последним будет что то типа 3454 – это самое то).

Чтобы расчет показаний вольтметра соответствовал истине, все сделать правильно и понять процесс происходящего предлагаю хоть не оптимальный но надеюсь понятный алгоритм:

Перед программированием МК, необходимо в IcProg сначала дать команду «Читать все» и посмотреть на вышеуказанную ячейку памяти – там будет значится индивидуальная константа этого чипа. Ее надо переписать на бумажку (в памяти не держать!- забудешь).
– загрузить программный файл прошивки МК – с расширением *.hex (в даном случае -“main.hex”) и проверить какая константа записана в той же ячейке в данном программном продукте. Если она отличается – поставить курсор и ввести туда данные, ранее записанные на бумажке.
– нажимаем команду программировать – после появившегося вопроса типа: «использовать ли данные осцилятора из файла» – соглашаетесь. Ибо Вы уже проверили, что там то что надо.

Еще раз прошу прощения у тех, кто программирует много и так не делает, но я пытаюсь донести до начинающих информацию о достаточно важном программном элементе данного микропроцессора и не потерять его из-за разных иногда совсем непонятных, а то и необъяснимых потом ситуаций. Особенно если дрожащими от волнения руками воткнул чип в только что сооруженный и впервые соединенный с компом программатор и, волнуясь, нажимаешь кнопку программировать, а оное чудо техники начинает еще и непонятные вопросы задавать – вот тут то все неприятности и начинаются.

Итак, если все этапы пройдены верно, – микросхема МК готова к использованию. Дальше дело техники.
От себя хочу добавить, что транзисторы здесь не критичные – подходят любые р-n-р структуры, в т.ч. советские, в пластмассовом корпусе. Я использовал выпаянные из импортной бытовой техники после проверки на соответствие структуры проводимости. В этом случае присущ еще один нюанс – расположение вывода базы транзистора может быть по середине корпуса или с краю. Для работы схемы это безразлично, нужно только соответственно формировать выводы при пайке. Постоянные резисторы для делителя напряжения – именно указанного номинала. Если найти импортный подстроечный резистор на 50 кОм не удастся, то советского производства желательно взять чуточку больше – 68 кОм, а 47 кОм брать не рекомендую ибо в случае одновременного совпадения пониженных номиналов – потеряется расчетное соотношение сопротивлений делителя напряжения, которое может быть трудно исправить подстоечником.

Как я уже писал у моего блока питания два плеча – поэтому сделал сразу два вольтметра на одной плате, а индикаторы вывел на отдельную плату для экономии места на лицевой панели. Развел под обычные элементы. Файлы с разводкой плат, исходник и hex прилагаются в архиве. У Вас – SMD, то переделать ее не трудно, если надо обращайтесь.

Для тех, кто захочет повторить этот вольтметр и имеет, как у меня, двухполярный блок питания с общей средней точкой – напоминаю о необходимости питания обоих вольтметров от двух отдельных (гальванически разделенных) источников. Скажем – отдельных обмоток сылового трансформатора или, как вариант – импульсный преобразователь, но обязательно с двумя обмотками по 7 Вольт (нестабилизированных). Для тех, кто будет делать «импульсник»: ток потребления вольтметра от 70 до 100 мА в зависимости от размера и цвета индикатора. Иначе никак ибо на порт МК нельзя подавать отрицательное напряжение.
Если кому понадобится и схема преобразователя, спрашивайте на форуме, я сейчас над этим вопросом работаю.

Архив с нужными даными и печатками в SLayout-5rus:
▼ ⚖ 33,04 Kb ⋅ ⇣ 745

Эта конструкция описывает простой вольтметр, с индикатороми на двенадцати светодиодах. Данное измерительное устройство позволяет отображать измеряемое напряжение в диапазоне значений от 0 до 12 вольт с шагом в 1 вольт, причем погрешность в измерении очень низкая.

На трех операционных усилителях LM324 собраны компараторы напряжения. Их инверсные входы подсоединены к резисторному делителю напряжения, собранного на резисторах R1 и R2, через который на схему идет контролируемое напряжение.

На неинвертирующие входы операционных усилителей поступает опорное напряжение с делителя, выполненного на сопротивлениях R3 – R15. Если на входе вольтметра отсутствует напряжение, то на выходах ОУ будет высокий уровень сигнала и на выходах логических элементов будет логический ноль, поэтому светодиоды не светятся.

При поступление на вход светодиодного индикатора измеряемого напряжения, на определенных выходах компараторов ОУ установится низкий логический уровень, соответственно на светодиоды поступит высокий логический уровень, в результате чего загорится соответствующий светодиод. Для предотвращения подачи уровня напряжения на входе устройства имеется защитный стабилитрон на 12 вольт.

