Схема цифрового вольтметра: Как сделать цифровой вольтметр своими руками, применение самодельного прибора

Содержание

Все своими руками Цифровой вольтметр на базе модулей ADS1115 и TM1637

Опубликовал admin | Дата 16 февраля, 2020

Цифровой вольтметр на базе модулей ADS1115 и TM1637 и контроллера PIC16F628A.

В данной статье будет рассмотрена схема цифрового вольтметра с пределами измерения напряжения от 0,000В до 40,09В. Вольтметр предназначен для установки в блок питания. Основой вольтметра является микроконтроллер PIC16F628A. На его возложена функция взаимодействия между модулем АЦП с микросхемой ADS1115 и модулем четырехразрядного светодиодного индикатора реализованного на драйвере TM1637. Схема устройства представлена на рисунке 1.


Вольтметр имеет два предела измерения напряжения, первый от 0,000В до 9,999В и второй от 10,00 до 40,09В. Выбор предела измерения происходит автоматически. На входе модуля АЦП в схеме стоит делитель напряжения, состоящий из резистора R2 и подстроечного резистора R3. Резистор R1 и конденсатор С3 представляют из себя Г-образный фильтр, предназначенный для уменьшения импульсных помех и шумов на входе АЦП. Конденсаторы С1 и С2 — блокировочные керамические конденсаторы в цепи питания схемы.

Микросхема ADS1115 является шестнадцатиразрядным аналого-цифровым преобразователем. Согласно документации она имеется четыре входа (AIN0-AIN3), они могут использоваться, как два дифференциальных для измерения разности сигнала между входами, либо как четыре отдельных несимметричных входа, в этом случае напряжение измеряется между общим проводом и одним из входов. В нашем случае микросхема сконфигурирована таким образом, что активным является не симметричный вход AIN0, на схеме обозначен, как А0. Взаимодействие микроконтроллера PIC16F628A с модулем АЦП осуществляется при помощи протокола I2C. Частота дискретизации выбрана величиной 860 ГЦ. Опорное напряжение задано на уровне 4,096В. Но при использовании не симметричного входа разрядность преобразования уменьшается в два раза, е. т. преобразование будет уже 15-ти разрядным В’1111111 11111111’ = .32767. В этом случае каждый разряд будет равен 4,096В / 32767 ≈0,000 12500381В ≈ 125 мкВ. Из этого следует, что показания индикатора будут занижены. А чтобы показания индикатора были корректными, нам надо, чтобы один разряд данных был равен 100 мкВ или 0, 0001В. Поэтому в программу микроконтроллера введена подпрограмма корректировки, умножаем данные считанные с АЦП на коэффициент 1,25 (в программе на 125) с последующим умножением на 100 – просто отбрасываем два младших разряда двоично-десятичного числа. При этом показаниям индикатора, например 9,999 вольта, на входе микросхемы АЦП будет присутствовать сигнал с уровнем в 0,9999 вольта. Так как индикатор имеет всего четыре разряда, при измерении напряжения более 9,999 В пришлось пожертвовать точностью и оставить два разряда после запятой. Десять вольт будут выводиться на индикатор как 10,00 при напряжении на входе ADS1115 равного 1,0000 В. В принципе для радиолюбителей точности измерения напряжения в диапазоне десятков вольт с выводом сотен и десятков милливольт вполне достаточно.

Вообще микросхема ТМ1637 может работать с шестиразрядными индикаторами, зря китайцы это не претворили в жизнь.

Как уже отмечалось выше, в качестве индикатора вывода информации применен модуль с четырех разрядным индикатором и драйвер

TM1637.

В связи с этим намного упростилась программа контроллера, и нет необходимости соблюдать определенные временные интервалы для динамической индикации, яркость свечения сегментов также обеспечивается микросхемой ТМ1637. Для взаимодействия между микроконтроллером и модулем задействовано всего два порта ввода\вывода контроллера. Это очень ценно при применении контроллеров с ограниченным количеством портов. В моем случае применение PIC16F628A обусловлено только его наличием. Других на данный момент нет.

Метод связи модуля с микроконтроллером не является полным I2C. Всю необходимую информацию о данном протоколе вы можете почерпнуть из документации на эту микросхему. Кстати на сайте есть статья «Модуль TM1637 с PIC контроллером» посвященная этой теме. Этот модуль, так же как и модуль АЦП приобретен на Али.

Все компоненты схемы устанавливаются на печатной плате. Внешний вид со стороны модулей и микроконтроллера показан ниже.

Для соединения модулей с платой использованы отечественные разъемы ОНп-КГ-26


`

Микросхема АЦП ADS1115 имеет большую чувствительность по входу. Самый младший разряд оцифрованного сигнала соответствует десяткам микровольт. Поэтому разводке проводников печатной платы уделялось очень большое внимание. На Виде 1 выделены проводники, по которым течет ток входного сигнала. На виде 2 показан плоский экран в виде проводника общего провода.

