Цифровой вольтметр схема: Схема цифрового вольтметра

Схема цифрового вольтметра

Здесь предлагается схема цифрового вольтметра, модернизировав которую можно собрать и амперметр.

Вольтметр имеет возможность измерять напряжение от 0 до 99,9 вольт. При этом его диапазон разделен на две части – от 0 до 9,999 вольт и от 10 до 99,99 вольт. Выбор диапазона происходит в автоматическом режиме, что очень удобно и приводит к более точным измерениям. Сопротивление по входу при измерениях в первой части диапазона составляет 470 килоом, а во второй части примерно 100 килоом. Погрешность измерений составляет 3 милливольта. Питается схема напряжением от 15 до 20 вольт (при желании это можно изменить) и потребляет ток в районе 60 миллиампер. Время между измерениями составляет 100 миллисекунд, а время цикла измерений при наличии на входе 10 вольт будет 100 миллисекунд. В случае, если измеряемое напряжение будет выше 99,99 вольт, то на индикаторе отобразится число «9999» и будет мигать 2 раза в секунду.

Измеряет данный прибор положительное напряжение.

Работа вольтметра основана на принципе преобразования напряжения, которое измеряется в частоту, однократно интегрируя. Такой метод, в сравнении с контроллерами которые имеют в своем составе АЦП с десятиразрядным преобразованием, позволяет достичь более увеличенной разрешающей способности в более широком диапазоне измеряемых напряжений.

Расчет частоты преобразования, выбор пределов измерения и отображение результатов измерений на семисегментном индикаторе выполняет микроконтроллер.

Исходный код программы, файл с прошивкой, печатную плату, нарисованную в программе Sprint Layout и плату для сборки в SMD варианте можно скачать по ссылке.

Для того чтобы точно подобрать сопротивление резистора R2 в делителе напряжения на входе цифрового вольтметра желательно его заменить на последовательно соединенные резисторы 100 килоом и многооборотный 22 килоома. И R5 так же заменить на подстроечный 15 кОм.

Так будет более удобно во время настройки схемы.

Сам контроллер прошивается программой CodeVisionAVR с помощью программатора STK 200/300. Но можно использовать и другие программы и программаторы.

Ниже показаны Fuse для CodeVisionAVR и Pony Prog.

Питается схема цифрового вольтметра от обычного блока питания на основе трансформатора и микросхемы стабилизатора 7815 по схеме из datasheet. Кроме того на плате блока питания расположены и резисторы R2,R5. Рисунок печатной платы данного блока находится также в архиве, ссылка на который указана выше.

В настройке схемы то же нет ничего сложного. Необходимо с помощью резистора R3 установить ток зарядки С2 и подобрать сопротивление делителя напряжения на входе.  Настроив подстроечные резисторы на 117 килоом и 13 килоом соответственно.

Далее, подав на вход напряжение, в пределах от 9 до 9,8 вольт и сверяя показания с эталонным вольтметром, с помощью подстроечного резистора R3, выставляется одинаковое отображение измерений.

На следующем этапе настройки медленно увеличивается напряжение до момента переключения вольтметра на второй диапазон. Если на индикаторе показания зависли, то с помощью резисторов R2 и R5 добиваются состояния переключения и далее повторяется настройка резистора R3.

После этого необходимо подать на вход максимально измеряемое напряжение, это около 100 вольт и с помощью резисторов R2 и R5 производится корректировка показаний.

И последнее. На вход подается напряжение 5-10 вольт и в случае рассогласования производится корректировка с помощью R3.

Отличительной особенностью цифрового вольтметра на основе данного принципа измерения является его высокая точность.

Анекдот:

- Папа, меня в школе все дразнят, говорят, что я страшный.
- Да сейчас ты ничего так выглядишь, сынок. А вот когда ты родился, доктор сказал:"Шевельнется-стреляйте!".

Схема цифрового вольтметра на микросхеме К176 » Паятель.

Ру
При проектировании цифровых вольтметров или мультиметров большинство радиолюбителей операются либо на аналого-цифровые преобразователи серии К572ПВ, либо прибор строят по схеме частотомера с аналогоцифровым преобразователем "напряжение-частота" или "напряжение-период". Но есть другой способ — непосредственного измерения. Его сущность заключается в том, что счетчик прибора, работающий на индикацию, одновременно вырабатывает ступенчато-изменяющееся напряжение, которое поступает на один из входов компаратора, а на его другой вход поступает напряжение от измеряемой цепи.

В момент совпадения этих напряжений на выходе компаратора изменяется логический уровень, который, обычно останавливает счетчик в этом положении на некоторое время. Таким образом прибор работает как простой (медленный) частотомер, в течении некоторого времени происходит измерение напряжения (нарастание ступенчатого напряжения до уровня измеряемого), затем следует индикация, затем обнуление, и все сначала.

Используя микросхемы серии К176, а именно дешифраторы К176ИД2, имеющие на своих входах триггеры памяти можно построить вольтметр, показания которого будут столь же оперативно изменяться как и в приборах построенных на микросхемах К572ПВ2 или К572ПВ5.

Принципиальная схема трехразрядного вольтметра, измеряющего напряжение от нуля до 9,99В показана на рисунке 1. Основу прибора составляет трехразрядный счетчик на микросхемах D3-D5. На вход этого счетчика постоянно поступают импульсы частотой около 3 кГц от мультивибратора на элементах D1.1 и D1.2. Счетчик все время считает по кругу от нуля до 999, он не имеет никаких входов кроме информационного и не может устанавливаться в нуль какими-то внешними импульсами. На выходе счетчика кроме дешифраторов с семисегментными индикаторами включена резистивная матрица, состоящая из резисторов R5-R16.

Сопротивления резисторов соответствуют весовым значениям выходных кодов счетчика. Все резисторы имеют одну общую точку соединения. Именно в этой точке, во время работы счетчика получается ступенчато-нарастающее напряжение.

Оно изменяется от нулевого уровня до уровня логической единицы с числом промежуточных ступеней 999. Затем резко падает до нуля, и снова постепенно нарастает до единицы.

Это напряжение поступает на прямой вход компаратора D2. Задача компаратора состоит в том, чтобы зарегистрировать момент совпадения этого напряжения с напряжением, поступающим с входного делителя (на самом деле не совпадения а минимального превышения, не более чем на одну ступень).

В этот момент на выходе компаратора устанавливается логическая единица. Она запускает одновибратор на элементах D1.3, D1.4, который вырабатывает короткий импульс. Этот импульс поступает на входы "X" дешифраторов D6-D8 и записывает в их триггеры тот код, который был в этот момент на выходах счетчика. Это число отображается индикатором до тех пор пока не поступит следующий импульс от одновибратора.

Таким образом счетчик все время ходит по кругу и синтезирует нарастающее напряжение, а на индикацию выводится только то значение, которое численно соответствует измеряемому напряжению.

Источник питания должен быть стабилизирован, поскольку он принимает непосредственное участие в формировании ступенчатого напряжения.

Номиналы резисторов R5-R16 рассчитаны и их сопротивления не соответствуют номинальному ряду, поэтому некоторые из них нужно набирать из двух-трех. Класс точности должен быть не менее 4%, от него в первую очередь зависит точность показаний прибора. Удобно взять обычные резисторы сопротивлением на 5-20% меньшего сопротивления чем на схеме, например, вместо R11 на 90 кОм берем на 82 кОм, а затем контролируя сопротивление точным омметром при помощи мелкой шкурки стачиваем резистивный слой с одной стороны корпуса резистора до получения нужного сопротивления.

Рисунок 2
Установив сопротивления указанные на схеме можно получить класс точности прибора 4-6%. Более высокую точность с серией К176 получить трудно. Если требуется более высокая точность напряжение на каждый резистор следует подавать через пару ключей микросхемы К561КТ3 (рисунок 2). В этом случае можно получить класс точности 0,1-0,5%, но это сильно усложняет схему.

Существенно повысить класс точности (1-2%) можно если счетчики К176ИЕ2 заменить на К561ИЕ14. К тому же нужно разделить цепи питания счетчиков с компаратором и светодиодных индикаторов, поскольку индикаторы потребляют большой ток и могут оказывать дестабилизирующее действие на формирователь ступенчатого напряжения. Калибруют прибор подбором номинала R3. Точно установить прибор на нуль можно включением резистора сопротивлением в несколько мегаом между выводом 4 и 11 компаратора.

Скорость работы прибора можно существенно увеличить если поднять частоту мультивибратора, например до 10-15 кГц, но в этом случае нужно соответствующим образом сократить длительность импульса, вырабатываемого одновибратором на элементах D1.3 и D1.4, таким образом, чтобы длительность вырабатываемого им импульса была меньше периода импульсов на выходе мультивибратора.

Верхний предел измерения можно установить подбором номинала R3, например, если нужно измерять 0. .,99,9В его сопротивление должно быть около 1 Мом (окончательно подбирается при калибровке).

виды, схема, описание. Как сделать простой вольтметр своими руками – схемы и рекомендации

Необходимость применения вольтметра возникает у большинства домовладельцев, автолюбителей, не говоря уже о радиолюбителях. Определить наличие напряжения в домашней сети при отсутствии света в доме, измерить вольтаж аккумуляторной батареи в случае её разряда, настроить собранную радиолюбителем конструкцию - во всех этих ситуациях без его использования не обойтись.

Все вольтметры можно разделить по: принципу действия, назначению, способу применения и конструкции.

По принципу действия устройства делятся на группы :

• Вольтметры электромеханические.
• Электронные вольтметры.

Рассмотрим конкретно каждую группу.

Электромеханические и электронные вольтметры

Эти измерительные приборы являются устройствами прямого преобразования. Измеряемая величина в них преобразуется напрямую в показания на шкале устройства отсчёта. Она предназначена для визуальной оценки измеряемого напряжения.

Шкала выглядит как последовательность отметок с числами

и составляет неподвижную часть прибора. Расстояние между двумя соседними отметками - цена деления шкалы. Шкалы могут быть линейными и нелинейными, односторонними (отметка «0» расположена у начала) и двусторонними (отметка «0» расположена в середине). На шкале обычно наносится число, обозначающее класс точности прибора.

Подвижная часть устройства состоит из рамки, находящейся между полюсов постоянного магнита. По обмотке рамки протекает ток. С подвижной рамкой связана стрелка, по величине угла отклонения которой можно по шкале оценить значение измеряемого параметра. Этот угол напрямую зависит от тока, протекающего через обмотку рамки, а значит и от величины напряжения, которое измеряется.

Такие приборы используют для измерения магнитоэлектрический метод . Он наиболее часто используется в электромеханических приборах для измерения различных физических величин.

Следует отметить, что такие приборы отдельно используются довольно редко. Как правило, они являются составной частью более сложных по схемному исполнению устройств.

Кроме, магнитоэлектрического способа измерения в электромеханических приборах используют и другие: электромагнитный, электродинамический, ферродинамический, термоэлектрический, способ выпрямления.

Применение этих приборов исходя из требований, предъявляемых к измерителям напряжения, более предпочтительно, чем электромеханических. А требования эти таковы - уменьшение методической погрешности измерения.

Для измерения напряжений в различных точках схемы вольтметр подключают параллельно измеряемой цепи . Поэтому его использование не должно искажать реальную картину. Он не должен шунтировать участок схемы, следовательно, его входное сопротивление должно быть большим (в идеале стремиться к бесконечности).

Вольтметры электронные можно разделить на две группы. Одну составляют аналоговые приборы, другую цифровые. Различия между ними заключается в форме предоставления информации о результатах измерения.

Возможные аналоги

Входное напряжение, величину которого необходимо измерить, поступает на масштабирующее устройство. Оно выполнено в виде многопредельного резисторного делителя высокого класса точности. Количество резисторов соответствует количеству диапазонов измерения напряжения.

После резисторного делителя сигнал поступает на усилитель постоянного тока (УПТ). Его назначение - усилить входное напряжение , прошедшее через делитель, до величины, требуемой для нормальной работы устройства индикации. УПТ также необходим для повышения входного сопротивления прибора и согласования его с низкоомной обмоткой рамки указателя магнитоэлектрической системы.

Устройство электромеханического прибора, по которому в аналоговых вольтметрах производится отсчёт измеряемой величины напряжения, был рассмотрен выше.

Высокое входное сопротивление этого прибора определяется в основном схемой УПТ. В ней широко используется применение транзисторов, включённых по схеме эмиттерного повторителя сигнала, или полевых транзисторов.

Точность аналоговых вольтметров определяется классом точности резисторов входного устройства и классом точности головки микроамперметра, по стрелке которого производится отсчёт измеренного напряжения.

Для измерения напряжений малой величины применение в схеме прибора усилителя постоянного тока не всегда приводит к достаточной точности измерений.

В милливольтметрах измерения производятся на переменном токе. Постоянное входное напряжение преобразуется в переменное с помощью собственного модулятора. Усилитель переменного тока обладает лучшими характеристиками в отношении линейности, дрейфа нуля, коэффициента усиления, мало зависящего от температуры. После усиления переменное напряжение детектируется. Стабильное выпрямленное постоянное напряжение поступает на стрелочный электромеханический прибор.

Если вольтметром необходимо измерить переменное напряжение, то его схема изменится. Существуют две разновидности схем .

В одной из них входное напряжение детектируется и затем усиливается усилителем постоянного тока.

В схемах с другим построением усиливается сначала входное переменное напряжение усилителем переменного тока. После этого сигнал выпрямляется детектором.

В зависимости от требований, предъявляемых к результатам измерений, выбирается либо одно построение схемы, либо другое.

Первый вариант используется там, где необходимо произвести измерение в широком диапазоне частот (от 10Гц до 1000МГц).

Применение второго варианта построения имеет место при измерении очень малых переменных напряжений (единицы микровольт).

Цифровые вольтметры

Измерители этого вида в процессе обработки представляют входное напряжение в виде ступенек (дискретных значений). Его значение отображается на индикаторе прибора в цифровом виде.

Входное устройство (ВУ) производит определение масштаба входного сигнала, его фильтрацию от помех. При измерении переменного напряжения производится его выпрямление. Таким образом, схема ВУ содержит делитель напряжения, фильтр сетевых помех, усилитель сигнала.

Фильтр необходим для повышения точности измерений, потому что сигнал помехи может восприниматься в виде полезного сигнала и после её дискретизации на выходном индикаторе отобразятся цифры, не соответствующие измеряемой величине полезного входного сигнала.

В «продвинутых» моделях дополнительно имеются устройства, осуществляющие выбор полярности и пределов измерения автоматически.

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) осуществляет представление напряжения на входе прибора в виде интервала времени, длительность которого зависит от его величины. Этот интервал заполняется импульсами, которые вырабатывает собственный генератор вольтметра. Счётчик по командам устройства управления производит их подсчёт и на цифровом индикаторе прибора появляется цифровое значение величины, пропорциональное количеству импульсов.

Поскольку электронные компоненты ВУ имеют значительное входное сопротивление, цифровые вольтметры очень незначительно влияют на сопротивление участка цепи, на которой производится измерение. Точность их показаний намного выше, чем у всех предыдущих вольтметров.

Работать с прибором стало значительно проще. Нет необходимости производить дополнительный пересчёт полученного значения с учётом выбранной шкалы и установленного множителя (как у аналоговых вольтметров). Но требования, предъявляемые к качеству питающего напряжения очень высоки.

Основные характеристики приборов

Чем больше внутреннее сопротивление вольтметра, тем меньше его влияние на измеряемую цепь. Поэтому приборы с более высоким входным сопротивлением обладают большей точностью при проведении измерений.

Для того чтобы оценить возможности прибора, его преимущества по сравнению с другими, сделать окончательный вывод о возможности его приобретения необходимо внимательно ознакомиться с его техническими параметрами, к которым относятся:

• внутреннее сопротивление вольтметра;
• диапазон измеряемых вольтметром напряжений;
• диапазон частот переменного напряжения;
• погрешность измерения прибора.

Диапазон необходимо учитывать исходя из того, с какими величинами напряжений придётся иметь дело. Большинство вольтметров позволяют проводить измерение напряжений от нескольких десятков милливольт до сотен вольт . Этот диапазон вполне приемлем для многих пользователей. Исключение составляют милливольтметры с расширенным диапазоном и киловольтметры.

Погрешность показывает возможное отклонение измеряемой величины от эталонной. Определяется на этапе заводских испытаний прибора. Выражается в процентах или долях процента.

Все эти параметры представлены в описании на конкретный прибор.

Самодельные устройства

Как сделать вольтметр своими руками, для чего он нужен, как устроен, как подключается вольтметр, как пользоваться вольтметром - вот неполный перечень вопросов, которые возникают у начинающих радиолюбителей и простых пользователей. Принцип действия вольтметра или принцип работы вольтметра был рассмотрен ранее при рассмотрении разных его типов и видов.