Этот вариант рассмотренной выше схемы отлично подойдет любому автовладельцу и даст ему наглядную информацию о состоянии заряда аккумуляторной батареи. В данном случае задействованы четыре встроенных компаратора микросборки LM324. Инвертирующими входами формируются опорные напряжения 5,6V, 5,2V, 4,8V, 4,4V соответственно. Напряжение аккумулятора напрямую поступает на инвертирующий вход через делитель на сопротивлениях R1 и R7.

Светодиоды выступают в роли мигающих индикаторов. Для настройки, вольтметр, подсоединяют к АКБ, затем регулируют переменный резистор R6 так, чтобы нужные напряжения присутствовали на инвертирующих выводах. Зафиксируйте индикаторные светодиоды на передней панели авто и нанесите рядом с ними напряжение аккумулятора, при котором загораются тот, или иной индикатор.

Итак, хочу сегодня рассмотреть очередной проект с применением микроконтроллеров, но еще и очень полезный в ежедневных трудовых буднях радиолюбителя. Это цифровое устройство на современном микроконтроллере. Конструкция его была взята из журнала радио за 2010 год и может быть с легкостью перестроена под амперметр в случае необходимости.

Это простая конструкция автомобильного вольтметра используется для контроля напряжения бортовой сети автомобиля и расчитана на диапазон от 10,5В до 15 вольт. В роли индикатора применены десять светодиодов.

Сердцем схемы является ИМС LM3914. Она способна

Схемы вольтметров – полный список схем и документации на QRZ.RU

1	LM901 цифровой вольтметр	219	10988	14.01.2006
2	M1530 инструкция	313	3259	31.01.2008
3	M2020 инструкция	32	3177	31.01.2008
4	В1-9 – калибратор напряжений переменного тока образцовый	3479	2737	13.09.2010
5	В2-38	6051	2716	18.12.2010
6	В3-36 (модификация 1986 г.)	850	3593	09.12.2010
7	В3-36 техпаспорт	570	6285	05.10.2004
8	В3-38	285	11158	19.06.2006
9	В3-38Б милливольтметр	445	7406	03.12.2006
10	В3-38В инструкция	986	4759	22.09.2008
11	В3-39 милливольтметр	431	6181	17.05.2007
12	В3-41	500	4836	05.06.2006
13	В3-43 милливольтметр	496	6405	03.12.2006
14	В3-44	253	5017	05.06.2006
15	В3-48 милливольтметр среднеквадратических значений	846	6322	03.12.2006
16	В3-48А	1272	6324	24.12.2005
17	В3-52/1 цифровой милливольтметр	833	6548	17.05.2007
18	В3-7 инструкция	319	3501	31.01.2008
19	В7-13	432	7799	12.06.2006
20	В7-16А	2167	4078	13.10.2010
21	В7-16А	297	8296	10.09.2002
22	В7-16А (PDF-вариант)	743	8347	22.11.2002
23	В7-16А документация	1474	7980	28.01.2010
24	В7-17	417	6826	12.01.2006
25	В7-26	67	7264	10.01.2005
26	В7-35	5371	3301	13.09.2010
27	В7-36 инструкция	890	10637	28.08.2005
28	В7-38	1124	6122	05.05.2006
29	В7-38	275	6246	16.10.2002
30	В7-40	1038	5232	16.09.2002
31	В7-41 принципиальная схема	879	4745	29.06.2004
32	В7-46	3161	2228	13.10.2010
33	Векторный вольтметр HP 8405A	21688	518	26.05.2016
34	ВК7-10А инструкция	168	1912	31.01.2008
35	ВК7-9	768	6592	13.12.2005
36	ВЛИ-3 (В4-2)	208	2166	05.05.2006
37	Вольтметр В3-62	458	1007	17.02.2011
38	Вольтметр постоянного и переменного тока G-1212.010(.500) RFT	5960	578	17.09.2016
39	Вольтметр универсальный В7-21	1503	3303	28.12.2004
40	Вольтметр универсальный В7-22A	280	3407	28.12.2004
41	Вольтметр универсальный В7-26	246	5261	28.12.2004
42	Вольтметр универсальный В7-27	2517	6023	04.01.2005
43	Вольтметр универсальный В7-35	1259	3628	28.12.2004
44	Вольтметр универсальный В7-40	1466	3521	28.12.2004
45	Вольтметр-калибратор В1-18/1	10835	1198	18.01.2011
46	Вольтметр-калибратор В1-18/1	10913	1329	18.01.2011
47	Вольтомметр ВК7-7		1262	15.12.2015
48	ВУ-15. Описание и инструкция	1023	12980	27.01.2006
49	Д5014 инструкция	317	4983	31.01.2008
50	Киловольтметр С196	140	2867	22.08.2006
51	Ламповый вольт-омметр Hewlett Packard 410B	6676	680	22.09.2016
52	Ламповый вольтметр с ВЧ головкой	519	2272	08.06.2013
53	М1106 Вольтметр	34	1856	16.06.2006
54	Микровольтметр В3-40	590	3432	24.09.2007
55	Микровольтметр В3-57	2090	5042	17.10.2005
56	Милливольтамперметр Ф5263 и милливольтметр Ф5303	1024	3166	01.05.2006
57	Милливольтметр В3-33	793	3981	28.12.2004
58	Милливольтметр В3-41	340	1495	26.03.2010
59	Милливольтметр В3-56	995	3755	22.08.2006
60	Милливольтметр В3-62 (полный комплект схем)	776	1064	04.04.2011
61	Милливольтметр высокочастотный В3-62	2821	1129	29.09.2014
62	Милливольтметр Ш4541/1	8343	1957	16.05.2013
63	Н392 инструкция	1534	1303	31.01.2008
64	Прибор для поверки вольтметров В1-12	1939	1465	01.09.2010
65	РВ7-32	1509	2071	12.06.2006
66	С-96	76	2112	22.06.2006
67	Селективный микровольтметр и измеритель напряжения помех RFT SMV 8.5	27484	817	05.10.2016
68	схема на катодный вольтметр ВК7-3	168	1077	04.11.2016
69	УПУ-1М универсальная пробойная установка	170	4982	17.05.2007
70	Ф204 инструкция	627	1911	31.01.2008
71	Ц315 инструкция	94	1661	31.01.2008
72	Э513 инструкция	400	2225	31.01.2008