Из рисунка проводников видно, что токи питания модуля АЦП и модуля индикации практически разведены от «чистой земли» полезного сигнала. Про особенности разводки проводников печатных плат импульсных устройств можно прочитать на сайте. Вся информация занимает три статьи, первая – «Импульсные помехи», вторая – «Импульсные помехи, продолжение» и третья статья – «Разводка плат, помехи». Помимо правильной топологии печатных проводников платы необходимо уделить внимание качеству питающего напряжения данной схемы. Если стабилизатор напряжения +5 вольт будет в устройстве находиться на некотором расстоянии, то провод питания лучше применить экранированный. Какой из концов экрана, и с какой стороны подключать к общему проводу зависит от конструкции устройства. Все провода, по которым течет ток нагрузки, особенно большой, если этот вольтметр будет применен в блоке питания, должны проходить, как можно дальше. Иначе на младших разрядах постоянно будут высвечиваться хаотичные значения. Можно заэкранировать плату вольтметра полностью. На фото выше показана экспериментальная плата, ее обратная сторона — смотрим ниже.

По краям платы оставлена фольга на всякий случай, для припайки экрана. Особое внимание нужно уделить и монтажу SMD конденсаторов. Под ними не должно быть флюса после пайки, под них не должна попадать пыль. Иначе пыль со влагой воздуха превращается в грязь. Возникают не контролируемые токи утечки, влияющие на стабильность показаний вольтметра, не сразу так потом. Лучше место пайки и сами конденсаторы загерметизировать каплей лака или клея. Если чистоту платы под конденсаторами обеспечить не в состоянии, то лучше применить конденсаторы в обычных корпусах. Модуль АЦП приходит с не припаянной контактной гребенкой. Китайцы предлагают припаять ее самим, так вот, после пайки плату модуля обязательно промойте спиртом. Мне пришлось ее полностью вымачивать в нем минут десять с постоянным встряхиванием. В общем все должно блестеть как котейкины бубенчики. Иначе не мог добиться нулевых показаний индикатора.

На этом все. Удачи! К.В.Ю.

Скачать файлы проекта

Скачать “Цифровой_вольтметр_на_базе_модулей_ADS1115_и_TM1637” Цифровой_вольтметр_на_базе_модулей_ADS1115_и_TM1637.rar – Загружено 264 раза – 27 КБ

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:624


Все своими руками Милливольтметр и вольтметр

Опубликовал admin | Дата 23 июля, 2016

Эта статья посвящена двум вольтметрам, реализованных на микроконтроллере PIC16F676. Один вольтметр имеет диапазон измеряемых напряжений от 0,001 до 1,023 вольта, другой, с соответствующим резистивным делителем 1:10, может измерять напряжения от 0,01 до 10,02 вольта. Ток потребления всего устройства при выходном напряжении стабилизатора +5 вольт составляет примерно 13,7 мА. Схема вольтметра изображена на рисунке 1.

Два вольтметра схема


Цифровой вольтметр, работа схемы

Для реализации двух вольтметров использованы два вывода микроконтроллера, сконфигурированных на вход для модуля цифрового преобразования. Вход RA2 используется для измерения малых напряжений, в районе вольта, а к входу RA0 подключен делитель напряжения 1:10, состоящий из резисторов R1 и R2, позволяющий измерять напряжение до 10 вольт. В данном микроконтроллере используется десятиразрядный модуль АЦП и чтобы реализовать измерение напряжения с точностью до 0,001 вольта для диапазона 1 В, пришлось применить внешнее опорное напряжение от ИОН микросхемы DA1 К157ХП2. Так как мощность ИОН микросхемы очень маленькая, и чтобы исключить влияние внешних цепей на этот ИОН, в схему введен буферный ОУ на микросхеме DA2.1 LM358N. Это неинвертирующий повторитель напряжения, имеющий стопроцентную отрицательную обратную связь — ООС. Выход этого ОУ нагружен на нагрузку, состоящую из резисторов R4 и R5. С движка подстроечного резистора R4, опорное напряжение величиной 1,024 В подается на вывод 12 микроконтроллера DD1, сконфигурированного, как вход опорного напряжения для работы

модуля АЦП. При таком напряжении каждый разряд оцифрованного сигнала будет равен 0,001 В. Чтобы уменьшить влияние шумов, при измерении малых величин напряжения применен еще один повторитель напряжения, реализованный на втором ОУ микросхемы DA2. ООС этого усилителя резко уменьшает шумовую составляющую измеряемой величины напряжения. Так же уменьшается напряжение импульсных помех измеряемого напряжения.

