כיצד להכין מד מתח דיגיטלי, מעגלי מודול מד זרם

במאמר זה אנו למדים כיצד לבנות מד מתח דיגיטלי ומודול מעגל משולב דיגיטלי למדידת וולט זרם זרם בטווחים שונים, באופן דיגיטלי.

מבוא

פרמטרים חשמליים כמו מתח וזרם קשורים מטבעם לאלקטרוניקה ולמהנדסים אלקטרוניים.

כל מעגל אלקטרוני יהיה פשוט לא שלם ללא אספקה ​​מתאימה של מתח ורמות זרם.

זרם החשמל שלנו מספק מתח מתח לסירוגין בפוטנציאל של 220 וולט, לצורך הטמעת מתחים אלה במעגלים אלקטרוניים אנו משלבים מתאמי כוח DC המורידים למעשה את מתח החשמל.

עם זאת, מרבית ספקי הכוח אינם כוללים מערכות ניטור כוח, כלומר היחידות אינן משלבות מדי מתח או זרם להצגת העוצמות הרלוונטיות.

בעיקר ספקי הכוח המסחריים משתמשים בדרכים פשוטות להצגת המתחים כמו לוח חיוג מכויל או מדי סלילים נעים רגילים. אלה עשויים להיות תקינים כל עוד הפעולות האלקטרוניות המעורבות אינן קריטיות, אך עבור פעולות אלקטרוניות מורכבות ורגישות ופתרון בעיות, מערכת ניטור Hi-end הופכת להיות הכרחית.

ל מד וולט דיגיטלי ומד זרם הופכים להיות שימושיים מאוד לניטור המתח והזרם באופן מושלם מבלי להתפשר על פרמטרי הבטיחות.

במאמר הנוכחי הוסבר מד מתח ומעגל מד זרם דיגיטלי מעניין ומדויק, שאותו ניתן לבנות בקלות בבית, אולם היחידה תדרוש PCB מעוצב היטב למען הדיוק והשלמות.

מבצע מעגל

המעגל משתמש ב- IC 3161 ו- 3162 לעיבוד הנדרש של מתח הכניסה ורמות הזרם.

את המידע המעובד ניתן לקרוא ישירות על פני שלושה מודולי תצוגת אנודות נפוצות עם 7 קטעים.

המעגל דורש קטע אספקת חשמל מוסדר היטב של 5 וולט להפעלת המעגל ויש לכלול אותו ללא כשל מכיוון שה- IC דורש בהחלט אספקת 5 וולט להפעלה נכונה.

התצוגות מופעלות באמצעות טרנזיסטורים בודדים שמוודאים שהתצוגות מוארות בצורה בהירה.

הטרנזיסטורים הם BC640, אולם אתה יכול לנסות טרנזיסטורים אחרים כמו 8550 או 187 וכו '.

המתח הדיגיטלי המוצע, מעגל מד זרם ניתן להשתמש ביעילות במודול עם ספק כוח לציון המתח וצריכת הזרם על ידי העומס המחובר דרך המודולים המצורפים.

בהתייחס לתרשים המעגל שלהלן, מודול התצוגה הדיגיטלי בן 3 הספרות נבנה באמצעות ICs CA 3162 שהוא אנלוגי לממיר IC דיגיטלי, ו- CA 3161 IC המשלים שהוא BCD ל- 7 מגזר מפענח IC, שני ה- ICs הללו מיוצרים על ידי RCA.

איך התצוגות עובדות

התצוגות בעלות 7 הקטעים המשמשות הן סוג אנודה נפוץ ומחוברות על פני מנהלי ההתקן טרנזיסטור T1 ל- T3 המוצגים לצורך ציון הקריאות הרלוונטיות.

המעגל כולל מתקן לבחירת נקודה עשרונית בהתאם למפרט הטווח והטווח.

לדוגמא בתצוגות המתח, כאשר הנקודה העשרונית מאירה ב- LD3 מסמלת טווח של 100mV.