Схемы самодельных цифровых вольтметра и амперметра (СА3162, КР514ИД2)

Рассмотрены не сложные схемы цифровых вольтметра и амперметра, построенных без использования микроконтроллеров на микросхемах СА3162, КР514ИД2. Обычно, у хорошего лабораторного блока питания есть встроенные приборы, – вольтметр и амперметр. Вольтметр позволяет точно установить выходное напряжение, а амперметр покажет ток через нагрузку.

В старых лабораторных блоках питания были стрелочные индикаторы, но сейчас должны быть цифровые. Сейчас радиолюбители чаще всего делают такие приборы на основе микроконтроллера или микросхем АЦП вроде КР572ПВ2, КР572ПВ5.

Микросхема СА3162Е

Но существуют и другие микросхемы аналогичного действия. Например, есть микросхема СА3162Е, которая предназначена для создания измерителя аналоговой величины с отображением результата на трехразрядном цифровом индикаторе.

Микросхема СА3162Е представляет собой АЦП с максимальным входным напряжением 999 mV (при этом показания «999») и логической схемой, которая выдает сведения о результате измерения в виде трех поочередно меняющихся двоично-десятичных четырехразрядных кодов на параллельном выходе и трех выходах для опроса разрядов схемы динамической индикации.

Чтобы получить законченный прибор нужно добавить дешифратор для работы на семисегментный индикатор и сборку из трех семисегментных индикаторов, включенных в матрицу для динамической индикации, а так же, трех управляющих ключей.

Тип индикаторов может быть любым, -светодиодные, люминесцентные, газоразрядные, жидкокристаллические, все зависит от схемы выходного узла на дешифраторе и ключах. Здесь используется светодиодная индикация на табло из трех семисегментных индикаторов с общими анодами.

Индикаторые включены по схеме динамической матрицы, то есть, все их сегментные (катодные) выводы включены параллельно. А для опроса, то есть, последовательного переключения, используются общие анодные выводы.

Принципиальная схема вольтметра

Теперь ближе к схеме. На рисунке 1 показана схема вольтметра, измеряющего напряжение от 0 до 100V (0…99,9V). Измеряемое напряжение поступает на выводы 11-10 (вход) микросхемы D1 через делитель на резисторах R1-R3.

Конденсатор C3 исключает влияние помех на результат измерения. Резистором R4 устанавливают показания прибора на ноль, при отсутствии входного напряжения А резистором R5 выставляют предел измерения так чтобы результат измерения соответствовал реальному, то есть, можно сказать, им калибруют прибор.

Рис. 1. Принципиальная схема цифрового вольтметра до 100В на микросхемах СА3162, КР514ИД2.

Теперь о выходах микросхемы. Логическая часть СА3162Е построена по логике ТТЛ, а выходы еще и с открытыми коллекторами. На выходах «1-2-4-8» формируется двоичнодесятичный код, который периодически сменяется, обеспечивая последовательную передачу данных о трех разрядах результата измерения.