При совсем небольших затратах можно самостоятельно его изготовить . Основной его частью является стрелочный измерительный прибор. На шкале присутствует обозначение напряжения - латинская буква «V». Конечно, желательно иметь вольтметр с необходимым диапазоном измерения. В левой части шкалы должна быть отметка «О», а в правой - число, которое показывает предельное значение напряжения, измеряемого этим прибором.

Это значение определяется величиной добавочного резистора, находящегося в корпусе готового прибора и током полного отклонения стрелки микроамперметра.

Часто при работе приходится измерять значения напряжений в широком диапазоне. Для обеспечения допустимой точности приходится использовать одну общую шкалу с набором добавочных сопротивлений. Их количество зависит от величин напряжений, которые необходимо измерять при работе.

Использование добавочных сопротивлений дают возможность измерять напряжения, величины которых больше последнего числа шкалы. Для измерения напряжений меньшего значения с достаточной точностью необходимо найти прибор с числом максимального значения шкалы меньшей величины или переделать существующий путём изменения величины добавочного сопротивления в корпусе прибора.

Входное сопротивление стрелочного вольтметра оценивается показателем относительного (удельного) сопротивления. Единица его измерения - кОм/В. То есть для разных значений измеренного напряжения величина входного сопротивления прибора будет разной. Отсюда вывод - наибольшей точности измерения соответствует правая часть шкалы. Внутреннее сопротивление вольтметра здесь имеет большее значение и его подключение оказывает меньшее негативное воздействие на работу схемы. Необходимо выбирать прибор с большей величиной удельного сопротивления.

Если приходится измерять переменное напряжение, то при небольшом усложнении схемы самодельного прибора можно решить и эту задачу. Входное напряжение необходимо выпрямить, сделать его однополярным.

Ток для нормальной работы микроамперметра прибора должен протекать по обмотке рамки прибора только в одном направлении (клеммы прибора имеют маркировку «+» и «-«). Только в этом случае стрелка прибора отклонится. Выпрямление может быть однополупериодным или двухполупериодным. Это зависит от выбранной схемы выпрямителя. При определении реальной величины напряжения показания стрелочного прибора разделить примерно на 3 (выпрямление однополупериодное) или на 1,5 (выпрямление двухполупериодное).

Эти советы помогут новичкам, которым впервые приходится использовать вольтметр в своей работе. Их немного:

• Подключение вольтметра.
• Соблюдение полярности.

Полярность подключаемых измерительных щупов вольтметра должна соответствовать полярности напряжения, указанного на схеме.

Вольтметр всегда надо подсоединять параллельно измеряемой цепи. Этим он отличается от амперметра, который включается в разрыв. Для двухполупериодной схемы выпрямления переменного тока полярность измерительных щупов можно не учитывать. Щупы надо держать так, чтобы руки касались только изолированной их части.

Вольтметр — это прибор, который используется для измерения напряжения до 1000 В в сетях постоянного и переменного тока промышленной частоты и применяется в информационно-измерительных системах. Качественный вольтметр имеет чрезвычайно высокое, бесконечное сопротивление. Благодаря большому сопротивлению прибора достигается оптимальная точность измерения.

Прибор предназначен для логической и математической обработки измерений.

Виды вольтметров

Всего существует два вида вольтметров:

Если цифровые приборы характеризуются точностью показаний, то аналоговые (стрелочные) вольтметры могут реагировать на минимальные отклонения параметров, которые не определяются цифровым тестером.

1. Портативные (или переносные) вольтметры предназначены для проверки (тестирования) напряжения в сети. В большинстве случаев, этот прибор включается в конструкцию тестера. Бывают стрелочные или цифровые приборы, кроме измерения напряжения они измеряют токи нагрузки, температуры, сопротивление цепи и т. д.
2. Стационарные вольтметры устанавливаются на приборной панели в электрораспределительных щитах. Они предназначены для контроля работы оборудования. Стационарные вольтметры относятся к электромагнитному типу.

Классификация

Приборы отличаются принципом действия, бывают электронные и электромеханические.

По назначению приборы бывают импульсные, измеряющие сеть переменного и постоянного тока.

Как подключить вольтметр

Вольтметр включается в цепь параллельно источнику напряжения и нагрузке. Это делается, чтобы высокое сопротивление, которое используется в приборе, не оказывало влияния на показания. Ток, протекающий через прибор, должен быть минимальным.

Рис. №1. Схема подключения вольтметра в сеть.

Технические характеристики вольтметра

Вольтметр может нормально функционировать при температуре воздуха, не превышающей 25-30 ºС и относительной влажности до 80 % при атмосферном давлении 630-800 мм ртутного столба. Напряжение 220 В (частота до 400 Гц), частота сети 50 Гц. На измерение значительное влияние оказывает форма кривой напряжения питающей сети — синусоида, имеющая коэффициент гармоник max 5 %.

Возможности прибора оцениваются c помощью следующих показателей:

1. Сопротивление.
2. Предельные границы напряжения переменной цепи.
3. Диапазон измеряемых величин напряжения.
4. Класс точности измерений.

Принцип действия прибора

Основа работы вольтметра — метод аналогово-цифрового преобразования. Так, преобразователи, установленные в конструкции прибора В7-35, измеряют величину напряжения переменного и постоянного тока (а также сопротивление, силу тока), преобразуя измеряемую величину в нормализованное напряжение, а затем с использованием АЦП в цифровой код.

Функциональная схема цифрового тестера работает с использованием 4 преобразователей:

1. Масштабирующий преобразователь.
2. Преобразователь силы переменного и постоянного тока в напряжение.
3. Низкочастотный прибор, который преобразует напряжение переменного тока в постоянный.
4. Преобразователь сопротивления в напряжение.

Рис. №2. Схема цифрового вольтметра

Вольтметр переменного тока

Электронные широкополосные вольтметры, которые используются в сетях переменного тока, имеют конструктивные особенности и свойственную лишь им градуировку. Воздействие на измеряемую цепь зависит от входных параметров: входного активного сопротивления (Rв) (при этом оно должно быть наиболее высоким), емкости на входе (Cв) (она должна быть минимальной) и индуктивности (Lпр) (вместе с емкостью создается последовательный колебательный контур, который отличается своей резонансной частотой).

Рис. №3. Схема подключения вольтметра

Измерение сопротивления

Низкоомный вольтметр с сопротивлением max 15 Ом годится для измерения сопротивлений, которое выполняется с помощью формулы:

Rx = Rи * (U1/U2 - 1).

В формуле используется сопротивление Rв (вольтметра), и 1 и 2 показания прибора, точность измерения при этом не обязательно соответствует действительности, потому что замер не учитывает внутреннего сопротивления. Более точного результата можно достичь при использовании формулы:

Rx = (Rв + r) * (U1/U2 — 1), где r — внутреннее сопротивление.

При замере каждое следующее сопротивление должно быть большим и выполняться с записью каждого замера.

Чтобы узнать, какое напряжение показывает прибор, необходимо руководствоваться шкалой вольтметра и ценой деления. Она определяется по максимальному пределу замеряемого значения, разделенного на количество делений шкалы.

Вольтметр - это тот прибор, без которого не обойтись при работе с электричеством. Он применяется при необходимости измерения ЭДС - электродвижущей силы, а также напряжения в электрических цепях . Схема подключения прибора к нагрузке- параллельная.

Вольтметры, как и любые электрические приборы должны регулярно проверяться на соответствие техническим характеристикам, ремонтироваться и обслуживаться.

Определение технических характеристик вольтметра, виды вольтметров.

Чтобы определить технические характеристики вольтметра учитываются следующие показатели:

• Внутреннее сопротивление. Хорошо, если такой показатель очень высокий. Значит, влияние прибора к подключенной электрической цепи уменьшается. А соответственно, измерение вольтметром будет точнее.
• Диапазон измеряемых напряжений- также является важнейшей характеристикой при измерении.

Стандартный вольтметр может измерять напряжение от милливольт до тысячи вольт. Но могут использоваться и специальные вольтметры.

Существуют миливольтметры и микровольтметры, которые могут измерить самые маленькие значения напряжения, но сохраняют высокую точность- до миллионных частей вольта. А есть киловольтметры- приборы, для измерения очень высокого напряжения, до 1000 вольт.

Чтобы работать с такими приборами нужны специальные навыки и опыт, допуск к эксплуатации электрических установок с напряжением более 1000 вольт. Это необходимо для избежания поломок приборов, работая с милли- и микровольтметрами или травм при работе с киловольтметрами.

Точность измерения (погрешность). С помощью этого параметра можно установить возможные отличия данных прибора от действующего напряжения в сети.

Вольтметры и их классификация.

Классификация вольтметров зависит от их конструкции, области применения, других параметров. Вольтметры подразделяются по следующим принципам:

1.По принципу действия - вольтметры делят на электромеханические (магнитоэлектрические и электромагнитные и на электронные, например, цифровые, аналоговые.

2.По прямому назначению - например, импульсные, с учетом постоянного, переменного тока и прочие.

3.По способу применения - изначально встроенные (щитовые) и переносные.

Большая чувствительность, а значит и точность имеется у магнитоэлектрических вольтметров . Данные приборы используются чаще в лабораториях. Самыми распространенными вольтметрами являются электромагнитные.

Они недорогие, а их эксплуатация не вызовет затруднений. Хотя есть у них и недостатки - достаточно высокое энергопотребление, примерно 5-7 Вт , а также высокая индуктивность обмоток. Поэтому частота переменного напряжения ведет к существенному влиянию на показания вольтметра. Приборы данного вида оборудуются в распределительных щитках электростанций и производственных помещений, объектов.

Электронные вольтметры подразделяют на аналоговые и цифровые. В аналоговых приборах есть шкала и стрелка, которая показывает величину напряжения, отдаляясь от нуля. Такие приборы работают следующим образом: входное переменное напряжение переводится в постоянное, увеличивается и направляется на детектор. После этого выходной сигнал и приводит к отклонению стрелки. Чем сильнее отклоняется стрелка, тем сильнее входное напряжение.

При измерении напряжения аналоговыми вольтметрами важно соблюдать полярность подключения прибора. При отрицательном напряжении стрелка будет двигаться в левую сторону от нуля, при положительном - в правую. Если шкала вашего вольтметра не имеет возможности отклонения стрелки в двух направлениях, тогда необходимо красным щупом коснуться точки, которую касалась до этого белым щупом- для измерения отрицательного напряжения. Либо наоборот (цвета щупов могут быть различными).

В цифровых вольтметрах показания о значении напряжения выносятся на электронное табло.

Благодаря схеме универсальных вольтметров можно определять и постоянное и переменное напряжение, в зависимости от установленных переключателей режимов работы и их положения.

Измерения цифровыми вольтметрами будут точнее, чем аналоговыми. Измерение осуществляется путем превращения аналогового входного напряжения в цифровой код, который направится на цифровое отсчетное устройство, а затем трансформирует полученный двоичный код в десятичную цифру, которая появится на табло.

Корректность измерения напряжения обусловлена дискретностью входящего в состав прибора аналого-цифрового преобразователя.

Установление типа вольтметра по названию.

Чтобы узнать тип вольтметра, не нужна его техническая документация. Так, в первой букве названия вольтметра содержится информация о типе прибора и принципе его работы. Первая буква «Д» в названии - значит, электродинамический вольтметр ; «М» - магнитоэлектрический; «С» - электростатический, «Т» - термоэлектрический; «Ф, Щ» - электронный; «Э» - электромагнитный; «Ц» - вольтметр выпрямительного типа.

Название радиоизмерительных вольтметров начинается с буквы «В». За ней идет цифра, которая обозначает тип прибора, а через тире - две цифры, по которым можно установить модель вольтметра: В2, В3, В4 - приборы постоянного, переменного или импульсного тока . В5 - фазочувствительные вольтметры, В6 - селективные; В7 - универсальные.

Техника безопасности при использовании вольтметров.

Требования соблюдения техники безопасности являются одинаковыми для всех электрических приборов. Во время измерения напряжения важно правильно поставить на приборе тип измеряемого напряжения. Если неверно установить постоянное напряжение, то при подключении к цепи с имеющимся там переменным напряжением, этот прибор может сломаться. Чтобы не ошибиться, нужно знать следующее.

Постоянное напряжение всегда идет со знаком +27 В или -5 В. Также переменное напряжение может обозначаться знаком волны ~220 В. Перед самими измерениями необходимо определить диапазон измерения, это очень важно. Например, если нужно исследовать наличие напряжение +27 В, то нужно установить: постоянное напряжение, пределы измерения больше измеряемого напряжения.

Если показатель напряжения в цепи неизвестен, то установите максимально возможный предел измерения. После потихоньку уменьшайте до появления показаний. Если сделать наоборот, то прибор выйдет из строя вследствие перенапряжения.

Вольтметр - один из самых полезных приборов для выполнения проверки электросети в домашних условиях, если его использовать правильно. Перед использованием вольтметра в первый раз изучите, как правильно пользоваться прибором, и протестируйте его на цепи с низким напряжением, например, на бытовой батарее.

В этой статье описывается, как проверять напряжение. Вас также может заинтересовать использование мультиметра для проверки тока и сопротивления.

Шаги

Часть 1

Настройка прибора

Настройке прибор для измерения вольтажа. Большинство приборов для измерения вольтажа на самом деле являются «мультиметрами», которые позволяют проверить несколько параметров электрического тока. Если на вашем приборе есть переключатель с несколькими настройками, установите следующие:

• Для проверки напряжения в сети переменного тока, установите переключатель на V~ , ACV или VAC . Бытовые электросети почти всегда с переменным током.
• Чтобы проверить напряжение в сети постоянного тока, выберите V– , V--- , DCV или VDC . Батарейки и портативные электронные устройства обычно с постоянным током.

• Выберите диапазон выше максимального ожидаемого напряжения. Большинство вольтметров предоставляют несколько вариантов выбора, вы можете изменить чувствительность прибора, чтобы получить точные измерения и избежать поломки устройства. Если ваше цифровое устройство не позволяет выбрать диапазон, значит, он выбирается автоматически - прибор сам определит правильный диапазон. В противном случае следуйте инструкции:

  Вставьте щупы. Вольтметр должен быть укомплектован одним черным и одним красным щупом. На конце каждого есть металлических зонд, на другом конце щупа расположен металлических разъем, который вставляется в отверстие на вольтметре. Подключите щупы в разъемы следующим образом:

  • Черный джек обычно подключается к отверстию с отметкой "COM."
  • При измерении напряжения подключите красный джек в отверстие с отметкой V (среди прочих символов). Если нет отметки V, выберите отверстие с минимальным числом, или отметкой mA .

Часть 2

Измерение напряжения

1. Держите щупы безопасно. Не прикасайтесь к металлическим щупам, когда подключаете их к схеме. Если изоляция выглядит потертой или изношенной, наденьте изоляционные перчатки или приобретите замену деталям.

   • Два металлических щупа никогда не должны соприкасаться во время измерения напряжения, иначе может возникнуть искра и замыкание.

2. Приложите черный щуп к одной части проводника тока. Измерьте напряжение, приложив щупы параллельно. Другими словами, вы прикладываете щупы к двум точкам замкнутой цепи, а ток течет между ними.

   Коснитесь красным тестовым щупом другой точки на контуре. Это замкнет параллельный контур и заставит измерительный прибор показать напряжение.

   Поднимите допустимый диапазон, если вы получаете сообщение о перегрузке. Немедленно поднимите допустимый диапазон значений на вольтметре, пока ваш прибор не получил повреждений, если вы получаете один из следующих результатов:

   Настройте вольтметр, если это необходимо. Вам может потребоваться откорректировать настройки цифрового вольтметра, если на дисплее отображается 0V или вообще ничего, или если на аналоговом вольтметре стрелка едва двигается. Если показателей все же нет, попробуйте по порядку следующее:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

ВОЛЬТМЕТР ЦИФРОВОЙ

   Не каждый автомобиль обладает хорошим и многофункциональным бортовым компьютером, способным точно измерить и вывести на экран показания напряжения автоаккумулятора, поэтому некоторые авторадиолюбители снабжают панель простыми вольтметрами на светодиодах (разряжен-норма), которые не обеспечивают должной точности, и являются, по сути, простыми контрольками, а не вольтметрами. Здесь же описывается, как сделать качественный цифровой вольтметр с помощью PIC микроконтроллера. А на основе символьного ЖК-дисплея HD44780 будет проводиться отображение измеряемого напряжения АКБ. Конечно, кроме авто, эта схема пойдёт и в обычный регулируемый блок питания.