Для вывода информации об измеряемых величинах применен двухстрочный ЖКИ, хотя для этой конструкции хватило бы и одной строки. Но иметь в запасе возможность вывода еще какой ни будь информации, тоже не плохо. Яркость подсветки индикатора регулируется резистором R6, контрастность выводимых символов зависит от величины резисторов делителя напряжения R7 и R8. Питается устройство от стабилизатора напряжения собранного на микросхеме DA1. Выходное напряжение +5 В устанавливается резистором R3. Для уменьшения общего тока потребления, напряжение питания самого контроллера можно уменьшить до величины, при которой сохранялась бы работоспособность контроллера индикатора. При проверке данной схемы индикатор устойчиво работал при напряжении питания микроконтроллера 3,3 вольта.

Настройка вольтметра

Для настрой данного вольтметра необходим, как минимум цифровой мультиметр, способный измерять напряжение 1,023 вольта, для настройки опорного напряжения ИОН. И так, с помощью контрольного вольтметра выставляем на выводе 12 микросхемы DD1 напряжение величиной 1,024 вольта. Затем на вход ОУ DA2.2, вывод 5 подаем напряжение известной величины, например 1,000 вольт. Если показания контрольного и настраиваемого вольтметров не совпадают, то подстроечным резистором R4, изменяя величину опорного напряжения, добиваются равнозначных показаний. Затем на вход U2 подают контрольное напряжение известной величины, например 10,00 вольт и подборкой величины сопротивления резистора R1, можно и R2, а можно и тем и другим добиваются равнозначных показаний обоих вольтметров. На этом регулировка заканчивается.

Фото устройства на макетной плате

Внешний вид собранного устройства на макетной плате показан на фото 1. Успехов. К.В.Ю. Скачать файл прошивки

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:4 836


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

1LM901 цифровой вольтметр2191107614. 01.2006
2M1530 инструкция313332531.01.2008
3M2020 инструкция32324531.01.2008
4В1-9 - калибратор напряжений переменного тока образцовый3479282613.09.2010
5В2-386051278118.12.2010
6В3-36 (модификация 1986 г.)850374109.12.2010
7В3-36 техпаспорт570636305.10.2004
8В3-382851141419.06.2006
9В3-38Б милливольтметр445758103.12.2006
10В3-38В инструкция986485422.09.2008
11В3-39 милливольтметр431633517.05.2007
12В3-41500493705. 06.2006
13В3-43 милливольтметр496658203.12.2006
14В3-44253513505.06.2006
15В3-48 милливольтметр среднеквадратических значений846650403.12.2006
16В3-48А1272646824.12.2005
17В3-52/1 цифровой милливольтметр833669617.05.2007
18В3-7 инструкция319357531.01.2008
19В7-13432797212.06.2006
20В7-16А2167419413.10.2010
21В7-16А297843310.09.2002
22В7-16А (PDF-вариант)743850522.11.2002
23В7-16А документация1474829228.01.2010
24В7-17417693212. 01.2006
25В7-2667741610.01.2005
26В7-355371342413.09.2010
27В7-36 инструкция8901101928.08.2005
28В7-381124626005.05.2006
29В7-38275630316.10.2002
30В7-401038534716.09.2002
31В7-41 принципиальная схема879490229.06.2004
32В7-463161233913.10.2010
33Векторный вольтметр HP 8405A2168856926.05.2016
34ВК7-10А инструкция168197731.01.2008
35ВК7-9768675913.12.2005
36ВЛИ-3 (В4-2)208219705. 05.2006
37Вольтметр В3-62458104317.02.2011
38Вольтметр постоянного и переменного тока G-1212.010(.500) RFT596062017.09.2016
39Вольтметр универсальный В7-211503337528.12.2004
40Вольтметр универсальный В7-22A280351228.12.2004
41Вольтметр универсальный В7-26246537928.12.2004
42Вольтметр универсальный В7-272517614704.01.2005
43Вольтметр универсальный В7-351259367528.12.2004
44Вольтметр универсальный В7-401466360128.12.2004
45Вольтметр-калибратор В1-18/110913137818.01.2011
46Вольтметр-калибратор В1-18/110835124818. 01.2011
47Вольтомметр ВК7-7132715.12.2015
48ВУ-15. Описание и инструкция10231332527.01.2006
49Д5014 инструкция317506731.01.2008
50Киловольтметр С196140291822.08.2006
51Ламповый вольт-омметр Hewlett Packard 410B667672022.09.2016
52Ламповый вольтметр с ВЧ головкой519234708.06.2013
53М1106 Вольтметр34191716.06.2006
54Микровольтметр В3-40590357224.09.2007
55Микровольтметр В3-572090515117.10.2005
56Милливольтамперметр Ф5263 и милливольтметр Ф53031024325701.05.2006
57Милливольтметр В3-33793412128. 12.2004
58Милливольтметр В3-41340155826.03.2010
59Милливольтметр В3-56995384622.08.2006
60Милливольтметр В3-62 (полный комплект схем)776109904.04.2011
61Милливольтметр высокочастотный В3-622821118929.09.2014
62Милливольтметр Ш4541/1 8343200916.05.2013
63Н392 инструкция1534134331.01.2008
64Прибор для поверки вольтметров В1-121939156101.09.2010
65РВ7-321509213412.06.2006
66С-9676218122.06.2006
67Селективный микровольтметр и измеритель напряжения помех RFT SMV 8.52748489805. 10.2016
68схема на катодный вольтметр ВК7-3168120504.11.2016
69УПУ-1М универсальная пробойная установка170519317.05.2007
70Ф204 инструкция627195231.01.2008
71Ц315 инструкция94173931.01.2008
72Э513 инструкция400233831.01.2008
Схема вольтметра