Если используется дешифратор ТТЛ, как, например, КР514ИД2, то его входы непосредственно подключаются к данным входам D1. Если же будет применен дешифратор логики КМОП или МОП, то его входы будет необходимо подтянуть к плюсу при помощи резисторов. Это нужно будет сделать, например, если вместо КР514ИД2 будет использован дешифратор К176ИД2 или CD4056.

Выходы дешифратора D2 через токоограничивающие резисторы R7-R13 подключены к сегментным выводам светодиодных индикаторов Н1-НЗ. Одноименные сегментные выводы всех трех индикаторов соединены вместе. Для опроса индикаторов используются транзисторные ключи VT1-VT3, на базы которых подаются команды с выходов Н1-НЗ микросхемы D1.

Эти выводы тоже сделаны по схеме с открытым коллектором. Активный ноль, поэтому используются транзисторы структуры р-п-р.

Принципиальная схема амперметра

Схема амперметра показана на рисунке 2. Схема практически такая же, за исключением входа. Здесь вместо делителя стоит шунт на пятиваттном резисторе R2 сопротивлением 0,1 От. При таком шунте прибор измеряет ток до 10А (0…9.99А). Установка на ноль и калибровка, как и в первой схеме, осуществляется резисторами R4 и R5.

Рис. 2. Принципиальная схема цифрового амперметра до 10А и более на микросхемах СА3162, КР514ИД2.

Выбрав другие делители и шунты можно задать другие пределы измерения, например, 0…9.99V, 0…999mA, 0…999V, 0…99.9А, это зависит от выходных параметров того лабораторного блока питания, в который будут установлены эти индикаторы. Так же, на основе данных схем можно сделать и самостоятельный измерительный прибор для измерения напряжения и тока (настольный мультиметр).

При этом нужно учесть, что даже используя жидкокристаллические индикаторы прибор будет потреблять существенный ток, так как логическая часть СА3162Е построена по ТТЛ-логике. Поэтому, хороший прибор с автономным питанием вряд ли получится. А вот автомобильный вольтметр (рис.4) выйдет неплохой.

Питаются приборы постоянным стабилизированным напряжением 5V. В источнике питания, в который будут они установлены, необходимо предусмотреть наличие такого напряжения при токе не ниже 150mA.

Подключение прибора

На рисунке 3 показана схема подключения измерителей в лабораторном источнике.

Рис. 3. Схема подключения измерителей в лабораторном источнике.

Рис.4. Самодельный автомобильный вольтметр на микросхемах.

Детали

Пожалуй, самое труднодоставаемое – это микросхемы СА3162Е. Из аналогов мне известна только NTE2054. Возможно есть и другие аналоги, о которых мне не известно.

С остальным значительно

типов вольтметров с кратким объяснением и преимуществами Вольтметр

Что такое вольтметр?

Вольтметр – это прибор, используемый для измерения напряжения или разности электрических потенциалов между двумя точками в основных электрических цепях. Аналоговые вольтметры перемещают указатель по шкале пропорционально напряжению цепи. Вольтметры могут иметь точность в несколько процентов от полной шкалы и используются с напряжениями от доли вольт до нескольких тысяч вольт.

Два общих измерения напряжения: постоянный ток (переменный ток) и переменный ток (переменный ток). Хотя измерения напряжения являются самыми простыми из различных типов аналоговых измерений, они представляют уникальные проблемы из-за соображений шума. Аналоговые вольтметры перемещают указатель по шкале пропорционально напряжению цепи; цифровые вольтметры дают цифровое отображение напряжения с помощью преобразователя. Различные типы вольтметров

1. Аналоговые вольтметры

2.VTVM и FET VM

3. Цифровые вольтметры

1. Аналоговые вольтметры

Аналоговый вольтметр включает отклоняющий тип индицирующих вольтметров. Это как подвижное железо, подвижная катушка, электростатические типы вольтметров. Приборы с подвижной катушкой бывают двух типов, а именно: измерители с постоянными магнитами и динамометры

Приборы с подвижной катушкой с полем с постоянными магнитами реагируют только на постоянный ток. Движущаяся катушка инструментов состоит из постоянного магнита для создания магнитного поля и катушки, которая намотана на кусок мягкого железа и вращается вокруг собственной вертикальной оси.Когда ток начинает течь через эту катушку, отклоняющий крутящий момент создается в соответствии с уравнением силы Лоренца. Этот крутящий момент прямо пропорционален напряжению на этой конкретной цепи.

Вольтметр постоянного тока создается путем подключения резистора последовательно с этим прибором, а также с очень высоким резистором параллельно цепи, в которой мы хотим измерить напряжение. Тип счетчика динамометра. Прибор с подвижной катушкой состоит из двух катушек, одна из которых неподвижна, а другая вращается. Взаимодействие двух полей, создаваемых парой неподвижной катушки и подвижной катушки, создает отклоняющий момент.Они используются в цепях измерения постоянного тока, только это делает этот инструмент менее эффективным.