Схема цифрового вольтметра на PIC16F688

   Микроконтроллер, используемый в этом проекте — PIC16F688. Он имеет 12 I/O выводов, 8 из которых можгут служить в качестве входных аналоговых каналов встроенного 10-разрядного АЦП. И измеряемое напряжение подается на один из 8 аналоговых каналов. Для упрощения схемы, опорным напряжением для аналого-цифрового преобразования выбирается напряжение питания Vdd (+5 V). Резистор делителя используется на входе, чтобы сопоставить диапазон входного напряжения для АЦП с диапазоном входного напряжения (0-5 В). Испытания продемонстрировали отличную работу при входном напряжении в диапазоне от 0-20 В, но оно может быть увеличено и далее при правильном подборе резисторов.

   Так как PIC порт не может принять более 20 В, входное напряжение уменьшается с помощью простого резистивного делителя. Резисторы R1 и R2 уменьшают напряжение в диапазоне от 0-20 В. Стабилитрон, подключенный параллельно между портом AN2 и землей обеспечивает защиту PIC в случае, если входное напряжение случайно выходит за рамки 20 В. ЖК-дисплей подключен в 4-х битном режиме. Опытный образец вольтметра построенный на макетке, показан ниже, а прошивка контроллера находится здесь.

   Вы можете получить питающее напряжение +5V используя линейный стабилизатор на LM7805. Напряжение не должно колебаться, так что обычный китайский адаптер с выпрямителем не пойдёт. Точность показаний вольтметра зависит от точности резисторов на входе и стабильности опорного напряжения Vdd +5V. При измерении R1 и R2 их значения были 1267 и 3890 Ом соответственно.

Originally posted 2018-10-15 10:41:20. Republished by Blog Post Promoter

2.

1. Принципиальная схема цифрового вольтметра (АЦП)

АЦП формирует на выходе напряжение от 0 до 5 В, а рабочие уровни напряжений на выводах последовательного порта составляют около 12 В. Для решения этой проблемы применены три стабилитрона D4, D5, D6 на напряжение 4,7 В и два резистора R4, R5 по 8,2 кОм каждый. Интегральный стабилизатор 78L05 формирует напряжение 5 В из сигнала линии TD. Перед ним в схему включен импульсный диод D7.

Рис. 2.1.1. Принципиальная схема цифрового вольтметра

АЦП на базе микросхемы TLC1549 (рис. 2.1.1), который используется в предлагаемом устройстве сопряжения датчиков с компьютером, является 10-разрядным (имеет разрядность 10 бит). Микросхема имеет один аналоговый вход ANALOG IN. Подключение такого АЦП к компьютеру осуществляется с помощью кабеля DB9M-DB9F.

АЦП предназначен для работы с входными напряжениями в диапазоне от 0 В до так называемого опорного напряжения. Если вывод REF- микросхемы TLC1549 подключен к выводу GND, а значит и к общему проводу, то напряжение на входе IN микросхемы, равное напряжению на входе REF-, преобразуется на выходе в код, соответствующий нулю (0000000000), а напряжение, равное напряжению на входе REF+, определяется как равное напряжению полной шкалы и преобразуется на выходе в число 1023 (1111111111).

Довольно часто в стабилизаторах напряжения используют стабилитроны, но им присущи недостатки, не позволяющие использовать их в качестве точного источника опорного напряжения. Для этих целей лучше подходят интегральные источники опорного напряжения (ИОН). В качестве такого ИОН в схеме используется микросхема LM385, рассчитанная на напряжение 2,5 В (точность 1-2%). Поэтому для того, чтобы на вход АЦП можно было подавать напряжение от 0 до 5 В (такими будут напряжения на выходах датчиков), применен входной каскад, который представляет собой делитель напряжения из двух резисторов R1 и R2 (сопротивление каждого равно 100±1 кОм).

---

Данилов О. Е. Аналого-цифровой преобразователь как базовый элемент учебного компьютерного измерительного комплекса с аналоговыми датчиками физических величин [Текст] / О. Е. Данилов // Молодой ученый. — 2013. — № 4. — С. 114-119.

Данилов О. Е. Программное обеспечение цифрового вольтметра на базе микросхемы TLC1549 [Текст] / О. Е. Данилов // Молодой ученый. — 2014. — №4. — С. 97-103.

Цифровой вольтметр из доступных деталей своими руками. Стрелочный вольтметр

Вольтметр автомобильный — это полезное устройство, позволяющее автомобилисту всегда знать о том, какое напряжение в бортовой сети его транспортного средства. Многих автолюбителей сегодня интересует вопрос, как соорудить такой девайс самостоятельно в домашних условиях. Ниже вы сможете найти пошаговую инструкцию по изготовлению прибора своими руками.

Характеристика автомобильного вольтметра

Как сделать вольтметр? Как правильно должен подключаться сделанный электронный вольтметр в прикуриватель, какая схема подключения? Для начала давайте ознакомимся с основными характеристиками устройства.

Описание устройства

Как мы уже сказали, цифровой вольтметр предназначен для измерения напряжения. Аналоговое устройство представляет собой девайс, оснащенный стрелочным указателем, а также шкалой. На сегодняшний день такие устройства используются очень редко, в последнее время все большую популярность набирают цифровые девайсы.

Виды

Что касается непосредственно видов, то в продаже можно найти либо простые устройства, либо комбинированные.

1. Простой. Такой девайс характеризуется сравнительно небольшими размерами, в результате чего его монтаж допускается фактически в любом место транспортного средства. Поэтому обычно подключение вольтметра такого типа производится в прикуриватель. Таким образом, девайс позволяет производить мониторинг состояния уровня напряжения аккумуляторной батарее как при заглушенном, так и при заведенном двигателе. Если вы решили установить вольтметр своими руками, то вам будет полезно знать, что при заглушенном моторе напряжение должно составлять 12.5 вольт, в то время как на заведенном — 13.5-14.5 вольт.
   В том случае, если данный параметр будет более высоким или низким, потребуется произвести диагностику бортовой сети машины. Вольтметр в авто будет незаменимым, будь то стрелочный вариант или цифровой автомобильный, станет незаменимым атрибутом для тех, кто любит отдыхать на природе. С его помощью вы всегда будете знать, какое напряжение в сети вашего транспортного средства и как не допустить его снижения ниже нормы. Ни для кого не секрет, что ориентироваться на штатные сигнализаторы о разряде АКБ — это не совсем правильно, поскольку такие устройства обычно предупреждают водителя тогда, когда предпринимать какие-то действия уже поздно. Схема вольтметра может быть подключена к специальному выносному дисплею, который можно установить в любом месте автомобиле, например, прямо в центральную консоль.
2. Комбинированный. Что касается комбинированных приборов, то они могут быть дополнительно оснащены термометрами, тахометрами, амперметрами и т.д. Благодаря термометру водитель всегда сможет знать, какая температура в салоне авто или на улице, в моторном отсеке транспортного средства. С помощью тахометра у автолюбителя всегда будет возможность мониторинга количества оборотов мотора. Как правило, если вы покупаете комбинированный гаджет с тахометром, в комплекте должны идти все необходимые датчики, которые позволяют производить замер данного показателя от 50 градусов мороза до 120 градусов тепла. В целом процедура монтажа прибора такого типа в свою автомобиль — не особо сложная процедура, с которой вполне можно справиться своими силами.

Руководство по изготовлению самодельного вольтметра в авто

Схема

Итак, если вы решили соорудить вольтметр автомобильный из калькулятора, светодиодный из ламп или любой другой, вы должны как минимум разбираться в этой теме. Ламповый вольтметр или вольтметр на светодиодах можно приобрести в любом тематическом магазине автоэлектроники. Но если вы решили все сделать своими руками, то учтите, что просто взять плату и установить ее в авто — не выход, нужна определенные познания в области электроники. Мы рассмотрим пример схемы цифрового девайса в автомобиле, в частности, вольтметр на pic16f676. Ниже приведена схема устройства с пределом измерения 50 вольт, этого вполне достаточно.

На двух резисторах — R1 и R2 — обустроен делитель напряжения, а элемент R3 предназначен для калибровки девайса. Еще один компонент С1 (конденсатор) используется для защиты системы от сигнальных помех, также он позволяет сглаживать входной импульс. VD1 — это стабилитрон, предназначенный для ограничения уровня входного напряжения на входе контроллера, его использование необходимо для того, чтобы вход МК не сгорел, когда напряжение в сети увеличится.

Инвертирующий компонент девайса собран на резисторах R11-R13, а также транзисторе VT1. Инвертор зажигает точку непосредственно на самом индикаторе вместе со вторым разрядом. К МК подключается индикатор с анодом, характеризующийся минимальным потреблением тока. Что касается непосредственно настройки девайса, то она осуществляется при помощи подстроечного резистора R3 (автор видео о том, как своими руками соорудить вольтметр — Руслан К).

Подключение своими руками

Чтобы подключить вольтметр на микроконтроллере в свой автомобиль самостоятельно, для начала следует определиться с местом монтажа. Установка осуществляется в любом удобное для водителя место. В нашем случае мы установим вольтметр в машину в центральную консоль.

Процесс описан на примере автомобиля ВАЗ 2113:

1. Произведите демонтаж пластиковой накладки справа от панели приборов, над магнитолой. В случае с ВАЗ 2113 эта пластмасса снимается без проблем, крепится она на пластиковых фиксаторах, поэтому при демонтаже будьте осторожны, чтобы не повредить их.
2. Используя электрический лобзик, вам необходимо прорезать прямоугольное отверстие на заглушке. Вырезайте отверстие в соответствии с размерами дисплея вашего вольтметра — устройство должно идеально подходить для прорезанного отверстия.
3. С обратной стороны пластиковой заглушки произведите установку девайса. Для начала его можно зафиксировать при помощи обычных канцелярских резинок. Разумеется, ездить так вы не будете, ведь это совсем не эстетично и только испортит вид в салоне авто. Поэтому свободное пространство с обратной стороны необходимо будет залить специальным сантехническим герметиком, чтобы плата хорошо держалась на заглушке. Когда вольтметр схватится, резинки можно убрать.
4. Чтобы подключить устройство к бортовой сети, можно использовать специальный разъем от блока питания компьютера. Он может подойти, а может и не подойти — если не подошел, придется прибегнуть к пайке. Установите обратно пластмассовую заглушку вокруг дисплея можно дополнительно установить рамку, чтобы улучшить внешний вид экрана. Важно, чтобы вольтметр не отвлекал водителя во время езды, поэтому если свет цифр слишком яркий, с этим необходимо что-то сделать. Можно затемнить экран с помощью обычного лака либо небольшого кусочка тонировочной пленки.
5. Подключить устройство можно либо напрямую к аккумулятору, чтобы вольтметр функционировал всегда, либо к зажиганию. Второй вариант более приемлемый, в этом случае девайс будет активироваться при включении автомагнитолы, то есть вы всегда сможете следить за состоянием напряжения при включенной аудиосистеме.










Видео «Установка цифрового вольтметра своими руками»

Подробнее о том, как осуществляется монтаж цифрового вольтметра своими силами, вы можете узнать из видео ниже (автор видео — Авто мир).

Цифровой амперметр на светодиодах – удобный способ отображения информации, при котором имеет значение не только модуль измеряемой величины (что, кстати, значительно удобнее определять не по отклонению стрелочного индикатора, а по величине столбчатой диаграммы, или при помощи мини-дисплея), но и частоту изменения этого параметра.

Описание схемы

Светодиоды не отличаются большой мощностью, но использовать их в слаботочных электрических цепях допустимо и целесообразно. В качестве примера можно рассмотреть схему получения цифрового амперметра для определения силы тока в аккумуляторной батарее автомобиля, при номинальном диапазоне значений в 40…60 мА.

Вариант внешнего вида амперметра на светодиодах в столбик

Количество использованных светодиодов определит пороговое значение тока, при котором в работу будет включаться один из светодиодов. В качестве операционного усилителя можно использовать LM3915, либо подходящий по параметрам микроконтроллер. На вход будет подаваться напряжение через любой низкоомный резистор.

Удобно отражать результаты измерения в виде столбчатой диаграммы, где весь, практически используемый диапазон тока будет разделяться на несколько сегментов по 5…10 мА. Плюсом LED является то, что в схеме можно использовать элементы разного цвета – красного, зелёного, синего и т. д.

Для работы цифрового амперметра потребуются следующие компоненты:

1. Микроконтроллер типа PIC16F686 с АЦП на 16 бит.
2. Настраиваемые джамперы для выхода конечного сигнала. Можно, как альтернативу, применить DIP-переключатели, которые используются в качестве электронных шунтов или сигнальных замыканий в обычных электронных цепях.
3. Источник питания постоянного тока, который рассчитан на рабочее напряжение от 5 до 15 В (при наличии стабильного напряжения, что контролируется вольтметром, подойдёт и 6 В).
4. Контактная плата, где можно разместить до 20 светодиодов типа SMD.

Электрическая схема амперметра на LED источниках

Последовательность размещения и монтажа амперметра

Входной сигнал по току (не более 1 А) подаётся от стабилизированного блока питания через шунтирующий резистор, допустимое напряжение на котором не должно быть более 40…50 В. Далее, проходя через операционный усилитель, сигнал поступает на светодиоды. Поскольку значение тока во время прохождения сигнала изменяется, то соответственно будет изменяться и высота столбика. Управляя током нагрузки, можно регулировать высоту диаграммы, получая результат с различной степенью точности .

Монтаж платы с SMD-компонентами, по желанию пользователя, можно размещать либо горизонтально, либо вертикально. Смотровое окошко перед началом тарировки необходимо перекрывать тёмным стеклом (подойдёт фильтр с кратностью 6…10 х от обычной сварочной маски).

Тарировка цифрового амперметра состоит в подборе минимального значения нагрузки по току, при которой светодиод будет светиться. Варьирование настройки производится экспериментально, для чего в схеме предусматривается резистор с небольшим (до 100 мОм) сопротивлением. Погрешность показаний такого амперметра обычно не превышает нескольких процентов.

Вы знали, что можно переделать старый вольтметр в амперметр? Как это сделать — смотрите видео:

Как настраивать регулировочный резистор

Для этого последовательно устанавливают силу тока, которая проходит через определённый светодиод. В качестве контрольного прибора можно использовать обычный тестер. Вольтметр включается в схему перед микроконтроллером, а амперметр – после него. Для исключения влияния случайных пульсаций подключается также сглаживающий конденсатор.

Практическим плюсом изготовления прибора своими руками (светодиодов не должно быть менее четырёх) является устойчивость схемы при значительных изменениях первоначально заданного диапазона силы тока. В отличие от обычных диодов, которые при коротком замыкании выйдут из строя, светодиоды просто не загораются.

Св-диоды как измерители тока в аккумуляторной батарее автомобиля, не только экономят заряд и сохраняют аккумуляторы, но и позволяют более удобным способом считывать показания.

Аналогичным образом можно построить и цифровой вольтметр. В качестве источников света для такого варианта применения подойдут элементы на 12 В, а наличие дополнительного шунта в схеме вольтметра позволит более рационально использовать всю высоту столбчатой диаграммы.

И то, что ко всему привыкаешь и то, что с кем поведешься от того и наберешься - прописные истины. Вот и я привык к своему мультиметру и когда его кто-то хватает (извините, берёт попользоваться) - меня «жаба душит». Сказать ничего не могу, это от меня домочадцы подцепили некоторое количества вируса радиолюбительства и теперь имеют потребность померить напряжение батареек в пульте, аккумулятора в телефоне и т.д. Терпел. Пока не услышал, что некоторые граждане заинтересовались напряжением в розетках.

Откуда появилась эта измерительная головка уже не помню, но всегда считал её «убитой в ноль» - ошибался. При проверке выяснилась её полная адекватность. Вот только внешний вид...




Разобрал по максимуму. Корпус отмыл, верхнюю часть подклеил. Со шкалы кончиком лезвия маленького канцелярского ножа соскрёб лишние нолики. Получилась шкала на 15 вольт. Вместо сопротивления на 150к запаял в колодку перемычку. Отломанный кончик стрелки вернул на место при помощи кусочка изоляции и клея.




Стрелка, конечно, нуждалась в балансировке. Сделал по следующей технологии уравновешивания стрелки имеющимися противовесами с капельками припоя на них (двигаем хорошо разогретым паяльником, эти самые капельки).

1. Куда двигать - стрелку располагаем горизонтально и смотрим, что перевешивает, если стрелка, то каплю передвинуть от центра. Если противовес - то каплю к центру.
2. Какую каплю двигать - стрелку располагаем вертикально.
• а) нужно двигать «к центру». Стрелка отклонилась вправо - двигаем правую каплю. Влево - левую.
• б) нужно двигать «от центра». Стрелка отклонилась вправо - двигаем левую каплю. Влево - правую.