למדידה הנוכחית מתקן הבחירה מאפשר לך לבחור בין טווחים זוגיים, כלומר בין 0 ל 9.99, והשני בין 0 ל 0.999 אמפר (באמצעות הקישור b). מה שמשתמע מכך שנגד החישה הנוכחי הוא 0.1 אוהם, או נגד 1 אוהם, כפי שמוצג בתרשים להלן:

על מנת להבטיח כי ל- R6 אין השפעה על מתח המוצא, יש למקם את הנגד הזה לפני רשת מחלקי המתח שהופכת לאחראית לבקרת מתח המוצא.

S1 שהוא מתג DPDT משמש לבחירת המתח או הקריאה הנוכחית לפי העדפת המשתמשים.

עם מתג זה מוגדר למדידת מתח P4 יחד עם R1 מספק הנחתה של סביב 100 עבור מתח הכניסה המוזן.

בנוסף נקודה D מופעלת ברמת מתח נמוכה יותר כדי לאפשר את הארת הנקודה העשרונית במודול LS, והדמות 'V' תואר באור בהיר.

כאשר מתג הבחירה מוחזק לכיוון טווח המגברים, ירידת המתח הנרכשת על פני הנגד החישה מוחלת היישר על נקודות כניסות ה- Hi-Low של IC1 שהוא מודול ה- DAC.

הערך הנמוך משמעותית של נגדי החישה מבטיח השפעה זניחה על תוצאת מחיצת המתח.

טווחי התאמה לתצוגות

תוכלו למצוא 4 טווחי התאמה המסופקים במודול המעגל המד זרם מד זרם דיגיטלי.

P1: לביטול הטווח הנוכחי.

P2: להפעלת כיול בקנה מידה מלא של הטווח הנוכחי.

P3: לביטול טווח המתח.

P4: לאפשר כיול בקנה מידה מלא של טווח המתח.

מומלץ להתאים את ההגדרות הקבועות מראש בסדר לעיל רק כאשר P1 ו- P3 משמשים כראוי לביטול נכון של הפרמטרים המתאימים של המודול.

P1 מסייע לפצות את הרגולטור המפעיל את ערך צריכת הזרם השקטה, מה שמביא לסטייה שלילית קלה על פני טווח המתח שלהם, אשר בתמורה מפוצה על ידי P3.

מודול תצוגת המתח / זרם פועל באמצעות האספקה ​​הבלתי מוסדרת ממקור האספקה ​​ללא בעיות (לא יעלה על 35 וולט מקסימום), שימו לב לנקודה E ו- F באיור השני לעיל. במקרה כזה ניתן לבטל את מיישר הגשר B1.

המערכת עשויה להיות מתוכננת כמו כפולה לרכישת קריאות V ו- I במקביל. עם זאת, יש להכיר בכך שהנגד לחישה הנוכחי מקצר באמצעות קישורי הקרקע בכל פעם שמספקים שני המכשירים מהמקור הזהה. יש בעצם שתי שיטות להביס את ההפרעה הזו.

הראשון הוא לחבר את מודול ה- V ממקור אחר, ואילו המודול l מהספק 'המארח'. השני הוא הרבה יותר חינני ומחייב אזורי חיווט קשיח E לצד שמאל של הנגר החישה הנוכחי.

שים לב, אם כי, קריאת ה- V הגבוהה ביותר האפשרית במקרה זה הופכת ל- 20.0 V (R6 יורד ל- V מקסימום), מכיוון שהמתח בסיכה ll בדרך כלל לא יעלה על l.2 V.

מתחים גדולים יותר נוטים להיות מוצגים על ידי בחירת איכות הזרם הנמוכה יותר, כלומר, R6 תהיה 0R1. מקרה: R6 נופל 0.5V בשימוש הנוכחי של 5 A, כדי להבטיח 1.2 - 0.5 = 0.7V ממשיך להיות עבור קריאת המתח, אשר התצוגה האופטימלית שלה היא במקרה זה 100 x 0.7: 70 V בדיוק כמו בעבר, סוגים אלה של סיבוכים פשוט מתפתחים בכל פעם שכמה מהיחידות הללו מועסקות, כולם במכלול אחד.

תכנון PCB להכנת המודולים הנדונים לעיל