Вольтметр с подвижной катушкой

Преимущества измерительных приборов с подвижной катушкой

• Равномерная шкала
• Легко расширяется для многодиапазонных измерений.
• Низкое энергопотребление
• Токи паразитной нагрузки очень малы по сравнению с инструментами с подвижным железом.

Вольтметр с подвижным железом

В то время как приборы с подвижным железом используются в цепях переменного тока.Электромагнитные инструменты подразделяются на простые движущиеся утюги, динамометры и индукционные приборы. Снова движущееся железо классифицируется как инструменты притяжения и отталкивания. Это также состоит из мягкого железа, которое состоит из подвижных и неподвижных катушек. Взаимодействие потоков, создаваемых этими двумя элементами, создает отклоняющий момент. Ассортимент этих инструментов расширяется за счет последовательного включения резисторов с катушкой. Некоторыми недостатками являются неравномерная шкала, влияние тока рассеянного поля на прибор и т. Д.

Преимущества инструментов с подвижным железом

• Они используются для измерений как переменного, так и постоянного тока.
• Низкая стоимость по сравнению с инструментами с подвижным железом.
• Отношение крутящего момента к весу высокое

Электростатический вольтметр

Электростатические вольтметры , работающие по электростатическому принципу, используют взаимное отталкивание между двумя заряженными пластинами для отклонения указателя, прикрепленного к пружине. Эти типы инструментов используются для измерений переменного тока высокого напряжения, а также постоянного тока.Они представляют собой конденсатор электростатического типа, подключенный к цепи, подлежащей измерению. Электростатические вольтметры можно разделить на три типа в зависимости от механической конфигурации. Это отталкивание, притяжение и симметрия. Отклоняющая система состоит из дефлектора, который подвешен на торсионной нити или может поворачиваться подшипниками. Размещает элементы в этом типе прибора с помощью некоторых специальных элементов, таких как емкостные элементы, в том числе параллельные пластины, концентрические цилиндры, навесные пластины и т. Д. Крутящий момент демпфирования движения обеспечивается воздушными или жидкостными демпфирующими лопастями или вихретоковым демпфированием.

Преимущества электростатических приборов

• Они потребляют только токи постоянного тока, которые являются током утечки и током, необходимым для зарядки емкостных элементов
• Высокая чувствительность
• Способность измерять наименьшее напряжение заряда
• Высокий диапазон измерения напряжения почти 200 кВ

2. VTVM и FET-VM

Вольтметрический вольтметр (VTVM)

Эти типы приборов выполняют измерения напряжения постоянного тока, напряжения переменного тока и сопротивления.В этом типе устройства измерения напряжения используется электронный усилитель между входом и счетчиком. Благодаря такому устройству ток, снимаемый с тестируемой цепи, уменьшается. Диапазон сопротивлений, используемых на входной стороне, находится в диапазоне 1–20 мегаом. По изменению этих сопротивлений мы можем выбрать диапазон измерения. Если этот инструмент использует вакуумную трубку в усилителе, он называется вольтметром вакуумной трубки. Они используются в измерениях переменного тока высокой мощности. В качестве изобретения твердотельных устройств, используемых в усилителях, эти типы вольтметров называются FET-VM.

Преимущества

• Они имеют высокий входной импеданс, поэтому погрешность нагрузки меньше
• Нелинейность практически исключена
• Способность указывать медленно меняющиеся напряжения.

3. Цифровые вольтметры

Цифровые вольтметры

Точность вольтметра зависит от многих факторов, включая изменения температуры и напряжения питания. DVM отображают измеренное напряжение с помощью ЖК-дисплея или светодиодов для отображения результата в формате с плавающей запятой.Очевидно, что если измерения напряжения выполняются и результаты отображаются в цифровом виде на светодиодных или ЖК-дисплеях, прибор должен содержать аналого-цифровой преобразователь. Используя запрограммированный микроконтроллер, АЦП и ЖК-дисплей, следующая схема готова обеспечить точное цифровое отображение аналоговых значений от 0 до 15 В постоянного тока. Они используются из-за таких свойств, как точность, долговечность и дополнительные характеристики. Это полностью исключает ошибки параллакса. Он преобразует тестируемый сигнал и затем усиливает его.

Преимущества цифровых вольтметров

• Уменьшает ошибки параллакса
• Автоматический диапазон
• Автоматическая полярность
• Прибор высокого разрешения включает в себя высокую точность.

Схема электронного цифрового вольтметра

Схема электронного цифрового вольтметра

В конструкции цифрового вольтметра используется микроконтроллер, который считается высокоэффективным в работе с носителем данных с точки зрения скорости, безошибочности и точности.Вместо того, чтобы использовать абсолютные аналоговые способы определения напряжения, цифровой вольтметр обеспечивает гораздо более точные и точные значения напряжений в данной цепи в диапазоне вольтметра.