Имеющиеся углубления в верхней части корпуса заполнил при помощи паяльника пластмассой и выровнял напильником, затем мелкой и потом самой мелкой шкуркой, наконец, покрасил и вставил в неё на клей вырезанное стекло. Покрасил и внутреннюю металлическую планку (чтоб всё в цвет), просушил и собрал.




Внешний шарм появился. А для придания технического изыска дополнил измерительную головку переключателем на три положения и тремя резисторами.




Измерительная головка стала обладательницей трёх пределов измерения: на 3, 15 и 30 вольт. Вот картинка печатной платы и схемы по совместительству:




Остановлюсь на моменте сборки. Как оказалось, научиться выколупывать компаунд из зазора между нижней и верхней частями измерительных головок и тем самым их разъединять не проблема, проблема их соединить. Ну не заморачиваться же, в самом деле, их заливкой компаундом по новой. Соединяю так:




В самом уголке сверлю отверстие несколько меньшее диаметром, чем приготовленные саморезы (исключительно алюминиевые) и... А если кого смущает возможность проникновения вовнутрь пыли, то для этого есть пластилин. По готовности измерителя (назвал его вольтметром первого уровня) проинструктировал причастных и выдал в пользование. Прибор понравился, особенно тем, что всего одна «кнопочка». В розетку просил щупы не толкать - лучше сразу гвоздики. С пожеланием успеха, Babay .

Обсудить статью СТРЕЛОЧНЫЙ ВОЛЬТМЕТР

В статье описан вольтметр, с пределом измерения 50 вольт, сделанный на PIC16F676 или как использовать АЦП этого микроконтроллера.

Схема

На резисторах R1 и R2 собран делитель напряжения, многооборотный построечный резистор R3 служит для калибровки вольтметра. Конденсатор C1 защищает вольтметр от импульсной помехи и сглаживает входной сигнал. Стабилитрон VD1 служит для ограничения входного напряжения на входе микроконтроллера, что бы вход МК не сгорел при превышении напряжения по входу.

На транзисторе VT1 (КТ3102 или SMD вариант BC847) и резисторах R11, R12 и R13 собран инвертирующий элемент, который зажигает точку на индикаторе вместе со вторым разрядом.

В схеме применён индикатор с общим анодом BA56-12GWA, который через токоограничивающие резисторы подключен к МК. Этот индикатор отличается низким потреблением тока. При использование более мощных (крупнее сегменты или другого цвета) индикаторов рекомендуется поставить ключи на аноды.

В бесконечном цикле постоянно происходит получение данных с АЦП, их преобразование и вывод на 7-ми сегментный индикатор в режиме ШИМа.




Печатка

Настройка вольтметра производиться с помощью подстроечного резистора R3 (желательно применить многооборотник).

.

Внимание

У некоторых программаторов была обнаружена проблема в порче микроконтроллеров. Это выражается в том, что они затирают заводскую калибровочную константу внутренней RC цепочки, после чего МК начинает работать некорректно или перестаёт работать вообще. Поэтому перед прошивкой микроконтроллера сначала прочитайте его память и выпишите последние слово (2 байта) из flash памяти контроллера. После прошивки проверьте, сохранилась ли значение, если нет, то прошейте контроллер, но уже с ранее выписанной калибровочной константой.

Прошивки

Представляю вам новые от 10 апреля 2012 года, версии прошивок вольтметра V3.2. Убран первый разряд, если он равен 0 и в 100В версии установлено максимальное значение индикатора 99,9В.

Общий анод:

Общий катод:

Проверенная версия прошивки V3.1 - убрано мерцание индикатора.

Общий анод:

Общий катод:

Старые версии прошивок (общий анод):

Добавлены новые прошивки 10.04.2012

А теперь немного практики, что можно сделать из этой схемы, вот один из вариантов....

В печатку включена подсветка пиктограмм согласно моего прибора.




Перенос дорожек для травления


На фотографии пример использования фотобумаги. Как видно тонер переносится весь и без размачивания. Бумага просто отлетает.
Дальше травление и лужение дорожек




готовая


Спустя часик плата была собрана. При разводке платы было принято решение сделать экран как и микроконтроллер разборным в гнезде а не впаивать.
Идея получилась очень удачной так как при обычном монтаже экран занимал 50% места на печатной плате. При монтаже в гнездо, экран разместился на высоте 8-10 мм над печатной платой что дало возможность разместить под ним полноценный стабилизатор напряжения и некоторые радиоэлементы. Это хорошо видно на следующих фотографиях.




Размещение радиодеталей






вид сверху с экраном


А вот именно в этот корпус нам и нужно вместить этот прибор.




корпус прибора ваз 2106


Лицевую панель изготовил тем же методом. коробка с диска и вырезанная в рекламном агентстве пленка с пиктограммами.




Лицевая панель


Позже я решил отказаться от крепления лицевой части к плате винтами и остановился на пленке. Надежность тут не нудна нужно чтобы просто панель не сместилась относительно экрана при сборке прибора.







Для фиксации платы в корпусе и предотвращению замыкания платы на корпус отрезал кусочек вибро- или шумоизоляции и проклеил им окружность низа корпуса.




Отрезок для поклейки






Поклейка


Вот вид собранной платы с лицевой панелью.







Вот так центрируется устройство в корпусе.


Амперметры - это устройства, которые используются с целью определения силы тока в цепи. Цифровые модификации изготавливаются на базе компараторов. По точности измерения они различаются. Также важно отметить, что приборы могут устанавливаться в цепи с постоянным и переменным током.

По типу конструкции различают щитовые, переносные, а также встроенные модификации. По назначению есть импульсные и фазочувствительные устройства. В отдельную категорию выделены селективные модели. Для того чтобы более подробно разораться в приборах, важно узнать устройство амперметра.

Схема амперметра

Обычная схема цифрового амперметра включает в себя компаратор вместе с резисторами. Для преобразования напряжения применяется микроконтроллер. Чаще всего он используется с опорными диодами. Стабилизаторы устанавливаются только в селективных модификациях. Для увеличения точности измерений используются широкополосные фильтры. Фазовые устройства оснащаются трансиверами.




Модель своими руками

Собрать цифровой амперметр своими руками довольно сложно. В первую очередь для этого потребуется качественный компаратор. Параметр чувствительности должен составлять не менее 2.2 мк. Минимальное разрешение он обязан выдерживать на уровне в 1 мА. Микроконтроллер в устройстве устанавливается с опорными диодами. Система индикации подсоединяется к нему через фильтр. Далее, чтобы собрать цифровой амперметр своими руками нужно установить резисторы.

Чаще всего они подбираются коммутируемого типа. Шунт в данном случае должен располагаться за компаратором. Коэффициент деления прибора зависит от трансивера. Если говорить про простую модель, то он используется динамического типа. Современные устройства оснащаются сверхточными аналогами. Источником стабильного тока может выступать обычная батарейка литий-ионного типа.




Устройства постоянного тока

Цифровой амперметр постоянного тока выпускается на базе высокочувствительных компараторов. Также важно отметить, что в приборах устанавливаются стабилизаторы. Резисторы подходят только коммутируемого типа. Микроконтроллер в данном случае устанавливается с опорными диодами. Если говорить про параметры, то минимальное разрешение устройств равняется 1 мА.

Модификации переменного тока

Амперметр (цифровой) переменного тока можно сделать самостоятельно. Микроконтроллеры у моделей используются с выпрямителями. Для увеличения точности измерения применяются фильтры широкополосного типа. Сопротивление шунта в данном случае не должно быть меньше 2 Ом. Чувствительность у резисторов обязана составлять 3 мк. Стабилизаторы чаще всего устанавливаются расширительного типа. Также важно отметить, что для сборки понадобится триод. Припаивать его необходимо непосредственно к компаратору. Допустимая ошибка приборов данного типа колеблется в районе 0.2 %.

Импульсные приборы измерения

Импульсные модификации отличаются наличием счетчиков. Современные модели выпускаются на базе трехразрядных устройств. Резисторы используются только ортогонального типа. Как правило, коэффициент деления у них равняется 0.8. Допустимая ошибка в свою очередь составляет 0.2%. К недостаткам устройств можно отнести чувствительность к влажности среды. Также их запрещается использовать при минусовых температурах. Самостоятельно собрать модификацию проблематично. Трансиверы в моделях применяются только динамического типа.

Устройство фазочувствительных модификаций

Фазочувствительные модели продаются на 10 и 12 В. Параметр допустимой ошибки у моделей колеблется в районе 0.2%. Счетчики в устройствах применяются только двухразрядного типа. Микроконтроллеры используются с выпрямителями. Повышенной влажности амперметры данного типа не боятся. У некоторых модификаций имеются усилители. Если заниматься сборкой устройства, то потребуются коммутируемые резисторы. Источником стабильного тока может выступать обычная литий-ионная батарейка. Диод в данном случае не нужен.

Перед установкой микроконтроллера важно припаять фильтр. Преобразователь для литий-ионной потребуется переменного типа. Показатель чувствительности у него находится на уровне 4.5 мк. При резком в цепи необходимо проверить резисторы. Коэффициент деления в данном случае зависит от пропускной способности компаратора. Минимальное давление приборов данного типа не превышает 45 кПа. Непосредственно процесс преобразования тока занимает около 230 мс. Скорость передачи тактового сигнала зависит от качества счетчика.




Схема селективных устройств

Селективный цифровой амперметр постоянного тока изготавливается на базе компараторов с высокой пропускной способностью. Допустимая ошибка моделей равняется 0.3 %. Работают устройства по принципу одностадийного интегрирования. Счетчики используются только двухразрядного типа. Источники стабильного тока устанавливаются за компаратором.

Резисторы применяются коммутируемого типа. Для самостоятельной сборки модели потребуются два трансивера. Фильтры в данном случае могут значительно повысить точность измерений. Минимальное давление приборов лежит в районе 23 кПа. Резкое падение напряжения наблюдается довольно редко. Сопротивление шунта, как правило, не превышает 2 Ом. Токоизмерительная частота зависит от работы компаратора.

Универсальные приборы измерений

Универсальные приборы измерений подходят больше для бытового использования. Компараторы в устройствах часто устанавливаются не большой чувствительности. Таким образом, допустимая ошибка лежит в районе 0.5%. Счетчики используются трехразрядного типа. Резисторы применяются на базе конденсаторов. Триоды встречаются как фазового, так и импульсного типа.

Максимальное разрешение приборов не превышает 12 мА. Сопротивления шунта, как правило, лежит в районе 3 Ом. Допустимая влажность для устройств составляет 7 %. Предельное давление в данном случае зависит от установленной системы защиты.




Щитовые модели

Щитовые модификации производятся на 10 и 15 В. Компараторы в устройствах устанавливаются с выпрямителями. Допустимая ошибка приборов составляет не менее 0.4 5. Минимальное давление устройств равняется около 10 кПа. Преобразователи применяются в основном переменного типа. Для самостоятельной сборки устройства не обойтись без двухразрядного счетчика. Резисторы в данном случае устанавливаются со стабилизаторами.

Встраиваемые модификации

Цифровой встраиваемый амперметр выпускается на базе опорных компараторов. у моделей довольно высокая, и допустимая погрешность равняется около 0.2 %. Минимальное разрешение приборов не превышает 2 мА. Стабилизаторы используются как расширительного, так и импульсного типа. Резисторы устанавливаются высокой чувствительности. Микроконтроллеры часто применяются без выпрямителей. В среднем процесс преобразования тока не превышает 140 мс.




Модели DMK

Цифровые амперметры и вольтметры данной компании пользуются большим спросом. В ассортименте указанной фирмы имеется множество стационарных моделей. Если рассматривать вольтметры, то они выдерживают максимальное давление 35 кПа. В данном случае транзисторы применяются тороидального типа.

Микроконтроллеры, как правило, устанавливаются с преобразователями. Для лабораторных исследований устройства данного типа подходят идеально. Цифровые амперметры и вольтметры этой компании производятся с защищенными корпусами.

Устройство Торех

Указанный амперметр (цифровой) производится с повышенной проводимостью тока. Максимальное давление устройство выдерживает в 80 кПа. Минимальная допустимая температура амперметра равняется -10 градусов. Повышенной влажности указанный не боится. Устанавливать его рекомендуется рядом с источником тока. Коэффициент деления равняется только 0.8. Максимальное давление амперметр (цифровой) выдерживает в 12 кПа. Потребляемый ток устройства составляет около 0.6 А. Триод используется фазового типа. Для бытового использования данная модификация подходит.

Устройство Lovat

Указанный амперметр (цифровой) делается на базе двухразрядного счетчика. Проводимость тока модели равняется только 2.2 мк. Однако важно отметить высокую чувствительность компаратора. Система индикации используется простая, и пользоваться прибором очень комфортно. Резисторы в этот амперметр (цифровой) установлены коммутируемого типа.

Также важно отметить, что они способны выдерживать большую нагрузку. Сопротивление шунта в данном случае не превышает 3 Ом. Процесс преобразования тока происходит довольно быстро. Резкое падение напряжения может быть связано только с нарушением температурного режима прибора. Допустимая влажность указанного амперметра равняется целых 70 %. В свою очередь максимальное разрешение составляет 10 мА.

Модель DigiTOP

Этот постоянного тока выпускается с опорными диодами. Счетчик в нем предусмотрен двухразрядного типа. Проводимость компаратора находится на отметке в 3.5 мк. Микроконтроллер применяется с выпрямителем. Чувствительность тока у него довольно высокая. Источником питания выступает обычная батарейка.




Резисторы используются в приборе коммутируемого типа. Стабилизатор в данном случае не предусмотрен. Триод установлен только один. Непосредственно преобразование тока происходит довольно быстро. Для бытового использования этот прибор подходит хорошо. Фильтры для увеличения точности измерения предусмотрены.

Если говорить про параметры вольтметра-амперметра, то важно отметить, что рабочее напряжение находится на уровне 12 В. Потребление тока в данном случае равняется 0.5 А. Минимальное разрешение представленного прибора составляет 1 мА. Сопротивление шунта располагается на отметке в 2 Ом.

Коэффициент деления вольтметра-амперметра только 0.7. Максимальное разрешение указанной модели составляет 15 мА. Непосредственно процесс преобразования тока занимает не более 340 мс. Допустимая ошибка указанного прибора располагается на уровне в 0.1 %. Минимальное давление система выдерживает в 12 кПа.

Схема цифрового вольтметра на АЦП КР572ПВ2

В настоящее время аналого-цифровые преобразователи (АЦП) составляют значительную долю в мировом производстве интегральных электронных схем. Это связано с такими их особенностями, как удобство применения, относительная простота и дешевизна, а также крайне незначительные габариты. АЦП с успехом применяют в измерительных комплексах для согласования аналоговых источников измерительных сигналов и последующих систем цифровой обработки. Нередко требуется, чтобы выход АЦП позволял непосредственно представлять результаты измерения в цифровом виде.

Быстродействующие АЦП лежат в основе современных беспроводных систем связи, существенно увеличивая скорости потока цифровых данных. Имеется значительное количество разновидностей этих изделий, предназначенных как для "медленных", так и для "быстрых" входных сигналов. Измерение постоянных напряжений, которое позволяет, например, отрегулировать режим работы транзистора в электронной схеме, относится к "медленным" процессам.

Следовательно, особое быстродействие от АЦП в этом случае не требуется. Для процесса измерения постоянного напряжения хорошо подходят так называемые интегрирующие АЦП. Их преимущества - минимальное число необходимых точных компонентов, высокая помехоустойчивость, очень малая нелинейность и относительно низкая стоимость. Именно эти свойства АЦП и определили их широкое применение для построения измерительных приборов и систем невысокого быстродействия.

Интегрирующий АЦП, как правило, состоит из двух преобразователей: преобразователя напряжения или тока в частоту или длительность импульсов. При этом второй преобразователь служит для трансформирования частоты или длительности в код. В этом случае производят стандартную    процедуру подсчета импульсов измеряемой частоты за известный промежуток времени.

Поэтому основные характеристики интегрирующих АЦП определяются качеством ПНЧ (преобразователь напряжение - частота). Обычно используют принцип двухтактного интегрирования. В первом такте цикла преобразования осуществляется интегрирование, т.е. накопление интеграла от некоторого входного сигнала. Во втором такте осуществляется деинтегрирование, т.е. считывание предварительно накопленного интеграла посредством подачи на вход интегратора другого входного сигнала. На рис.1 представлена диаграмма изменения напряжения на выходе интегратора (11и).

Как видим в первом такте длительностью Т1 напряжение достигает величины им. Во втором она изменяется от им до исходного уровня, который в данном случае равен нулю. Можно сказать, что накопление происходит при подаче на вход интегратора ивх=и1, а считывание (Т2) - при подаче ивх=и2.