LM3914

Здесь мы собираемся разработать простой вольтметр. Это просто, потому что в нем всего одна микросхема - LM3914 . LM3914 - это микросхема, которая управляет 10 светодиодами в зависимости от значения линейного входного напряжения.

ИС обеспечивает десятичный вывод, зажигая необходимый светодиод в зависимости от значения входного напряжения. Максимальный измерения входного напряжения изменяется в зависимости от опорного напряжения и напряжения питания, мы обсудим, что в более поздней части статьи.

Эту микросхему можно модифицировать для схемы защиты аккумулятора, схемы амперметра и т.д., но здесь мы используем ее для вольтметра. LM3914 - это 10-ступенчатый вольтметр, что означает, что он показывает изменения в 10-битном режиме. Чип воспринимает измеряемое входное напряжение как параметр и сравнивает его с эталонным, каждый раз, когда напряжение пересекает определенную часть эталонного сигнала, загорается соответствующий светодиод.

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

Компоненты

Блок питания (5в)

Резистор 1К (3шт)

Резистор 10 кОм (2 шт.)

LM3914 IC

10 светодиодов

Конденсатор 0,1 мкФ (2 шт.).

Макетная плата и соединительные провода

Принципиальная схема и работа

Внутренняя схема LM3914 показана на рисунке ниже:

Как уже говорилось, LM3914 представляет собой 10-ступенчатый измерительный блок. Это показано на внутренней схеме выше. LM3914 представляет собой комбинацию из 10 компараторов. Каждый компаратор представляет собой операционный усилитель с опорным напряжением на отрицательной клемме.

Теперь главное здесь в том, что измеряемое напряжение не может быть выше, чем опорное напряжение или напряжение питания чипа. Об этом нужно всегда помнить. Для достижения более высокого измерительного напряжения при постоянном входном напряжении мы будем использовать схему резистивного делителя напряжения. Он просто делит напряжение по резисторам.

Рассмотрим схему, образованную сетью, показанной на рисунке:

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

Опорное напряжение выбирается в зависимости от требований. Контрольное значение должно быть максимальным измерительным напряжением, которое мы собираемся приложить к микросхеме. Если мы измеряем переменное напряжение с пиковым напряжением 20v мы должны выбрать ссылку на 20В.

Ссылка выбирается по уравнению:

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

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

Тем не менее, важно помнить, что выше, опорное значение больше шага напряжение и уменьшить разрешение. Скажем, относительно 20 В у нас есть шаг 2 В, любое напряжение между 2 В и 4 В невозможно измерить. Таким образом, чем выше напряжение, тем меньше точность.

Так как микросхема 10-каскадная, а напряжение от 0 до 15 В, мы имеем 1.Шаг 5В. Таким образом, с каждым шагом измерения напряжения 1,5 В загорается дополнительный светодиод.

Подключения, которые выполняются для цепи вольтметра LM3914 , приведены ниже:

PIN3 ---------------------------- Питание +5 В

PIN2 -------------------------------- земля

PIN5 ----------------------------- + переменное напряжение

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

Уровень измерения для светодиода равен,

+1. 5 В, + 3,0 В, + 4,5 В, + 6,0 В, + 7,5 В, + 9,0 В, + 10,5 В, + 12,0 В, + 13,5 В, + 15,0 В.

Допустим, измеряемое напряжение 10В, горит шестой светодиод. Допустим, измеряемое напряжение 12,5В, горит девятый светодиод. Таким образом, с шагом 1,5 В мы можем измерить до 15 В.

[Также проверьте: вольтметр с микроконтроллером AVR]

Светодиодный цифровой вольтметр

, работающий со схемой

Цифровой вольтметр

Обычно мы используем несколько электрических и электронных устройств в повседневной жизни.Все эти устройства разработаны с учетом определенных номинальных значений электрической мощности; они должны эксплуатироваться с заданными характеристиками защиты и эффективности. Следовательно, требуется измерять электрические свойства мощности, подаваемой на приборы или устройства. Инструменты, используемые для измерения величин (электрические величины, такие как напряжение, ток, энергия и т. Д.), Называются счетчиками, такими как вольтметр, амперметр, измеритель последовательности фаз, измеритель энергии и т. Д. Вольтметр, также называемый измерителем напряжения, используется для измерения напряжения или разности потенциалов между двумя точками в любой линии электропитания или проводнике, в электрической цепи или на любом устройстве.Существуют различные типы вольтметров, такие как аналоговые вольтметры, ламповые вольтметры, вольтметры на полевых транзисторах и цифровые вольтметры.