Посмотрите следующее видео, чтобы понять функциональность цифрового вольтметра:

Вы можете получить хорошие знания об электронных схемах и различные идеи о проектах электроники, регулярно посещая этот блог. Вы можете подписаться на этот блог для регулярных обновлений.

Фото Кредиты:

.Схема простого цифрового вольтметра

с использованием ICL7107

В этом проекте мы собираемся создать цифровой вольтметр без использования какого-либо микроконтроллера. Здесь мы используем очень популярную ИС для измерения напряжения, а именно ICL7107 / CS7107 . Используя ICL7107, мы можем построить точный и очень недорогой вольтметр. ICL7107 – это 3,5-разрядный аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который потребляет очень мало энергии. Микросхема имеет внутреннюю цепь для управления четырьмя семисегментными дисплеями для отображения измеренного напряжения.Она также имеет схему часов и источник опорного напряжения.

Вольтметр

– это очень полезное устройство, которое много раз пригодилось, поэтому мы создали этот цифровой вольтметр на плате , чтобы его можно было легко использовать где угодно. Ранее мы построили много схем для измерения напряжения:

Необходимые компоненты:

1. LM555 -1
2. ICL7107 / CS7107 -1
3. LM7805 -1
4. Общий анод Семисегментный светодиодный дисплей -4
5. PCB -1
6. Клеммная колодка 2-штекерн -2
7. 47к -1
8. 1k -5
9. 22к -1
10. 10K -1
11. 120K -1
12. горшок 5К -1
13. 100 нФ -3
14. 10 мкФ -2
15. 100pF -1
16. 220 нФ -1
17. 47 нФ -1
18. Блок питания 9 В / 12 В -1
19. LED -1
20. Берг палочки -2
21. 40-контактный IC база -1
22. 8-контактный IC база -1
23. Зонд или проволока
24. 1N4148 Диод -2

Схема и рабочее объяснение

:

Работа этой схемы цифрового вольтметра очень проста.АЦП внутри ИС является встроенным преобразователем или аналого-цифровым преобразователем двойного типа. Внутренний АЦП этой микросхемы считывает измеряемое напряжение и сравнивает его с внутренним опорным напряжением и преобразует его в цифровой эквивалент. Затем этот цифровой эквивалент декодируется для семисегментных дисплеев схемой драйвера внутри ICL7107, а затем отображается на светодиодном дисплее «Четыре семисегментных». Узнайте здесь, как АЦП можно использовать для измерения напряжения, и посмотрите демонстрационное видео в конце этой статьи, где мы измерили выходную мощность Arduino для целей тестирования.

Здесь резистор R1 и конденсатор C1 используются для установки частоты внутренних часов ICL7107. Конденсатор С2 фильтрует колебания внутреннего опорного напряжения и обеспечивает стабильное чтение на семь дисплеях сегмента. R5 отвечает за контроль диапазона вольтметра. (R5 = 1K для диапазона 0-20 В и 10K для диапазона 0-200 В). RV1 – это потенциометр, который можно использовать для калибровки напряжения вольтметра или установить эталонное напряжение для внутреннего АЦП.

Эта схема включает в себя 4 семисегментных светодиодных дисплея с общим анодом и индикатором отрицательного напряжения. Эта схема должна работать при напряжении питания 5 В, поэтому мы использовали ИС регулятора напряжения 7805 для подачи напряжения 5 В в цепь, а также для предотвращения повреждения ICL7107.

Отрицательное напряжение питания: Здесь нам также необходимо подать отрицательное напряжение на вывод № 26 ICL7107, для которого мы использовали 555 IC. IC таймера 555IC настроен здесь как ASTABLE мультивибратор.Конденсатор здесь можно заменить, однако выбор следует проводить для максимального отрицательного напряжения. Если выбранная емкость не подходит, мы не можем получить максимальное отрицательное напряжение на выходе. Здесь мы использовали 100 нФ и 10 мкФ. Посмотрите, как мы можем использовать 555 таймер IC для генерации отрицательного напряжения.

Схема и дизайн печатной платы с использованием EasyEDA:

EasyEDA – это не только универсальное решение для схематического захвата, моделирования цепей и проектирования печатных плат, они также предлагают недорогую услугу поиска прототипов и компонентов печатных плат.Недавно они запустили службу поиска компонентов, где у них большой запас электронных компонентов, и пользователи могут заказать необходимые компоненты вместе с заказом на печатную плату.