Таким образом, и1 и и2 имеют различную полярность, а соотношение длительности тактов определяется соотношением:

Т2/Т1 = -Ш/и2.

Если длительность цикла Т1 поддерживается строго постоянной, то разность длительности тактов (Т1 - Т2) изменяется пропорционально измеряемому напряжению ивх. Этот принцип и лежит в основе функционирования АЦП типа КР572ПВ2.

 

Данный АЦП имеет дифференциальные входы для измеряемого (11вх) и опорного (11оп) напряжений. Это значит, что на результаты преобразования оказывает влияние разность потенциалов между входами микросхемы соответственно 31 и 30 и между входами 35 и 36. При этом синфазные напряжения, имеющиеся на этих выводах, практически не влияют на работу преобразователя напряжение - время (ПНВ).

Поскольку данный АЦП может непосредственно работать на светодиодный индикатор, то рассеиваемая внутри микросхемы мощность не является постоянной и зависит от числа горящих сегментов. Естественно, что при этом температурный режим колеблется. И говорить о стабильности потенциала между выводами 1 и 32 не приходится. Поэтому разумнее применять внешнюю стабилизацию.

В КР572ПВ2 двум вышеупомянутым тактам интегрирования предшествует нулевой такт, при котором осуществляется автокорреляция. Это позволяет запомнить величину напряжения ошибки, которая затем вычитается из входного сигнала интегратора. При этом удалось уменьшить суммарное напряжение смещения АЦП до уровня, не превышающего 10 мкВ!

Длительность первого такта равна 1000 периодов тактовых импульсов, формируемых встроенным тактовым генератором, который предпочтительно стабилизировать кварцем. Отметим, что частота тактовых импульсов не влияет на результат преобразования, однако необходимо обеспечить высокое постоянство этой частоты.

Рекомендуемый диапазон частот тактового генератора fr=40...200 кГц.

Общая длительность цикла преобразования КР572ПВ2 составляет 4000 периодов тактовых импульсов (16000/fr).

Диапазон входного напряжения АЦП +2...-2 В, величина опорного напряжения равна 1 В. Интегрирующий АЦП КР572ПВ2 допускает обработку входных сигналов, источник которых не связан с общей шиной! Следует особо заметить, что данная микросхема достаточно чувствительна и сложна.

Поэтому любые эксперименты с подаваемыми на нее питающими напряжениями, отличающимися от ±5 В, не только нежелательны, но и недопустимы!

Вот почему при разработке цифрового 3,5-разрядного вольтметра на КР572ПВ2 было решено в состав его платы ввести встроенные стабилизаторы напряжения на ±5 В. Принципиальная электрическая схема цифрового вольтметра на АЦП показана на рис.2, печатная плата - на рис.3. Как легко видеть, опорное напряжение регулируется в пределах 0.1... 1,0 В.

Печатную плату можно использовать не только в качестве цифрового вольтметра, но так же как оконечный блок для цифровой индикации относительного уровня любого аналогового сигнала, источником которого может быть, например, датчик давления, температуры, интенсивности светового потока и т.д.

Автор: А.Л. Кульский, г. Киев

Литература:

1. Алексенко А.Г., Коломбет Е.А. Применение прецизионных аналоговых микросхем.- М.: Радио и связь, 1985.

2. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах.- Л.: Энергоатомиздат, 1988.

Схема цифрового вольтметра

с использованием ICL7107 / 7106 с печатной платой

Давайте создадим схему цифрового вольтметра ICL7107. Это важная основа для схем других измерительных инструментов. Тридцать лет назад мы создали эту трассу очень сложно. Теперь для построения схемы цифрового вольтметра не нужны высокие технологии и большая схема. Принципиальная схема цифрового вольтметра

с использованием ICL7107 / 7106 с печатной платой

Я построил эту схему. Когда был подростком. В то время я использовал большую схему.Всего двадцать микросхем. Но теперь наша жизнь проще и тоже спасает.

Мы рекомендуем ICL7107-IC, 31⁄2-разрядные аналого-цифровые преобразователи (АЦП) с драйверами светодиодных дисплеев.

Потому что…

• Использование только одной микросхемы ИС и нескольких частей.
• 7-сегментный светодиодный дисплей с 3 1/2 цифрами.
• Более высокая точность, чем у обычных аналоговых счетчиков.
• Это устройство CMOS, поэтому оно использует более низкий ток. Низкое рассеивание мощности - обычно менее 10 мВт.
• Дешевле всего на 5 долларов США.
• …

ICL7107 Распиновка / лист данных

Сердцем этой схемы является IC-ICL7107. Теперь это невероятно дешево. На рисунке ниже показана распиновка ICL7107 / 7106. Эта микросхема представляет собой 40-контактную модель. Который указывает положение и функцию каждого штифта, готов с важными функциями.

Базовое использование ICL7107

Давайте посмотрим на базовую схему использования ICL7107 для простых приложений. По стоимости устройств в схеме можно определить 2 случая.

• Настройка максимального диапазона.
• Максимальное входное напряжение, которое можно измерить. Его значение будет в два раза больше напряжения Vref.

Итак, если мы хотим измерить сигнал напряжения, имеющий полную шкалу 200 мВ. Затем мы должны настроить Vref равным 100 мВ.

Или, если вы хотите измерить максимальный диапазон 2 вольт. Мы должны настроить Vref равным 1 вольт.

Базовое использование схемы цифрового вольтметра ICL7107_

Y Вам также могут понравиться следующие:

Схема генератора тактовых сигналов

Сердцем работы цифровых схем является тактовый сигнал.Для этой схемы подходящая частота составляет 48 кГц и 40 кГц.

Что у нас есть много способов сделать схему генератора тактового сигнала.

Например…

• Возьмите сигнал от источника внешнего генератора, подключенного напрямую к контакту 40.
• Используйте кристалл в качестве желаемой частоты между контактами 39 и 40.
• Самый простой способ - это схема RC-генератора. Как показано на рисунке 3. Мы можем вычислить RC из…

F = 0.45 / RC

В расчетах мы можем изменить емкость на желаемой частоте. Определив сопротивление = 100 кОм и значение частоты 48 кГц, C будет равно 100 пФ.

Читайте дальше: Схема генератора цифровых часов на основе кристалла времени

Как выбрать устройства


Контрольный конденсатор - или сокращенно «C ref» . Он подключен между контактами 33 и 34. Мы используем емкость не менее 0.1 мкФ.

Интегрирующий резистор (R int), который находится на выводе 28, чтобы использовать соответствующее значение, зависит от максимального диапазона, который вы хотите. Например, для диапазона 2В мы используем значение R = 470K, а цикл максимального диапазона от 200 мВ до значения R составляет 47K.

Интегрирующий конденсатор (C int) в случае, если мы используем тактовую частоту 48 кГц. Следует использовать значение 0,22 мкФ.

Конденсатор с автоматическим обнулением (автоматический обнуление) - это конденсатор. Он управляет схемой для отображения нуля при отсутствии входного сигнала.

Его емкость зависит от диапазона. Например, для диапазона 2 вольт мы используем 0,047 мкФ, а в диапазоне 200 мВ мы используем 0,47 мкФ.

Для создания отрицательного напряжения

В этой схеме всегда используются три клеммы источника питания, состоящие из положительного, отрицательного и заземляющего. Если мы используем его в лаборатории, то создать схему не составит труда.

Но если хочется простоты использования. Это может преобразовать аккумулятор. Обычно он питает только одно положительное напряжение. Затем мы строим схему генератора отрицательного напряжения, показанную на рисунке 4.

Генератор отрицательного напряжения получает тактовый сигнал с вывода 38 IC1. Затем затвор инвертора IC2-CD4049 и несколько компонентов преобразуют сигнал в отрицательное напряжение -3,3 В постоянного тока для питания IC1 на выводе 26.


Простая схема цифрового измерителя постоянного тока полностью соответствует

. На рисунке 5 показана схема цифрового вольтметра, предназначенная для общих приложений. . Для чего требуется максимальный диапазон, равный 200 мВ.

Если вам нужен больший диапазон напряжений. Что они могут сделать. Схема для снижения напряжения, схема состоит из RX, RY, рассчитанных следующим образом.

RY = 2000 / (диапазон - 0,2) кОм …… Rx = 10M

Схема цифрового вольтметра для сборки

Детали, которые вам понадобятся

IC1: ICL7017
IC2: CD4049, шестнадцатеричный инвертирующий буфер / преобразователь CMOS
D1, D2 : 1N4148,75V 150mA Диоды
ZD1: 2,4V 0,5W стабилитрон
0,25W Допуск резисторов: 1%
R1: 10K
R2: 47K
R3: 100K
R4: 1M

VR1: от 2K до 5K Подстроечный потенциометр

См. Изменение цифрового вольтметра 50 В

Конденсаторы
C3, C6: 0.1 мкФ MKT (металлизированный полиэфирный пленочный конденсатор)
C2: 0,47 мкФ MKT (металлизированный полиэфирный пленочный конденсатор)
C1: 0,22 мкФ многослойный
C4: 100 пФ полистирол
C5: 0,01 мкФ многослойный
C7: 10 мкФ 16 В танталовый
общий семи сегментный светодиод

Примечание: Вы можете купить компоненты в магазинах электроники здесь.

Паяем компоненты правильно, как показано на рисунке 6. Затем подали питание на схему. Проверить отрицательное напряжение 5В (около -3.3 В) на выводе 26 микросхемы IC1.

Это означает, что схема генератора работает правильно.

Схема печатной платы и компонентов простой схемы цифрового вольтметра


.

Затем регулируйте VR1 до тех пор, пока напряжение на выводе 36 не станет равным 100 мВ.

Попробуйте подключить контакт 37 (контакт TEST) с положительным напряжением. Итак, на дисплее отобразится 1888. Это означает, что микросхема работает правильно.

Далее, попробуйте короткое замыкание на входе, номер отображается как 000.Но если это не отображается, это означает, что автоматическая установка нуля не работает должным образом. Следует увеличить емкость.

Если все правильно. У нас будет схема цифрового вольтметра с входной чувствительностью 200 мВ.

Эти схемы вам тоже могут понравиться.

1. Если вас интересует данная схема.
Можно обратиться в Цифровой конденсаторный счетчик проект

2. Если опасаетесь, что он не сработает. Вы можете увидеть детали…
Комплект цифрового светодиодного вольтметра

3.Вы можете посмотреть на цифровой мультиметр , используя ICL7107 .

4. Раньше я использовал - старую схему цифрового вольтметра. Но он был очень старым. Возможно, вам не удастся найти IC.

5. Простая схема светодиодного вольтметра с использованием LM3914

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда пытаюсь сделать Electronics Learning Easy .

Цифровой вольтметр со светодиодной индикацией - Лаборатория электроники.ком

Авторские права на эту схему принадлежат smart kit electronics. На этой странице мы будем использовать эту схему для обсуждения улучшений и внесем некоторые изменения на основе исходной схемы.

Общее описание

Это простой в сборке, но тем не менее очень точный и полезный цифровой вольтметр. Он был разработан как панельный измеритель и может использоваться в источниках питания постоянного тока или в любом другом месте, где необходимо иметь точную индикацию присутствующего напряжения.В схеме используется АЦП (аналого-цифровой преобразователь) I.C. CL7107 производства INTERSIL. Эта ИС содержит в 40-контактном корпусе все схемы, необходимые для преобразования аналогового сигнала в цифровой, и может напрямую управлять серией из четырех семисегментных светодиодных дисплеев. Встроенные в ИС схемы представляют собой аналого-цифровой преобразователь, компаратор, часы, декодер и драйвер семисегментного светодиодного дисплея. Схема, описанная здесь, может отображать любое напряжение постоянного тока в диапазоне 0–1999 вольт.

Технические характеристики - Характеристики

Напряжение питания: ………….+/- 5 В (симметричный)
Требования к питанию:… .. 200 мА (максимум)
Диапазон измерения: ………. +/- 0-1,999 В постоянного тока в четырех диапазонах
Точность: ………………… .. 0,1%

Характеристики

• Малый размер
• Простая конструкция
• Низкая стоимость.
• Простая регулировка.
• Легко читается на расстоянии.
• Мало внешних компонентов.

Как это работает

Чтобы понять принцип работы схемы, необходимо объяснить, как работает ИС АЦП.Эта микросхема имеет следующие очень важные особенности:

• Высокая точность.
• Не подвержен влиянию шума.
• Нет необходимости в цепи выборки и хранения.
• Имеет встроенные часы.
• Нет необходимости во внешних компонентах высокой точности.

Аналого-цифровой преобразователь (отныне АЦП) более известен как преобразователь с двойным наклоном или интегрирующий преобразователь. Этот тип преобразователя обычно предпочтительнее других типов, поскольку он обеспечивает точность, простоту конструкции и относительное безразличие к шуму, что делает его очень надежным.Работа схемы станет более понятной, если описать ее в два этапа. На первом этапе и в течение определенного периода входное напряжение интегрируется, а на выходе интегратора в конце этого периода есть напряжение, которое прямо пропорционально входному напряжению. В конце установленного периода интегратора подаются с внутренним опорным напряжением, а выход схемы постепенно уменьшаются до тех пор, пока не достигнет уровня нулевых опорного напряжения. Эта вторая фаза известна как период отрицательного наклона, и ее продолжительность зависит от выходного сигнала интегратора в первом периоде.Поскольку продолжительность первой операции фиксирована, а продолжительность второй является переменной, можно сравнить две, и таким образом входное напряжение фактически сравнивается с внутренним опорным напряжением, а результат кодируется и отправляется на дисплей. .

Все это звучит довольно просто, но на самом деле это серия очень сложных операций, которые все выполняются ИС АЦП с помощью нескольких внешних компонентов, которые используются для настройки схемы для работы. Подробно схема работает следующим образом.Измеряемое напряжение прикладывается к точкам 1 и 2 схемы, а через схему R3, R4 и C4 наконец прикладывается к выводам 30 и 31 ИС. Это вход микросхемы, как вы можете видеть на ее диаграмме. (ВЫСОКИЙ И НИЗКИЙ соответственно). Резистор R1 вместе с C1 используются для установки частоты внутреннего генератора (часов), которая установлена ​​примерно на 48 Гц. На этой тактовой частоте есть около трех различных показаний в секунду. Конденсатор C2, который подключен между контактами 33 и 34 ИС, был выбран для компенсации ошибки, вызванной внутренним опорным напряжением, а также для поддержания стабильного состояния дисплея.Конденсатор C3 и резистор R5 вместе составляют схему, которая интегрирует входное напряжение и в то же время предотвращает любое деление входного напряжения, делая схему более быстрой и надежной, так как вероятность ошибки значительно снижается. Конденсатор C5 заставляет прибор показывать ноль, когда на его входе нет напряжения. Резистор R2 вместе с P1 используются для настройки прибора во время настройки, чтобы он отображал ноль, когда входной сигнал равен нулю. Резистор R6 регулирует ток, который может проходить через дисплеи, чтобы обеспечить достаточную яркость, не повреждая их.ИС, как мы уже упоминали выше, способна управлять четырьмя общими анодными светодиодными дисплеями. Три крайних правых дисплея подключены так, что они могут отображать все числа от 0 до 9, в то время как первый слева может отображать только число 1, а при отрицательном напряжении - знак «-«. Вся схема работает от симметричного источника питания 5 В постоянного тока, который подается на контакты 1 (+5 В), 21 (0 В) и 26 (-5 В) ИС.

Список деталей

R1 = 180k
R2 = 22k
R3 = 12k
R4 = 1M
R5 = 470k
R6 = 560 Ом

C1 = 100 пФ
C2, C6, C7 = 100 нФ
C3 = 47 нФ
C4 = 10 нФ
C5 = 220 нФ

P1 = 20k многооборотный триммер

U1 = ICL 7107

LD1,2,3,4 = MAN 6960 светодиодные дисплеи с общим анодом

0-20 В….R3 = 1,2K
0-200 В… R3 = 12K
0-2000 В .. R3 = 120K

Строительство

Прежде всего, давайте рассмотрим несколько основ построения электронных схем на печатной плате. Плата изготовлена ​​из тонкого изоляционного материала, покрытого тонким слоем токопроводящей меди, форма которой позволяет формировать необходимые проводники между различными компонентами схемы. Использование правильно спроектированной печатной платы очень желательно, так как это значительно ускоряет строительство и снижает вероятность ошибок.Чтобы защитить плату во время хранения от окисления и гарантировать, что она будет доставлена ​​вам в идеальном состоянии, медь лужится во время производства и покрывается специальным лаком, который защищает ее от окисления, а также облегчает пайку.