Вольтметр цифровой

Цифровые вольтметры

используются для измерения неизвестного входного напряжения путем преобразования напряжения в цифровое значение, а затем измеренное напряжение будет отображаться на электронных дисплеях, таких как ЖК-дисплеи или светодиодные дисплеи. Цифровые вольтметры снова подразделяются на разные типы на основе дисплеев, используемых для отображения измеренного напряжения, и это цифровые вольтметры с ЖК-дисплеем или вольтметры с ЖК-дисплеем и цифровые вольтметры на светодиодах или светодиодные вольтметры.

Светодиодный цифровой вольтметр

Цепь цифрового вольтметра

Основные компоненты схемы цифрового вольтметра IC 7107 и семисегментного светодиодного дисплея показаны на рисунках ниже.

Семисегментный светодиодный дисплей

Высокая производительность и низкое энергопотребление, потребляющая интегральная схема IC 7107, которая включает в себя семь декодеры сегмента, источник опорного напряжения, компаратор, часы, и драйвера дисплея, как его внутренние схемы. Стабильность дисплея очень высока, рассеиваемая мощность составляет менее 10 мВт.

IC7107

IC7107 состоит из 40 контактов и может управлять семисегментными дисплеями (четыре семисегментных светодиодных дисплея подключены, как показано на рисунке). Его можно использовать для точной индикации значений напряжения, присутствующих в источниках питания постоянного тока или где-либо еще, в зависимости от требований точной индикации напряжения.

Технические характеристики цифрового вольтметра

Требуется напряжение питания +/- 5 В (симметричное), потребляемая мощность 200 мА (максимум), его можно использовать для измерения напряжений от +/- 0-1, 999 В постоянного тока в четырех диапазонах.
Он очень маленький по размеру, его легко собрать с низкой стоимостью с использованием небольшого количества внешних компонентов. Показания напряжения очень легко читать даже на расстоянии.
Для лучшего понимания работы цифрового вольтметра необходимо знать работу ИС аналого-цифрового преобразователя (АЦП). ИС АЦП имеет большую точность, не подвержен влиянию шумов, состоит из встроенных часов. Он не требует никаких схем выборки и хранения или каких-либо высокоточных внешних компонентов. Аналого-цифровой преобразователь также называется интегрирующим преобразователем или преобразователем с двойным наклоном.Он очень прост в конструкции, надежен, более точен, поэтому его предпочтительно использовать вместо других типов преобразователей.

Вольтметр цифровой рабочий

Функционирование схемы можно разделить на два этапа. В течение заданного периода на первом этапе входное напряжение интегрируется, а в конце этого заданного периода напряжение на выходе интегратора и входное напряжение прямо пропорциональны друг другу. Внутреннее опорное напряжение подается на интегратор в конце периода предварительно установленного и на выходе схемы постоянно снижается, пока не достигнет нулевого опорного напряжения.Продолжительность первой операции фиксирована, а продолжительность второй операции регулируется, поэтому можно сравнить две операции. Таким образом, входное напряжение можно сравнить с внутренним опорным напряжением, а затем результат можно закодировать и отобразить на дисплее.

Принципиальная схема цифрового вольтметра со светодиодной подсветкой

и IC7107

Измеряемое напряжение подается в цепь через резисторы и конденсаторы, как показано на рисунке. Резистор R1 и конденсатор C1 используются для установки частоты внутреннего генератора (тактовой частоты) на 48 Гц, тактовой частоты, при которой будет три показания в секунду.

Ошибка, вызванная внутренним опорным напряжением, может быть скомпенсирована, а отображение может поддерживаться стабильным с помощью конденсатора C2, подключенного между выводами 33 и 34 ИС. Резистор R5 и конденсатор C3 используются для интегрирования входного напряжения и предотвращения деления входного напряжения, что делает схему быстрее и из-за значительного уменьшения вероятности ошибки схема становится более надежной. Если на входе схемы нет напряжения, то конденсатор заставляет устройство показывать ноль с помощью R2 и P1.С помощью резистора R6 можно управлять током через дисплеи, чтобы обеспечить достаточный ток для яркости без перегрузки по току. Как мы обсуждали ранее, IC 7107 может управлять четырьмя светодиодными дисплеями, в которых первые три используются для отображения чисел от 0 до 9, а первый левый светодиодный дисплей используется только для отображения числа 1 или знака «-», если напряжение отрицательное. . Все питание схемы осуществляется через выводы IC 7107: + 5 В на выводе 1, 0 В на выводе 21 и –5 В на выводе 26.

Светодиодный цифровой вольтметр, работающий со схемой, можно легко понять с помощью этого простого обзорного описания, приведенного ниже.