При проектировании ваших цепей и печатных плат вы также можете сделать свои схемы и печатные платы общедоступными, чтобы другие пользователи могли копировать или редактировать их и получать от этого выгоду, мы также сделали общедоступными все наши схемы и печатные платы для этого цифрового вольтметра . используя ICL7071, проверьте ссылку ниже:

https: // easyeda.ru / circuitdigest / Voltmeter-68b3b31dc1d548a4954d55b24f77110e

Ниже приведен снимок верхнего слоя макета печатной платы от EasyEDA. Вы можете просмотреть любой слой (верхний, нижний, верхний шёлк, нижний шёлк и т. Д.) Печатной платы, выбрав слой в окне «Слои».

Вы также можете увидеть фото на печатной плате , используя EasyEDA:

Расчет и заказ образцов онлайн:

Завершив проектирование печатной платы, вы можете щелкнуть значок Изготовление продукции , которое перейдет на страницу заказа печатной платы.Здесь вы можете просмотреть свою печатную плату в Gerber Viewer или загрузить файлы Gerber с вашей печатной платы. Здесь вы можете выбрать количество печатных плат, которые вы хотите заказать, сколько слоев меди вам нужно, толщину печатной платы, вес меди и даже цвет печатной платы. После того, как вы выбрали все варианты, нажмите «Сохранить в корзину» и завершите ваш заказ. Недавно они значительно снизили свои цены на печатные платы, и теперь вы можете заказать 10 шт. 2-слойных печатных плат размером 10 см х 10 см всего за 2 9000 долл. США.

Вот печатных плат , которые я получил от EasyEDA:

Ниже приведены фотографии после пайки компонентов на печатной плате :

Здесь, в этом проекте, мы измерили выходное напряжение Arduino для целей тестирования, посмотрите демонстрационное видео ниже.

,

Что такое электронный вольтметр? – Определение, Работа, Типы и Преимущества

Определение: Вольтметр , который использует усилитель для повышения их чувствительности , известен как электронный вольтметр. Он используется для измерения напряжения устройств переменного и постоянного тока. Электронный вольтметр дает точные показания из-за высокого входного сопротивления.

Вольтметр с подвижной катушкой не может обнаружить низкое напряжение.Электронный вольтметр преодолевает эту проблему. Электронный вольтметр имеет высокий входной импеданс, из-за чего он обнаруживает сигналы очень слабой силы , следовательно, дает точные показания. Высокий импеданс означает, что цепь противостоит входному источнику питания.

В электронном вольтметре используется транзистор или вакуумная трубка. Вольтметр транзисторного типа (TVM) имеет сопротивление, из-за которого он не может измерять ток. А вакуумный вольтметр (ВВМ) имеет низкое сопротивление. Следовательно, он используется для измерения тока.

Работа электронного вольтметра

Величина измеряемого напряжения прямо пропорциональна отклонению указателя. Указатель фиксируется на калиброванной шкале. Точка, в которой отклоняется указатель, указывает величину входного напряжения.

В вольтметре с подвижной катушкой большая мощность поступает из измерительной цепи, из-за чего возникает ошибка при их считывании. Эта проблема преодолевается в электронном вольтметре.

В электронном вольтметре указатель отклоняется, принимая питание от цепи вспомогательного усилителя.Выходные напряжения схемы усилителя аналогичны напряжению тестовой цепи. Дополнительная мощность не проходит через дефлектор, из-за которого счетчик дает точные показания.

Типы электронных вольтметров

Электронный вольтметр подразделяется на два типа. Они

• Аналоговый электронный вольтметр
• Цифровой электронный вольтметр

Аналоговый электронный вольтметр – Измеритель, выход которого получается путем отклонения указателя на калиброванной шкале, называется аналоговым электронным измерением.Это прибор для измерения напряжения, который имеет высокое сопротивление цепи. Счетчик использует электронный усилитель для управления входными сигналами. Аналоговый электронный вольтметр подразделяется на аналоговый электронный вольтметр переменного и постоянного тока.

Цифровой электронный вольтметр – Вольтметр, который показывает на цифровом выходе показания измерительного напряжения , известен как электронный вольтметр. Выход цифрового электронного вольтметра находится в виде числового значения.Цифровые электронные инструменты уменьшают ошибку человека и параллакса, потому что показание отображается непосредственно в числовой форме.

Преимущество электронного вольтметра

Ниже приведены преимущества электронного вольтметра.

1. Обнаружение сигналов низкого уровня – В электронном вольтметре используется усилитель, который предотвращает ошибку нагрузки. Усилитель обнаруживает очень слабые сигналы, которые производят ток приблизительно 50 мкА. Обнаружение сигналов низкого уровня имеет важное значение для определения истинного значения измерения.
2. Низкое энергопотребление – Электронный вольтметр имеет вакуумные трубки и транзистор с усилительными свойствами. Он использует вспомогательный источник для отклонения указателя. Измеряемое напряжение контролирует отклонение чувствительного элемента. Таким образом, схема электронного вольтметра потребляет очень мало энергии.
3. Высокочастотный диапазон – Работа электронного вольтметра свободна от частотного диапазона из-за транзистора.Наряду с напряжением, сигнал очень высокой и низкой частоты также может быть измерен через него.