Припаивание компонентов к плате - единственный способ построить вашу схему, и от того, как вы это сделаете, во многом зависит ваш успех или неудача. Эта работа не очень сложная, и если вы будете придерживаться нескольких правил, у вас не должно возникнуть проблем. Паяльник, который вы используете, должен быть легким, а его мощность не должна превышать 25 Вт.Наконечник должен быть в хорошем состоянии и всегда оставаться чистым. Для этой цели очень удобны специально изготовленные губки, которые должны оставаться влажными, и время от времени вы можете протирать ими горячий наконечник, чтобы удалить все остатки, которые имеют тенденцию к скоплению на нем.
НЕ подпиливайте грязный или изношенный наконечник наждачной бумагой. Если наконечник нельзя очистить, замените его. На рынке существует множество различных типов припоя, и вам следует выбирать припой хорошего качества, который содержит необходимый флюс в своей сердцевине, чтобы каждый раз обеспечивать идеальное соединение.
НЕ используйте паяльный флюс, кроме того, который уже включен в ваш припой. Слишком большой поток может вызвать множество проблем и является одной из основных причин неисправности цепи. Если, тем не менее, вам нужно использовать дополнительный флюс, как в случае лужения медных проводов, после завершения работы тщательно очистите его.
Для правильной пайки компонента необходимо сделать следующее:

• Очистите выводы компонентов небольшим кусочком наждачной бумаги.
• Согните их на правильном расстоянии от корпуса компонента и вставьте компонент на его место на плате.
• Иногда вы можете встретить компоненты с более толстыми выводами, чем обычно, которые слишком толстые, чтобы войти в отверстия ПК. доска. В этом случае используйте мини-дрель, чтобы немного увеличить отверстия.
• Не делайте отверстия слишком большими, так как впоследствии это затруднит пайку.

Простая схема цифрового вольтметра с печатной платой с использованием ICL7107

В этом проекте мы стремимся разработать схему для создания электронного вольтметра без использования какого-либо микроконтроллера.Здесь мы имеем тенденцию использовать очень умеренную ИС для активности напряжения, особенно ICL7107 / CS7107. Используя ICL7107, мы можем создать правильный и очень доступный цифровой измеритель напряжения. ICL7107 может быть 3,5-значным аналогом цифрового устройства (АЦП), потребляющего чрезвычайно мало энергии. ИС имеет внутреннюю схему для управления четырьмя 7-сегментными дисплеями для отображения измеренного напряжения. Это дополнительно включает в себя схему синхронизации и подачи опорного напряжения.

Рисунок 1: Схема простого цифрового вольтметра

Необходимые компоненты
• 7-сегментный светодиодный дисплей (Количество: 4)
Принципиальная электрическая схема и объяснение работы

Работа этой схемы электронного вольтметра чрезвычайно проста.АЦП в ИС представляет собой устройство десегрегации или двойное аналогово-цифровое устройство. Внутренний АЦП этой ИС считывает измеряемое напряжение, сравнивает его с опорным напряжением в помещении и преобразует его в цифровой эквивалент. Затем этот цифровой эквивалент декодируется для 7-сегментных дисплеев схемой драйвера в ICL7107 и, таким образом, отображается на четырех 7-сегментных диодных дисплеях.

Здесь электрическое устройство R1 и электрический конденсатор C1 не задают частоту внутренних часов ICL7107.Электрический конденсатор С2 фильтрует колебания внутреннего опорного напряжения и обеспечивает стабильное чтение на дисплеях 7-сегмента. R5 виноват в доминировании вариаций метра. (R5 = 1K для диапазона 0-20V и 10K для диапазона 0-200V). RV1 может быть потенциометром, который может быть использован для калибровки напряжения метра или могут установить опорное напряжение для внутреннего АЦПА.

Эта схема включает четыре общих анодных 7-сегментных дисплея с индикатором отрицательного напряжения. Эта схема должна работать при предложенном напряжении 5 В, поэтому мы использовали ИС трансформатора 7805, чтобы подавать 5 В в схему, чтобы предотвратить повреждение ICL7107.

Источник отрицательного напряжения: Здесь мы должны быть вынуждены подавать отрицательное питание на контакт 26 ICL7107. Микросхема таймера 555IC разработана здесь как мультивибратор ASTABLE. Электрическое устройство здесь может быть изменено, но следует выбирать оптимальное отрицательное напряжение. Если подобранная вручную емкость не подходит, то у нас есть тенденция не получать на выходе максимально отрицательное напряжение. Здесь мы использовали 100 нФ и 10 мкФ.

Рисунок 3 Блок-схема схемной реализации

Дизайн печатной платы с использованием Wellpcb

Недавно они запустили свою службу поиска запчастей, где у них также есть доступный запас электронных запчастей, и пользователи могут заказывать свои необходимые детали помимо печатной платы.

Рисунок 4 Компоновка печатной платы верхнего слоя

Рисунок 5 Фото вольтметра

Расчет и заказ образцов онлайн

После завершения внешнего вида печатной платы вы сможете щелкнуть и заказать ее онлайн. Вы можете опробовать опытный образец, предоставленный компанией. Здесь вы сможете прочитать свою печатную плату в Gerber Viewer или перенести файлы Gerber с вашей печатной платы. Также вы сможете выбрать количество печатных плат, которые вы хотите заказать, какой процент медных слоев вы хотите, толщину печатной платы, вес меди и т. Д.Вы можете получить мгновенную расценку, перейдя по ссылке ниже:

http://www.wellpcb.com/pcb-quote

Ниже представлены изображения после пайки компонентов на печатной плате:

Mini 3-значный дисплей, недорогой модуль цифрового вольтметра

tuxgraphics.org: Mini 3-значный дисплей, недорогой модуль цифрового вольтметра

http://tuxgraphics.org/electronics

---





Mini 3-значный дисплей, недорогой модуль цифрового вольтметра Аннотация : Мы строим простой и недорогой трехзначный дисплей.Это модуль вольтметра, но он также имеет общее назначение цифровые выводы ввода-вывода. Вы также можете использовать его для чтения цифровых датчик и отобразите значение. Его можно произвольно программировать, откалиброваны и даже могут быть запрограммированы с помощью нелинейной формулы. Это дисплей, на котором вы можете определить соотношение между измеренным значением и отображаемым числом. _________________ _________________ _________________

Проблема с большинством коммерческих модулей DVM

В наши дни вы можете купить почти в каждом местном магазине электроники. модули цифровых вольтметров (DVM-модули).Эти инструменты предназначены для размещения в любое оборудование. Однако у них есть одна большая проблема и обычно на коробке нет упоминания об этом. Если это упоминается, то обычно это делается только мелким шрифтом внутри листовку, которая идет в комплекте:

Вы не можете запитать модуль от той же мощности, что и вы. намерены измерить.

Другими словами, что-то подобное невозможно:


Напряжение питания для модуля вольтметра должно быть независимым заземлением. бесплатный источник питания.Вы в конечном итоге создаете второй трансформатор в ваше оборудование.

Эта проблема - очень досадное ограничение этих маленьких модулей вольтметра. и основная причина, по которой вы не можете использовать их в качестве замены плагина для аналоговые инструменты с подвижной катушкой.

Решение: простая схема DVM на базе микроконтроллера

Лучшее решение проблемы - взять микроконтроллер небольшого размера. со встроенным АЦП (аналого-цифровой преобразователь) и добавить дисплей.

Как прикрепить к микроконтроллеру простой и дешевый цифровой дисплей? Вот идея, которая у меня появилась недавно, и она очень хорошо работает: возьмите семисегментный Светодиодный дисплей.Единственная проблема в том, что 3 цифры обычно требуют 3x7 = 21 вывод на микроконтроллере. Способ уменьшить булавки был бы использовать семисегментные драйверы 74HC4511. Однако это добавляет сложности и Дополнительная стоимость.

Гораздо лучшим решением является одновременное управление только одним семисегментным дисплеем и один дисплей за другим. Если сделать это достаточно быстро, то человеческий глаз увидит стоящее без мерцания трехзначное число.

Вот схематический чертеж:



Нажмите на картинку, чтобы увидеть ее в увеличенном виде.Схема диаграмма также доступна в формате PDF

Универсальный 3-значный дисплейный модуль

Это действительно намного больше, чем просто модуль DVM. Поскольку код доступен как источник, очень легко изменить математику внутри вольтметр. Вы можете определить, какой АЦП (аналого-цифровой преобразователь) чтение должно привести к тому, какое число отображается на дисплее.

Это тоже намного больше, чем вольтметр. Вы можете не только читать аналоговые значения, но и также цифровые датчики через контакты ввода-вывода справа.

Важно, чтобы дисплей без мерцания обновлял Светодиоды часто. Поэтому код должен быть небольшим. Чтобы прочитать АЦП и сделать некоторые дополнительные вычисления, однако, не проблема.




Потребляемая мощность 21 светодиода конечно выше, чем потребляемая мощность. ЖК-дисплей, но это не проблема, если у вас есть трансформатор внутри вашего оборудования по другим причинам. Модулям требуется чуть менее 100 мА при 5В.

Использование дисплея

АЦП внутри микроконтроллера представляет собой 10-битный преобразователь, а atmega8 имеет внутреннюю ссылку 2.56V. Чтобы иметь возможность измерять более 0-2,56 Вольт, мы ставим напряжение резисторы делителя (Ry и Rx) спереди. Импеданс АЦП это несколько Мегаомов. Другими словами, вы можете пренебречь сопротивление, если вы используете резисторы в диапазоне 10-100 кОм для Ry и Rx. Соотношение между напряжением на CONN2 и показаниями цифрового АЦП следующее:

            ADCread * 2,56 В * Rx
Vmeasure = ---------------------
            1024 * (Rx + Ry)
 

Эта формула реализована в файле analog.c В зависимости от того, какой вольтметр вам нужен, вы можете выбрать подходящий значения для Rx и Ry и рассчитайте диапазон напряжений:
Калькулятор делителя напряжения на Javascript.Пожалуйста, введите значение Rx и Ry в кОм без единиц (например, для 10K вы вводите 10 в форму).
Фактор (Rx + Ry) / Rx - это постоянная VDIV в аналоге. C. Вы можете изменить это по мере необходимости. Я рекомендую использовать прецизионные резисторы с металлической пленкой 1% для Rx и Ry. Для измерения напряжений в диапазоне 0-2,5В рекомендую использовать резистор 4К7. Ry и оставьте Rx открытым. Это обеспечит некоторую защиту микроконтроллера. от случайных скачков напряжения.

Если вам нравятся статьи этого типа, загляните также на http: // shop.tuxgraphics.org. Всегда приятно видеть, что есть люди, которые поддерживают мою Работа.

Удачи и приятной пайки!

Список литературы




---




---

© Гвидо Сочер, tuxgraphics.org

16 мая 2009 г., создано tuxgrparser версии 2.57

Журнал

Low Processing Fee Journal в EEE / ECE / E & I / ECE / ETE - Impact Factor-7.122

I международный J наш рынок A продвинутый R поиск в E лектрический, E лектронный и I приборный E машиностроение

Нажмите, чтобы загрузить сертификат индексации SJIF

Импакт-фактор: 6.392

Запрос статей

Том 10, выпуск 1, январь 2021 г.

Подача статей	:	15 февраля 2021 г.
Уведомление автора	:	в течение 48 часов
Публикация журнала	:	в течение 24 часов

Уважаемые авторы,

Мы рады сообщить вам, что Международный журнал перспективных исследований в области электротехники, электроники и приборостроения [ IJAREEIE ] собирается выпустить свой следующий номер i.е. Том 10, выпуск 1, январь 2021 г. . Мы хотели бы предложить вам внести свой вклад в исследовательский документ для публикации в IJAREEIE. Статьи, опубликованные в IJAREEIE, получат очень широкую огласку и приобретут очень высокую репутацию. Мы публикуем оригинальные исследовательские статьи, тематические исследования, обзорные статьи, технические заметки и короткие сообщения.

Частота: 12 выпусков в год

Допустимый язык: Английский

Обслуживаемые территории: Электротехника, электроника, КИПиА

Типы принятых статей:

• Исследование
• Обзорный доклад
• Информационная статья
• Примеры из практики
• Обзорные статьи
• Сравнительные исследования

Подача материалов должна осуществляться в электронном виде, чтобы сократить время обработки, на которое рассчитывает журнал.Авторы должны представлять свои статьи в формате MS Word, предоставленном в формате IJAREEIE Single Column Paper.

Ссылка для формата бумаги

Первичная подача статей

В исследовательской статье могут быть следующие разделы в зависимости от типа статьи, например, исследовательская статья или обзорная статья:

• Название исследовательской работы
• Принадлежность автора с указанием ФИО, наименование, кафедра, колледж, место, страна
• АБСТРАКТ с КЛЮЧЕВЫМИ СЛОВАМИ
1. ВВЕДЕНИЕ
2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ / МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ / МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ
3. ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ОСНОВНОГО ДОКУМЕНТА / ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ
4. ПРЕДЛАГАЕМАЯ МЕТОДОЛОГИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ
5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ С ТАБЛИЦАМИ И ГРАФИКАМИ
6. ВЫВОДЫ
• ССЫЛКИ
• БИОГРАФИЯ

Подача окончательной статьи

Каждый принятый документ должен быть изменен в соответствии с отчетом рецензента в бумажном формате IJAREEIE и должен быть представлен вместе с формой авторского права, сканированной копией квитанции об оплате не позднее крайнего срока, указанного в уведомлении о принятии.

С уважением
Главный редактор
IJAREEIE
http://ijareeie.com/
ISSN (печатный): 2320 - 3765
ISSN (онлайн): 2278 - 8875