Напряжение, предназначенное для измерения, в первую очередь преобразуется в цифровой эквивалент с помощью аналого-цифрового преобразователя с двойным наклоном в IC7107. Затем это значение декодируется и отображается на электронных табло на основе светодиодов. Напряжение, предназначенное для измерения, используется для получения линейного нарастания на выходе интегратора в течение фиксированного периода времени. Затем опорное напряжение с противоположной полярностью подается на входе интегратора и это опорное напряжение допускаются к пандусу для создания выходного сигнала интегратора нулевого.Таким образом, время, затрачиваемое отрицательным наклоном на достижение нуля, можно измерить в единицах тактового цикла IC7107. Это время пропорционально измеряемому напряжению. Таким образом, внутренний источник опорного напряжения и входного напряжения сравниваются, и результат преобразуется в цифровой формат для отображения с помощью цифрового вольтметра.

Вольтметры используются для проверки напряжения на приемном конце, которое подается как вход для электрических приборов. Аналоговые вольтметры не точны, поэтому цифровые вольтметры используются для точного измерения напряжения.Цифровые вольтметры отображают измеренное напряжение на электронных табло, таких как ЖК-дисплеи или светодиоды. Знаете ли вы какие-либо электрические проекты или приложения, в которых предпочтительны аналоговые вольтметры или цифровые вольтметры? Затем изучите свои технические знания, а также помогите улучшить знания других читателей, разместив свои комментарии в разделе комментариев ниже.

Что такое электронный вольтметр? - Определение, работа, типы и преимущества

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

Вольтметр с подвижной катушкой не может обнаруживать низкие напряжения. Электронный вольтметр решает эту проблему. Электронный вольтметр имеет высокое входное сопротивление, поэтому он обнаруживает сигналы очень слабой силы и, следовательно, дает точные показания. Высокое сопротивление означает, что цепь противостоит входному питанию.

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

Работа электронного вольтметра

Величина измеряемой величины напряжения прямо пропорциональна отклонению стрелки. Стрелка зафиксирована на калиброванной шкале. Точка, в которой стрелка отклоняется, указывает величину входного напряжения.

В вольтметре с подвижной катушкой большая мощность потребляется от цепи измеряемой величины, из-за чего возникает ошибка в их показаниях. Эта проблема решена в электронном вольтметре.

В электронном вольтметре стрелка отклоняется за счет подачи питания от цепи вспомогательного усилителя. Выходные напряжения схемы усилителя аналогичны напряжению испытательной схемы. Дополнительная мощность не проходит через дефлектор, из-за чего счетчик дает точные показания.

Типы электронных вольтметров

Электронный вольтметр делится на два типа. Их

  • Вольтметр аналоговый электронный
  • Вольтметр цифровой электронный

Аналоговый электронный вольтметр - Измеритель, выходной сигнал которого получается путем отклонения стрелки на калиброванной шкале, известен как аналоговое электронное измерение. Это прибор для измерения напряжения с высоким сопротивлением цепи. Измеритель использует электронный усилитель для управления входными сигналами.Аналоговый электронный вольтметр подразделяется на аналоговый электронный вольтметр постоянного и переменного тока.

Цифровой электронный вольтметр - Вольтметр, который выдает на цифровом выходе показания измеренного напряжения , известен как электронный вольтметр. Выходной сигнал цифрового электронного вольтметра представлен в виде числового значения. Цифровые электронные приборы уменьшают человеческую погрешность и погрешность параллакса, поскольку показания отображаются непосредственно в числовой форме.

Преимущество электронного вольтметра

Ниже приведены преимущества электронного вольтметра.

  1. Обнаружение сигналов низкого уровня - Электронный вольтметр использует усилитель, который позволяет избежать ошибки нагрузки. Усилитель обнаруживает очень слабые сигналы, которые производят ток примерно 50 мкА. Обнаружение сигналов низкого уровня важно для определения истинного значения измерения.
  2. Низкое энергопотребление - Электронный вольтметр имеет вакуумные лампы и транзистор, который имеет усилительные свойства.Он использует вспомогательный источник для отклонения указателя. Измеряемая величина напряжения контролирует отклонение чувствительного элемента. Таким образом, схема электронного вольтметра потребляет очень меньше энергии.
  3. Высокочастотный диапазон - Электронный вольтметр работает вне частотного диапазона из-за транзистора. Наряду с напряжением через него также можно измерять сигнал очень высокой и низкой частоты.

Электронный вольтметр измеряет мощность только при замкнутой цепи, т.е.е., через их счетчик течет ток.