Электронный вольтметр измеряет мощность только тогда, когда они имеют замкнутую цепь, то есть ток течет через их счетчик.

,

Схема вольтметра LM3914

Здесь мы собираемся разработать простой вольтметр. Это просто, потому что он включает в себя только одну микросхему – LM3914 . LM3914 – это микросхема, которая управляет 10 светодиодами на основе значения линейного входного напряжения.

Микросхема обеспечивает десятичный вывод, загораясь необходимым светодиодом в зависимости от значения входного напряжения. Максимальный измерения входного напряжения изменяется в зависимости от опорного напряжения и напряжения питания, мы обсудим, что в более поздней части статьи.

Эта микросхема может быть модифицирована для цепи защиты аккумулятора, цепи амперметра и т. Д., Но здесь мы используем ее для вольтметра. LM3914 – это 10-ступенчатый вольтметр, который означает, что он показывает изменения в 10-битном режиме. Чип измеряет входное напряжение измерения в качестве параметра и сравнивает его со ссылкой, каждый раз, когда напряжение пересекает определенную часть ссылки соответствующий светодиод светится.

Микросхема запрограммирована для непосредственного управления светодиодом, поэтому дополнительное сопротивление не требуется.

Компоненты

Блок питания (5 В)

1K резистор (3 шт.)

10К резистор (2 шт)

LM3914 IC

10 светодиодов

0,1 мкФ конденсатор (2 шт.).

Макет и соединительные провода

Принципиальная схема и рабочая

Внутренняя схема LM3914 показана на рисунке ниже:

Как уже говорилось, LM3914 представляет собой 10-ступенчатый измерительный блок.Это показано на внутренней схеме выше. LM3914 – это комбинация из 10 компараторов. Каждый компаратор представляет собой операционный усилитель с опорным напряжением на своем отрицательном выводе.

Теперь главное здесь в том, что измеряемое напряжение не может быть выше, чем опорное напряжение или напряжение питания чипа. Об этом всегда следует помнить. Для достижения более высокого измерительного напряжения с сохранением входной постоянной мы будем использовать схему делителя напряжения сопротивления. Он просто делит напряжение на основе резисторов.

Рассмотрим схему, образованную сетью, показанной на рисунке:

Итак, при входном напряжении 15 В, R1 = 11 К, R2 = 1 К, мы имеем Vout = 15 (1/11) = 1,5 В (приблизительно).

Опорное напряжение выбирается в зависимости от требований. Контрольное значение должно быть максимальное измеряемое напряжение, мы будем применять к микросхеме. Если мы измеряем переменное напряжение с пиковым напряжением 20 В, мы должны выбрать эталон 20 В.

Ссылка выбрана по уравнению:

Поскольку мы хотим измерять напряжения от 0 до 15, нам нужно выбрать R2 = 11K = 10K + 1K, R1 = 1K.

С этим мы выбрали опорное напряжение для Vref = 1,25 * 12 = 1. Так что у нас максимальное входное напряжение до 15В.

Тем не менее, важно помнить, что выше, опорное значение больше шага напряжение и уменьшить разрешение. Скажем, со ссылкой на 20В у нас есть шаг 2В, любое напряжение между 2В-4В не поддается измерению. Таким образом, при более высоком напряжении мы имеем меньшую точность.

Поскольку микросхема является 10-ступенчатой, а напряжение составляет 0-15 В, мы имеем 1.Шаг 5В. Таким образом, с каждым шагом 1,5 В в измеряемом напряжении светится дополнительный светодиод.

Соединения, которые сделаны для вольтметра LM3914, схема приведены ниже:

PIN3 —————————- + 5В питание

PIN2 ——————————– заземление

PIN5 —————————– + переменное напряжение

PIN1,10,11,12,13,14,15,16,17,18 ——————- подключен к LEDS

Измерительный уровень для светодиодов идет как,

+1.5 В, + 3,0 В, + 4,5 В, + 6,0 В, + 7,5 В, + 9,0 В, + 10,5 В, + 12,0 В, + 13,5 В, + 15,0 В.

Скажите, что измерительное напряжение составляет 10 В, светится шестой светодиод. Скажем, измерительное напряжение 12,5 В, светится девятый светодиод. Таким образом, с шагом 1,5 В мы можем измерить до 15 В.

[Также проверьте: вольтметр с использованием микроконтроллера AVR]

,

Автор: alexxlab