характеристики цифрового вольтметра

Некоторые из этих измерителей могут определять значения напряжения с точностью до нескольких значащих цифр. Чтобы получить линейный заряд, мы должны зарядить конденсатор, используя источник постоянного тока вместо источника постоянного напряжения.Найдите здесь Цифровой вольтметр, производителей, поставщиков и экспортеров цифрового вольтметра переменного тока в Индии. Вид сверху на кожух. Он показывает измеряемое напряжение дискретными цифрами. Они подразделяются на следующие типы. (b) Интегрирующий однофазный двухполупериодный выпрямитель DVM, однофазный двухполупериодный управляемый выпрямитель, трехфазный двухполупериодный управляемый выпрямитель, прецизионный полуволновой выпрямитель ненасыщенного типа, регулируемый регулятор отрицательного напряжения, трехконтактный регулируемый регулятор напряжения, три фиксированных контакта регулятор напряжения, передаточная функция и характеристическое уравнение, методы минимизации рассеиваемой мощности, правила проектирования дополнительных CMOS-вентилей, инструмент построения диаграмм ASM для проектирования последовательных цепей, анализ асинхронных последовательных машин, проектирование асинхронных последовательных машин, процедуры проектирования для асинхронных последовательных цепей, режимы асинхронных последовательных машин, специализированные интегральные схемы ASIC, параллельный вход в параллельный выходной регистр сдвига pipo, параллельный вход в выходной регистр сдвига piso, последовательный вход в параллельный выходной регистр сдвига SIP, последовательный вход в последовательный выход регистр сдвига SISO, модулятор Proj 1 для цифрового наземного телевидения переход на стандарт DTMB, архитектура маршрутизатора Proj 3 для маршрутизации от источника на основе узлов, исследование пространства проектирования Proj 4 программируемого счетчика, среда выполнения аппаратного программного обеспечения Proj 7 для реконфигурируемых компьютеров, система обнаружения лиц Proj 8 с использованием классификаторов Хаара, быстрое проектирование оборудования Proj 9 Space Exploration, Proj 10 Ускорение кампаний по внедрению неисправностей в критически важных для безопасности схемах, Proj 12 Универсальный криптографический процессор для смарт-карт, Proj 13 ВЫСОКОСКОРОСТНЫЙ МУЛЬТИПЛИМАТОР, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ ПОДАВЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ, Proj 14 Сжатие данных без потерь, Аппаратная архитектура, Projise No 15 На изображении: Proj 16 PROCESSOR ARCHITECTURES FOR MULTIMEDIA, Proj 17 High Speed ​​Multiplier Accumulator с использованием SPST, Proj 18 Power Efficient Logic Circuit Design, Proj 21 Synthesis of Asynchronous Circuits, Proj 22 AMBA AHB-совместимый контроллер памяти, Proj 23 Ripple Carry and Carry Skip Adders , Proj 24 32-битное арифметическое устройство с плавающей запятой, Proj 26 ON CHIP PERMUTATIO N СЕТЬ ДЛЯ МУЛЬТИПРОЦЕССОРА, Proj 27 Умножитель систолического массива VLSI для приложений обработки сигналов, Proj 28 Блок арифметической логики с плавающей запятой, Proj 30 FFT-процессор с использованием алгоритма Radix 4, Proj 36 Солнечная система энергосбережения для уличного освещения и автоматический контроллер трафика, Proj 37 Fuzzy Контроллер мобильного робота на базе, Proj 38 Система управления светофором в реальном времени, Proj 39 Цифровой пространственно-векторной ШИМ-инвертор с трехфазным источником напряжения, Комплексный умножитель Proj 40 с использованием усовершенствованного алгоритма, Дискретное вейвлет-преобразование (DWT) Proj 41 для сжатия изображения, Фильтр Габора Proj 42 для Распознавание отпечатков пальцев, Proj 43 с плавающей запятой, объединенные блоки вычитания и умножения, Proj 44 ВОЗМОЖНОСТИ СВЕРТКИ ОРТОГОНАЛЬНОГО КОДА, Триггеры Proj 45 для высокопроизводительных приложений СБИС, Архитектура сжатия видео с низким энергопотреблением Proj 46, Реализация Power Gating с привязанной к телу трехъямной структурой , Proj 48 УНИВЕРСАЛЬНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ПРИЕМНИК ПЕРЕДАТЧИК, Proj 49 МУЛЬТИПЛИКАТОР НИЗКОЙ МОЩНОСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМП ЛОГИКА ПОСТОЯННОЙ ЗАДЕРЖКИ, Proj 50 Flash ADC с использованием схемы компаратора, Proj 51 Высокоскоростное сложение и вычитание с плавающей запятой, Proj 52 Генератор псевдослучайных шаблонов на основе LFSR для MEMS, Proj 53 Оптимизация мощности LFSR для маломощных BIST, Proj 57 Chip для предоплаченной электроэнергии Биллинг, Proj 58 Высокоскоростные сетевые устройства с использованием реконфигурируемой адресуемой памяти, Proj 64 UTMI И ПРОТОКОЛЬНЫЙ СЛОЙ ДЛЯ USB2.0, Proj 65 5-ступенчатая конвейерная архитектура 8-битного пикопроцессора, Дизайн контроллера Proj 66 для систем дистанционного зондирования, Proj 69 ОДНОЦИКЛОВАЯ СТРУКТУРА ДОСТУПА ДЛЯ ЛОГИЧЕСКОГО ТЕСТА, 2-битный параллельный или флэш-аналого-цифровой преобразователь, 3-битный флэш-тип, аналогово-цифровой Конвертер, МОДУЛЯЦИЯ И ДЕМОДУЛЯЦИЯ АМПЛИТУДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ BJT УСИЛИТЕЛЯ И ДИОДНОГО ДЕТЕКТОРА, Статистическое сравнение двоично-взвешенного и 4-битного ЦАП R 2R, Асинхронное устройство для последовательной передачи и приема данных для передачи данных Android, Схема усилителя звука с фильтрацией шума, АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ТРЕХФАЗНОГО ИНДУКЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ, Бистабильный мультивибратор с использованием асимметричного срабатывания Mosfet, Дизайн и моделирование режекторного фильтра с использованием универсального фильтра FLT U2, Дизайн и детектор фазовой частоты с использованием различных логических вентилей в технологии CMOS, ПРОЕКТИРОВАНИЕ ОП-УСИЛИТЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ CMOS С УЛУЧШЕННЫМИ ПАРАМЕТРАМИ , ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ В АНАЛОГОВЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ, ИСПОЛЬЗУЮЩИЙ 8-битные утяжеленные резисторы, ОСЦИЛЛЯТОР ХАРТЛИ И КОЛПИТТА ИСПОЛЬЗОВАНИЕ OPAMP, датчик сердцебиения с использованием фотоплетизмографии, схема драйвера MOSFET для сопряжения полевых МОП-транзисторов с микроконтроллером для высокоскоростного применения, регулируемый источник питания постоянного тока с использованием последовательного регулятора напряжения, радиопередатчик и приемник ближнего действия, цифровой термометр малого диапазона с использованием 1N4148, трехфазный инвертор с использованием MOSFET для управления двигателем BLDC и общей трехфазной нагрузкой, ТРЕХСТУПЕНЧАТЫЙ УСИЛИТЕЛЬ С ОГРАНИЧИТЕЛЕМ ТОКА, Истинно случайная и псевдослучайная генерация данных с тепловым шумом, Проект 1 КОНСТРУКЦИЯ КИХ-ФИЛЬТРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СИММЕТРИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ, Проект 3 Проектирование оптимального нечеткого логического контроллера двигателя постоянного тока, Proj 4 Извлечение опухоли головного мозга из изображений МРТ, Proj 5 Маммограмма обнаружения рака груди, Proj 6 РАСПОЗНАВАНИЕ НОМЕРА ТРАНСПОРТА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ MATLAB, Proj 7 Автоматизация высокоскоростного железнодорожного транспорта, Proj 8 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ И ЭМИССИОННОЕ ОТПРАВЛЕНИЕ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АЛГОРИТМОВ, Proj 9 DC преобразователи постоянного тока для Системы возобновляемых источников энергии, Проект 10 АДАПТИВНАЯ ФИЛЬТРАЦИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В СЛУХЕ СПИДА У ИНФОРМАЦИОННЫХ ЛЮДЕЙ, Проект 11 MOD ИЗМЕНЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОГО ПРОЦЕССА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ГЕНЕТИЧЕСКОГО ПРОЕКТА ПРОЕКТА 12 CDMA-МОДЕМА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕКТРА ПРЯМОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ (DSSS), Проект 14 IEEE 802.11 Исследование моделирования помех Bluetooth, Proj 15, скрытие обратных данных в классическом изображении, Proj 17, преобразование цифрового изображения Арнольда и алгоритмы RC4, Proj 19 Исследование производительности гибридных электромобилей, Proj 20 Размещение точки доступа Wi-Fi для внутренней локализации, Proj 21 Neural Network Распознавание лиц, Proj 22 Алгоритмы разрешения конфликтов тегов на основе дерева, Proj 23 Нейронная сеть обратного распространения для автоматического распознавания речи, Proj 24 Передача сигналов с мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM), Proj 25 Smart Antenna Array с использованием адаптивного формирования луча, Proj 26 Реализация Баттерворта Чебышев И. и Эллиптический фильтр для анализа речи, Проект 27 Симулятор для автономных мобильных роботов, Проект 28 Метод извлечения дорог из спутниковых изображений, Проект 29 Удаленный сбор данных с помощью Cdma RfLink, Проект 30 АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ ПОЕЗДАМИ И УПРАВЛЕНИЕ, Проект 31 Обнаружение объектов в Переполненные среды, Proj 32, управляемый арматурой постоянного тока, Proj 34 WAVELET TRANSFORM AND S ИСКУССТВЕННЫЙ НЕЙРОН НА ОСНОВЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ, Proj 35 МНОГОМАСШТАБНОЕ ИЗВЛЕЧЕНИЕ ТЕКСТА НА ОСНОВЕ КРАЯ, Proj 36 Анализ устойчивости энергосистемы при переходных процессах, Proj 37 Однофазный однополярный инвертор SPWM, Индукционный генератор Proj 38 для систем преобразования энергии ветра с переменной скоростью, Proj 39 Длинные линии передачи сверхвысокого напряжения , Проект 41 Управление мобильным роботом в реальном времени, Проект 42 Компенсация реактивной мощности на железных дорогах, Проект 43 ПОВЫШЕНИЕ МОЩНОСТИ В КОМПОЗИЦИОННОЙ СИСТЕМЕ ПЕРЕДАЧИ ПОСТОЯННОГО ТОКА, Проект 44 Динамический анализ трехфазного асинхронного двигателя, Проект 45 SVC с нечетким управлением для линии электропередачи, Вопрос Ответ Аналоговые интегральные схемы, главная, вопрос-ответ, цифровые логические схемы, главная, вопрос-ответ, основная аналоговая связь, вопрос-ответ, компьютерная организация, главная.7. Чем выше это значение, тем лучше. Какие регистры важны в микропроцессоре 8085? Цифровые устройства имеют следующие важные особенности. Вид сверху на кожух. Сриджит Хришикесан - выпускник M-Tech и доцент. Они предлагают очень хорошее разрешение 1 часть из 10, 8. Цифровой вольтметр постоянного тока на сопоставимой основе. Сегодня большинство этих устройств имеют автоматический диапазон (Auto Range). Применение вольтметра. MR8990 Цифровой вольтметр, блок 2 2 мс, 24 бита, 500 В U8991, цифровой вольтметр, блок 4, 20 мс, 24 бита, 100 В, 8972, постоянное / среднеквадратичное напряжение блока (RMS) 2 1 MS / s 12 бит 300 В 8967 Temp Unit Температура 2 1.2 мс 16 бит - 8970 единица измерения частоты и т. Д. Они имеют автоматический диапазон и индикацию перегрузки. Другие физические переменные можно измерить с помощью подходящих преобразователей. (a) Преимущества цифрового вольтметра: Ниже перечислены преимущества цифрового вольтметра: 1. Следующие спецификации не все применимы к одному конкретному прибору, но они представляют достоверную информацию о текущем состоянии техники: напряжение достигает приложенного напряжение после полной зарядки конденсатора. Ниже перечислены выдающиеся характеристики цифровых вольтметров или цифровых мультиметров в целом.DVM был впервые изобретен в 1954 году Эндрю Кей. Основной принцип цифрового вольтметра линейного типа заключается в преобразовании неизвестного напряжения во время. Оптимизация вашей системы до нужных уровней напряжения на осветительной арматуре может максимизировать эффективность и срок службы вашей низковольтной системы ландшафтного освещения. (g) Выходные сигналы: команда печати разрешает вывод на принтер; Выход BCD (двоично-десятичный) для цифровой обработки или записи. Входная емкость мала, порядка 40 пФ. Используйте это как инструмент измерения уровня напряжения.... Лаборатория оптической связи - Viva Вопросы с ответами 1. 1. Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Так как кривая зарядки имеет наклон в зависимости от значения емкости и сопротивления, используемых для зарядки, этот метод преобразования аналогового сигнала в цифровой называется преобразованием с линейным или наклонным преобразованием. Он измеряет напряжение переменного или постоянного тока и отображает значение непосредственно в числовой форме вместо отклонения указателя. Неизвестное напряжение должно быть линейно преобразовано во время.Цифровой вольтметр - это прибор для измерения напряжения. Электронная схема цифрового вольтметра. Мы знаем, что при приложении напряжения к такому R.C. Используя компараторы, счетчик и соответствующую схему, можно получить цифровую индикацию приложенного напряжения. (b) Абсолютная точность: до ± 0,005% от показания. Цифровое считывание является преимуществом во многих приложениях, поскольку оно уменьшает ошибки чтения и интерполяции, возникающие человеком, устраняет ошибку параллакса, увеличивает скорость считывания и часто обеспечивает выходные данные в цифровой форме, подходящие для дальнейшая обработка или запись.Какова основная структура современного оптического волокна? 10. Использование цифрового вольтметра увеличило скорость и точность регистрации показаний. Аналоговые вольтметры перемещают указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи; цифровые вольтметры отображают напряжение в цифровом виде с помощью аналого-цифрового преобразователя. Это электронный вольтметр. Напряжение может быть переменным (AC) или постоянным (DC) током. (a) Диапазон ввода: от ± 1 000000 В до ± 1000.000 В, с автоматическим выбором диапазона и индикацией перегрузки. Электрическая схема цифрового электронного вольтметра. Цифровые мультиметры обычно разрабатываются на основе аналого-цифрового преобразователя особого типа, называемого интегрирующим преобразователем. Цифровой вольтметр - это прибор для измерения напряжения. Абсолютная точность порядка + 0,005% от показания. Коротко о транзисторе? 2. Определение: Цифровой вольтметр - это устройство, чувствительное к напряжению. Здесь мы поговорим о том, что такое электроника. Настоящая модель.Калибровка прибора не зависит от тестируемой цепи. (c) Цифровой вольтметр с непрерывным балансом. Следовательно, заряжая конденсатор измеряемым напряжением, мы преобразуем напряжение во время, изменяющееся на конденсаторе. Это делается путем зарядки конденсатора через сопротивление. ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ. Цифровой вольтметр. VC97A оптовая лучшая модель мультиметра цифровой вольтметр, амперметр, тестер, от 3 до 20 долларов США за штуку, Гуандун, Китай, VICI, VC97A. Источник из Shenzhen Vicimeter Technology Co., Ltd. на Alibaba.com. Это необходимо, чтобы ваша система всегда была под контролем! Цифровые счетчики имеют много преимуществ перед аналоговыми. В основном для работы используются интегральные схемы. Он родился 1 сентября 1950 года в Керале, Индия. Важная характеристика цифровых инструментов. Ключевые слова: цифровой вольтметр, однокристальный компьютер, микроконтроллер. Вольтметр. Цифровой дисплей - светодиоды или ЖК-дисплеи. Вольтметр, подключенный параллельно: (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) помещается параллельно источнику напряжения или одному из резисторов.Конденсаторы - Классификация, применение и свойства ... Типы резисторов - Преимущества и недостатки, Резисторы - Технические характеристики и свойства, Цифровой вольтметр - Преимущества, особенности, принцип, измерение переменного тока и напряжения, Мультиметр - Технические характеристики, схема и работа, Омметр серийного типа и омметр шунтового типа, Единицы измерения и измерения в контрольно-измерительных приборах, Лаборатория оптической связи - Вопросы Viva, Биполярный транзистор (BJT) Вопросы и ответы Viva, Материалы для изучения электроники и связи.Цифровой вольтметр (DVM) отображает измерения постоянного или переменного напряжения в виде дискретных цифр вместо отклонения стрелки на непрерывной шкале, как в аналоговых устройствах. Невозможно подключить вольтметр напрямую к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления r. (b) Используемый цифровой вольтметр. Печатная плата состоит из концентрических колец, которые подключаются или отключаются в зависимости от положения ручки. Кратковременная стабильность составляет порядка 0,002% от показания в течение 24 часов.Цифровые вольтметры (мультиметры) имеют компактные размеры. Цифровой вольтметр (0 - 20 В) 2 (два) Нет. В 1971 году ..... Внутренние и внешние полупроводники в основных электрических ... трансформаторах - конструкция и принцип работы. Получите завтра, 9 января. Цифровой вольтметр (DVM) отображает значение переменного тока. или d.c. напряжение измеряется непосредственно дискретными числами в десятичной системе счисления. Цифровой вольтметр (DVM). Вэйфэн Хуанг, Синь Ян. Вольтметр переменного тока. ULTRICSÂ Цифровой ЖК-мультиметр Вольтметр Амперметр OHM AC DC Circuit Checker Тестер Зуммер 1000V 10A Зонды.В зависимости от того, какие типы измерений мы проводим, у нас есть вольтметр постоянного тока. Они не только более точные и быстрые, но и, как правило, могут напрямую подключаться к более крупным цифровым системам. Цифровое считывание DVM выгодно, поскольку оно исключает ошибки наблюдения, допущенные операторами. (d) ДВМ последовательного приближения. Цифровой вольтметр (DVM) DVM - это, по сути, аналого-цифровой преобразователь (A / D) с цифровым дисплеем Цифровой вольтметр Аттенюатор Усилитель Аналого-цифровой преобразователь Цифровой дисплей Цифровой мультиметр (DMM) = электронный миллиметр вольт-ома с цифровым дисплеем.(d) Разрешение: 1 часть из 106 (1 мкВ можно прочитать на входном диапазоне 1 В), напряжение на конденсаторе увеличивается со временем. Эти измерения требуют дополнительной схемы переключения с базовым модулем цифрового вольтметра. Цифровой вольтметр (0–20 В) 2 (Два) Нет. Подпишитесь на рассылку электронных учебников и получайте шпаргалки, последние обновления, советы и 49. Д-р Б. Соманатан Наир, один из ведущих авторов учебников по инженерии в Индии. Вы также можете прочитать: Разница между амперметром и вольтметром; Преимущества цифровых счетчиков.Многие вольтметры являются цифровыми и выдают показания в виде цифровых дисплеев. DVM был значительно сокращен, так что DVM могут активно конкурировать с традиционными аналоговыми приборами как по портативности, так и по цене. Цифровой мультиметр, цифровой вольтметр, цифровой частотомер и т. Д. Конденсатор может разряжаться через источник постоянного тока. Основные характеристики вольтметра: Внутреннее сопротивление. Для вольтметров постоянного тока используются приборы PMMC, прибор MI может измерять как напряжение переменного, так и постоянного тока, тип электродинамометра, тепловизор может также измерять напряжения постоянного и переменного тока.Предлагаемый цифровой вольтметр, модуль схемы амперметра может эффективно использоваться с источником питания для индикации напряжения и тока, потребляемого подключенной нагрузкой через присоединенные модули. Он измеряет входное напряжение после преобразования аналогового напряжения в цифровое и отображает его в числовом формате с помощью преобразователя. По моему опыту, когда я спрашиваю, что такое электроника, у многих возникает тенденция ... Лаборатория микропроцессоров 8085 Viva Вопросы с ответами 1. Ссылаясь на приведенную ниже принципиальную схему, 3-значный цифровой дисплейный модуль построен на микросхемах CA 3162, которые представляет собой ИС аналого-цифрового преобразователя и дополнительный CA 3161… • Ampèremètre - цифровой вольтметр • Цифровой амперметр-вольтметр • Digitaler Strom- und Spannungsmesser • Amperímetro - Цифровой вольтметр • Amperometro - Цифровой вольтметр • Cyfrowy amperomierzME 23046 63 AV SUPPLY 1 2 N0064GJ3 / 01 • 1 - Affichage lumineux 2 - Sélecteur • 1 - Отображение данных 2 - Кнопка для выбора • 1 - Leuchtanzeige 2 - Wahltasterablese Преимущества цифрового вольтметра: 1.Колледж информационных наук и технологий, Технологический университет Чэнду, Чэнду, 610059, Китай. (f) Калибровка: внутренний калибровочный стандарт позволяет проводить калибровку независимо от измерительной схемы; выводится из стабилизированного эталонного источника. Цифровой дисплей отображается с помощью светодиодов или ЖК-дисплеев. 4: Соединительные провода (однопроволочные) 2: Технические характеристики: Для транзистора BC 107: Максимальный ток коллектора = 0,1 А; V ceo max = 50 В; Принципиальная схема: h - Модель параметров CB-транзистора: Назначение контактов транзистора: вид со стороны контактов.Цифровой вольтметр (DVM) измеряет неизвестное входное напряжение путем преобразования напряжения в цифровое значение, а затем отображает напряжение в числовой форме. Точность цифрового электронного инструмента очень высока. В конструкции цифрового вольтметра используется микроконтроллер, который, как утверждается, очень эффективен при работе с носителями данных с точки зрения скорости, безошибочности и точности. Для измерения сопротивления через тестируемое устройство обычно пропускают небольшой постоянный ток, и цифровой мультиметр считывает результирующее падение напряжения; это устраняет сжатие шкалы, характерное для аналоговых измерителей, но требует источника точного тока.Применения вольтметра включают: Он очень полезен для определения напряжения устройства накопления заряда, например, для проверки напряжения батареи. Этот цифровой вольтметр очень удобен, когда дело доходит до определения, соответствуют ли электрические характеристики прибора параметрам. Цифровой мультиметр состоит из ЖК-дисплея, ручки для выбора различных диапазонов трех электрических характеристик, внутренней схемы, состоящей из схемы преобразования сигнала, аналого-цифрового преобразователя.Время было выбрано для использования простых цифровых счетчиков и генератора известной частоты для отображения времени в цифровом формате. 12. Цифровые вольтметры могут измерять сопротивление, постоянный ток, мощность, переменное напряжение, переменный ток и постоянное напряжение (вольт постоянного тока). Предлагаемый входной импеданс составляет порядка 10 М. 9. Цифровые вольтметры отображают значение переменного или постоянного напряжения, измеряемое непосредственно в дискретном числовом виде, вместо отклонения стрелки на непрерывной шкале, как в аналоговых приборах.Приблизительно 100 фемптоулонов / В (1,0х10-13 К / В) ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ = 10 14 Ом параллельно с