Страница 1 - Вольтметры Электронные схемы

8 светодиодов Изготовить вольтметр с делением 100 - дизайн EDN 22.09.11 Идея Используйте микросхему счетчика для управления двумя наборами из четырех светодиодов. Схема в этой дизайнерской идее представляет собой вольтметр. что читает до 0. 99V. В этой идее используется микросхема счетчика для управления двумя наборами из четырех светодиодов (рис. 1). Каждый из этих двух sets представляет значение BCD (двоично-десятичное).Когда все светодиоды выключены, вольтметр показывает 0 В. С участием все светодиоды горят, показание 0. 99V. Операционный усилитель IC1A генерирует предсказуемый рост напряжения. . . . [Раджу Бадди, Институт фундаментальных исследований Таты, Университет Пуны, Махараштра, Индия]

Напряжение сети переменного тока Индикатор - Схема твердотельного вольтметра описана здесь указывает напряжение сети с разрешением, сопоставимым с разрешением аналога общего назначения. вольтметр.Состояние сетевого напряжения отображается в виде светодиодной гистограммы. . .

Вольтметры и амперметры переменного тока -. . .

AN557: Четырехканальный цифровой вольтметр с дисплеем и клавиатурой - Указания по применению, опубликованные 27 мая 2005 г. . . [Микрочип]

Аналоговый миллиамперметр Используется как вольтметр - Миллиамперметр может использоваться как вольтметр, добавив последовательное сопротивление.Необходимое сопротивление - это полное значение напряжения, деленное на ток полной шкалы движения счетчика. Итак, если у вас есть 1 миллиамперметр, и вы хотите показывать 0-10 вольт вам понадобится общее сопротивление 10 Ом. 001 = 10 кОм. Само движение счетчика будет иметь небольшой сопротивление. . . [Билл Боуден, дизайнер]

AVR Цифровой Вольтметр - Строим простую и недорогую тройку цифровой дисплей. Это модуль вольтметра, но он также имеет цифровые контакты ввода-вывода общего назначения.Вы можете использовать это как хорошо читать цифровой датчик и отображать значение. Его можно свободно программировать, калибровать и даже запрограммирован нелинейной формулой. Это дисплей, на котором вы можете определить соотношение между измеренными значение и отображаемое число. . . . [Дизайн Гвидо Сочер]

Dashboard Digital Voltmeter Project - Этот проект полезен всем, кто водит автомобиль. Я нашел этот проект в местная библиотека.в старом издании. Я сделал это, и все заработало. Ниже приведены полный текст и схема цифрового вольтметра приборной панели. Я повторно набрал текст и перерисовал схему. как печать с книга была старая и потускневшая. Устройтесь поудобнее и прочитайте историю, почему этот светодиодный дисплей может просто спасти вас от застрял на дороге !. . . [braincambre500 AT yahoo.com]

Цифровой светодиодный вольтметр - Измеряет напряжение до 199.9 В с разрешением 0,1 В. . . .

Цифровое сетевое напряжение Индикатор - Постоянный мониторинг сетевого напряжения требуется во многих приложениях, таких как ручные стабилизаторы напряжения и мотопомпы. Аналоговый вольтметр, Несмотря на дешевизну, он имеет много недостатков, так как имеет движущиеся части и чувствителен к вибрациям. Файл. . .

Цифровой вольт и амперметр с контролем температуры - Этот проект был разработан и сконструирован как расширение проекта стабилизированного источника питания 0-30 В при участии любителя электроники DIY. в уме.В схеме используется один микрочип PIC для преобразования напряжения, тока и температуры. и функции отображения. На печатной плате используется большой размер. . . [разработан RSABear (C) 2008]

Цифровой вольтметр - Только схема, без описания схемы. . . [Имя дизайнера не указано]

Цифровой вольтметр - ICL7107 представляет собой аналогово-цифровой светодиод с 3 1/2 разряда конвертер. Она содержит внутренний источник опорного напряжения, высокая изоляция аналоговых переключателей, последовательное управление логика и драйверы дисплея.Автоматическая настройка нуля обеспечивает нулевое показание для входного 0 вольт. . . . [IQ Технологии @ copyright 2008]

Цифровой вольтметр (ДВМ) -. . .

Цифровой вольтметр с использованием ICL7107 -. . . [Имя дизайнера не указано]

Цифровой вольтметр со светодиодной подсветкой Дисплей - его легко построить, но тем не менее очень точный и полезный цифровой вольтметр.Он был разработан как панельный измеритель и может использоваться в источниках постоянного тока. источников питания или где-либо еще, необходимо иметь точную индикацию присутствующего напряжения. Схема использует АЦП (аналого-цифровой преобразователь) I. C. CL7107 производства INTERSIL. . . [Авторское право на это схема принадлежит к умному комплекту электроники]

Цифровой вольтметр переменного тока

Мой источник переменного тока с переменным током претерпел несколько изменений за последние годы. Он начинался как простой открытый вариак (регулируемый автотрансформатор) и электрическая розетка, установленная на деревянном блоке.В конце концов, я поместил его в корпус старого генератора аудиосигналов для безопасности и внешнего вида. Среди других дополнительных функций я использовал аналоговый измеритель 0–250 В переменного тока, который у меня был под рукой, чтобы отображать выходное напряжение, потому что в противном случае было бы неприятно вытаскивать мультиметр для отслеживания напряжения, выходящего из вариакума. С годами я понял, что счетчик неточен и просто бесполезен, поэтому необходимо новое считывание.