Вольтметры и амперметры | Безграничная физика

Вольтметры и амперметры

Вольтметры и амперметры используются для измерения напряжения и тока соответственно.

Цели обучения

Сравнить схемы подключения амперметра и вольтметра

Основные выводы

Ключевые моменты

• Вольтметр - это прибор, используемый для измерения разности электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.
• Амперметр - это измерительное устройство, используемое для измерения электрического тока в цепи.
• Вольтметр подключается параллельно к устройству для измерения его напряжения, а амперметр подключается последовательно к устройству для измерения его тока.
• В основе большинства аналоговых счетчиков лежит гальванометр, прибор, который измеряет ток, используя движение или отклонение стрелки. Отклонение иглы вызывается магнитной силой, действующей на провод с током.

Ключевые термины

• шунтирующее сопротивление : небольшое сопротивление R, помещенное параллельно гальванометру G для получения амперметра; чем больше измеряемый ток, тем меньше должно быть R; большая часть тока, протекающего через счетчик, шунтируется через R для защиты гальванометра
• гальванометр : Аналоговое измерительное устройство, обозначенное G, которое измеряет ток, используя отклонение стрелки, вызванное силой магнитного поля, действующей на провод с током.

Вольтметры и амперметры измеряют напряжение и ток цепи соответственно. Некоторые измерители в автомобильных приборных панелях, цифровых камерах, сотовых телефонах и тюнерах-усилителях являются вольтметрами или амперметрами.

Вольтметры и амперметры : Краткое введение в вольтметры и амперметры для студентов-физиков.

Вольтметры

Вольтметр - это прибор, который измеряет разность электрических потенциалов между двумя точками в электрической цепи.Аналоговый вольтметр перемещает указатель по шкале пропорционально напряжению в цепи; цифровой вольтметр обеспечивает числовой дисплей. Любое измерение, которое можно преобразовать в напряжение, можно отобразить на правильно откалиброванном измерителе; такие измерения включают давление, температуру и расход.

Вольтметр : Демонстрационный вольтметр из класса физики

Чтобы вольтметр мог измерять напряжение устройства, он должен быть подключен параллельно этому устройству.Это необходимо, потому что параллельные объекты испытывают одинаковую разность потенциалов.

Вольтметр, подключенный параллельно : (a) Для измерения разности потенциалов в этой последовательной цепи вольтметр (V) подключается параллельно источнику напряжения или одному из резисторов. Обратите внимание, что напряжение на клеммах измеряется между точками a и b. Невозможно подключить вольтметр напрямую к ЭДС без учета его внутреннего сопротивления r. (b) Используемый цифровой вольтметр

Амперметры

Амперметр измеряет электрический ток в цепи.Название происходит от названия единицы СИ для электрического тока, ампер (A).

Чтобы амперметр мог измерять ток устройства, он должен быть последовательно подключен к этому устройству. Это необходимо, поскольку последовательно соединенные объекты испытывают одинаковый ток. Их нельзя подключать к источнику напряжения - амперметры предназначены для работы с минимальной нагрузкой (которая относится к падению напряжения на амперметре, обычно составляющему небольшую долю вольта).

Амперметр серии : Амперметр (A) подключается последовательно для измерения тока.Весь ток в этой цепи протекает через счетчик. Амперметр будет иметь такие же показания, если он расположен между точками d и e или между точками f и a, как и в показанном положении. (Обратите внимание, что заглавная буква E обозначает ЭДС, а r обозначает внутреннее сопротивление источника разности потенциалов.)

Гальванометры (аналоговые измерители)

У аналоговых счетчиков

иглы, которые поворачиваются, чтобы указывать на числа на шкале, в отличие от цифровых счетчиков, которые имеют числовые показания.Сердцем большинства аналоговых счетчиков является устройство, называемое гальванометром, обозначаемое как G . Ток через гальванометр I _G вызывает пропорциональное движение или отклонение стрелки.

Двумя важнейшими характеристиками любого гальванометра являются его сопротивление и чувствительность по току. Чувствительность по току - это сила тока, которая дает полное отклонение стрелки гальванометра, другими словами, максимальный ток, который может измерить прибор.Например, гальванометр с токовой чувствительностью 50 мкА имеет максимальное отклонение стрелки при протекании через него 50 мкА, находится на полпути шкалы, когда через него протекает 25 мкА, и так далее.

Если такой гальванометр имеет сопротивление 25 Ом, то только напряжение В = IR = (50 мкА) (25 Ом) = 1,25 мВ дает показания полной шкалы. Подключив резисторы к этому гальванометру различными способами, вы можете использовать его как вольтметр или амперметр для измерения широкого диапазона напряжений или токов.

Гальванометры как вольтметры

Гальванометр может работать как вольтметр, если он подключен последовательно с большим сопротивлением R . Значение R определяется максимальным измеряемым напряжением. Предположим, вам нужно 10 В для полного отклонения вольтметра, содержащего гальванометр с сопротивлением 25 Ом и чувствительностью 50 мкА. Тогда приложенное к измерителю напряжение 10 В должно дать ток 50 мкА. Общее сопротивление должно быть:

[латекс] \ text {R} _ {\ text {tot}} = \ text {R} + \ text {r} = \ frac {\ text {V}} {\ text {I}} = \ frac { 10 \ text {V}} {50 \ mu \ text {A}} = 200 \ text {k} \ Omega, [/ latex]

или:

[латекс] \ text {R} = \ text {R} _ {\ text {tot}} - \ text {r} = 200 \ text {k} \ Omega - 25 \ Omega \ приблизительно 200 \ text {k} \Омега.[/ латекс]

(R настолько велик, что сопротивление гальванометра, r, почти ничтожно.) Обратите внимание, что 5 В, приложенное к этому вольтметру, вызывает отклонение в половину шкалы, пропуская через измеритель ток 25 мкА, и поэтому показания вольтметра пропорциональны к напряжению по желанию. Этот вольтметр не будет полезен для напряжений менее примерно половины вольта, потому что отклонение измерителя будет слишком маленьким для точного считывания. Для других диапазонов напряжения другие сопротивления устанавливаются последовательно с гальванометром.Многие измерители позволяют выбирать шкалы, которые включают последовательное включение соответствующего сопротивления с гальванометром.

Гальванометры как амперметры

Тот же гальванометр может также работать как амперметр, если он установлен параллельно небольшому сопротивлению R , часто называемому шунтирующим сопротивлением. Поскольку сопротивление шунта невелико, большая часть тока проходит через него, что позволяет амперметру измерять токи намного большие, чем те, которые вызывают полное отклонение гальванометра.

Предположим, например, что нам нужен амперметр, который дает полную шкалу отклонения для 1,0 А и который содержит тот же гальванометр на 25 Ом с чувствительностью 50 мкА. Поскольку R и R включены параллельно, напряжение на них одинаковое.

Эти ИК-капли: IR = I _G r

так, чтобы: [latex] \ text {IR} = \ frac {\ text {I} _ \ text {G}} {\ text {I}} = \ frac {\ text {R}} {\ text {r }}. [/ latex]

Решаем относительно R и отмечаем, что IG равно 50 мкА, а I равно 0.{-3} \ Omega. [/ Latex]

Нулевые измерения

Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому через измерительные устройства не протекает ток, который мог бы помешать измерению.

Цели обучения

Объясните, почему используются нулевые измерения

Основные выводы

Ключевые моменты

• Измерения напряжения и тока стандартными вольтметрами и амперметрами изменяют измеряемую цепь, внося погрешности.Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток.
• Нулевые измерения используются для уменьшения погрешности измеренных напряжения и тока.
• Потенциометр и мост Уитстона - это два метода измерения нуля.
• Потенциометр - это прибор, который измеряет неизвестное напряжение путем противодействия известному напряжению, не потребляя ток от измеряемого источника напряжения.
• Мост Уитстона - это электрическая схема, используемая для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ветвей мостовой схемы, одна из которых включает неизвестный компонент.

Ключевые термины

• нулевые измерения : методы более точного измерения тока и напряжения за счет балансировки цепи таким образом, чтобы ток не протекал через измерительное устройство
• потенциометр : прибор, который измеряет напряжение путем противодействия ему точной долей известного напряжения и без получения тока из неизвестного источника.
• Мост Уитстона : прибор, используемый для измерения неизвестного электрического сопротивления путем уравновешивания двух ножек мостовой схемы, одна ножка которой включает неизвестный компонент.

Нулевые измерения

Стандартные измерения цепей изменения напряжения и тока, вносящие числовые погрешности. Вольтметры потребляют дополнительный ток, тогда как амперметры уменьшают ток. Нулевые измерения уравновешивают напряжения, поэтому ток через измерительный прибор не течет, а цепь остается неизменной. Нулевые измерения обычно более точны, но более сложны, чем стандартные вольтметры и амперметры. Их точность все еще ограничена.

Потенциометр

При измерении ЭДС аккумуляторной батареи и непосредственном подключении аккумуляторной батареи к стандартному вольтметру, как показано на, фактическая измеренная величина - это напряжение на клеммах В. Напряжение связано с ЭДС батареи соотношением В = ЭДС - Ir , где I - протекающий ток, а r - внутреннее сопротивление батареи.

Вольтметр, подключенный к батарее : Аналоговый вольтметр, подключенный к батарее, потребляет небольшой, но ненулевой ток и измеряет напряжение на клеммах, которое отличается от ЭДС батареи. (Обратите внимание, что заглавная буква E символизирует электродвижущую силу или ЭДС.) Поскольку внутреннее сопротивление батареи точно не известно, невозможно точно рассчитать ЭДС.

ЭДС можно было бы точно рассчитать, если бы были известны r , что бывает редко. Если бы ток I можно было сделать нулевым, тогда В, = ЭДС , и ЭДС можно было бы непосредственно измерить. Однако стандартным вольтметрам для работы необходим ток.

Потенциометр - это прибор для измерения нуля для измерения потенциалов (напряжений).К резистору R, подключен источник напряжения, пропускающий через него постоянный ток. Вдоль провода наблюдается постоянное падение потенциала (падение ИК-излучения), поэтому переменный потенциал получается через контакт вдоль провода.

Неизвестная ЭДС _x (обозначенная надписью E _x ), подключенная последовательно с гальванометром, показана на. Обратите внимание, что ЭДС _x противостоит другому источнику напряжения. Расположение точки контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.Когда гальванометр показывает ноль, ЭДС _x = IR _x , где R _x - это сопротивление участка провода до точки контакта. Поскольку через гальванометр не протекает ток, он не проходит через неизвестную ЭДС, и определяется ЭДС _x .

Потенциометр : Потенциометр является устройством измерения нуля. (a.) Источник напряжения, подключенный к резистору с длинным проводом, пропускает через него постоянный ток I.(b) Неизвестная ЭДС (обозначенная буквой Ex) подключается, как показано, и точка контакта по R регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль. Отрезок провода имеет сопротивление Rx и сценарий Ex = IRx, где I не зависит от соединения, поскольку через гальванометр не течет ток. Таким образом, неизвестная ЭДС пропорциональна сопротивлению сегмента провода.

Стандартная ЭДС заменяется на ЭДС _x , и точка контакта регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль, так что ЭДС _s = IR _s .В обоих случаях через гальванометр не проходит ток. Ток I через длинный провод идентичен. Принимая соотношение ЭДС _x / ЭДС _s , I отменяет, и решение для ЭДС _x дает то, что видно на.

Поскольку для R используется длинный однородный провод, соотношение сопротивлений R _x / R _с такое же, как отношение длин провода, который обнуляет гальванометр для каждой ЭДС.Три величины в правой части уравнения теперь известны или измерены, и можно вычислить ЭДС _x . В этом расчете часто меньше неопределенности, чем при прямом использовании вольтметра, но он не равен нулю. Всегда есть некоторая неопределенность в соотношении сопротивлений R _x / R _s и в стандартных ЭДС. Кроме того, невозможно определить, когда гальванометр показывает ровно ноль, что вносит ошибку как в R _x , так и в R _s , а также может повлиять на ток I .

Измерения сопротивления

Многие так называемые омметры измеряют сопротивление. Наиболее распространенные омметры подают напряжение на сопротивление, измеряют ток и вычисляют сопротивление по закону Ома. Их показания - это рассчитанное сопротивление. Простые конфигурации с использованием стандартных вольтметров и амперметров имеют ограниченную точность, поскольку измерители изменяют как напряжение, подаваемое на резистор, так и ток, протекающий через него. Мост Уитстона - это устройство для измерения нуля для расчета сопротивления путем уравновешивания падения потенциала в цепи.Устройство называется мостом, потому что гальванометр образует мост между двумя ветвями. Для измерения нуля в цепях используются различные мостовые устройства. Резисторы R ₁ и R ₂ точно известны, а стрелка через R ₃ указывает, что это переменное сопротивление. Можно точно прочитать значение R ₃ . При неизвестном сопротивлении Rx в цепи R ₃ регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль.

Мост Уитстона : Мост Уитстона используется для расчета неизвестных сопротивлений. Переменное сопротивление R3 регулируется до тех пор, пока гальванометр не покажет ноль при замкнутом переключателе. Это упрощает схему, позволяя рассчитывать Rx на основе падения ИК-излучения.

Тогда разность потенциалов между точками b и d равна нулю, что означает, что b и d имеют одинаковый потенциал. При отсутствии тока, протекающего через гальванометр, он не влияет на остальную цепь.