Я использовал схему ШИМ, управляемую напряжением, для преобразования аналогового напряжения постоянного тока в импульсный рабочий цикл. Для этого используется таймер 555 для генерации пилообразной волны с частотой около 500 Гц, которая подается в компаратор для сравнения с измеренным аналоговым напряжением постоянного тока. Выходной сигнал компаратора имеет период 500 Гц с шириной импульса, пропорциональной входному напряжению постоянного тока. Однако размах пилообразной формы составляет всего около 1,65–3,3 В, поэтому делитель напряжения между 5 В и измеренным напряжением постоянного тока используется для смещения и уменьшения размаха до этого диапазона. Резистор 10 кОм на таймере с пилообразным зубом 555 предназначен для регулировки смещения транзистора для управления током, идущим в 0.Конденсатор 1 мкФ. Регулируйте это так, чтобы зубья пилы были как можно более чистыми, имели диапазон 1,65–3,3 В и правильную частоту. Будьте осторожны, чтобы потенциометр не был полностью заземлен, иначе вы можете взорвать транзистор 2N3906. Было бы безопаснее добавить резисторы 1 кОм вокруг потенциометра, но я использовал только горшок, чтобы уменьшить количество деталей.

Схема в верхней половине схемы может фактически использоваться в качестве частотомера. CD4518 - это микросхема двойного декадного счетчика, которая рассчитана от 00 до 99.CPB ~ для продвижения счетчика B запускается по отрицательному фронту, поэтому, когда счетчик A переходит с 0111 на 1000, четвертый бит не запускает счетчик B. Когда счетчик A переключается со 1001 на 0000, отрицательный фронт заставляет B продвинуться один раз. Триггер CD4013 для третьей цифры продвигается вперед по положительному фронту тактовой частоты, поэтому транзисторный инвертор используется на четвертом бите выхода счетчика B, поэтому, когда он переключается с 1001 на 0000, транзистор управляет тактовой частотой CD4013 с положительным край.74LS175 и вторая половина CD4013 используются в качестве триггерных регистров для захвата выходного сигнала счетчика для отображения на переднем фронте НАГРУЗКИ. Кроме того, когда НАГРУЗКА становится высокой, CD4518 сбрасывается, чтобы очистить свои счетчики.

Чтобы использовать счетчик в качестве частотомера, все, что нужно сделать, это подать 1 Гц, 10 Гц и т. Д. В LOAD, чтобы он служил «затвором». Например, при измерении 60 Гц счетчик будет отсчитывать от 000 до 060 за 1 секунду, а затем строб позволяет LOAD сбрасывать счет и отображать значение 060 захвата 74LS175.Счетчик снова начнет отсчет от 000 до 060 в следующую секунду и так далее. Если скорость ворот увеличена до 10 Гц, то у счетчика есть только 0,1 секунды для подсчета и он будет считать от 000 до 006, и умножить это на 10, чтобы получить представление частоты. По сути, скорость гейта 10 Гц изменяет частотный диапазон от 000–199 Гц до 0000–1990 Гц. Гейт 100 Гц будет иметь диапазон 00000-19900 Гц.

Для целей DVM другой таймер 555 выдает очень узкие импульсы с частотой около 100 кГц.Это гарантирует, что до 200 узких импульсов уместятся в одном цикле 500 Гц, и каждый импульс соответствует 1 В. Выход управляет транзистором, который работает параллельно с выходом компаратора LM319. Обратите внимание, что LM319 имеет выход с открытым коллектором. Другим компараторам, не имеющим этой функции, придется управлять транзистором. Выход компаратора и транзистор с резистором 3,3 кОм образуют логический элемент И. Когда выход компаратора не понижается (т.е. логическая 1), выход CLK будет управляться 100 кГц 555 для генерации импульсов для частотомера.Когда рабочий цикл, пропорциональный измеренному напряжению, заканчивается, выход компаратора понижается (логический 0) и CLK переходит в 0. Частотомер подсчитывает все узкие импульсы в течение этого периода, а количество импульсов представляет измеренное напряжение. при условии, что потенциометры 4.7K и 10K откалиброваны правильно. После цикла 500 Гц пилообразный сигнал снова запускается, и НАГРУЗКА переходит в высокий уровень с помощью узкого импульса, чтобы подать сигнал на счетчик частоты, чтобы захватить счетчик для отображения в виде напряжения и сбросить счетчик для следующего цикла измерения.

Измерение переменного тока выполняется путем преобразования 0–150 В переменного тока в напряжение постоянного тока, определяемое потенциометром 4,7 кОм, который устанавливает диапазон постоянного тока, пропорциональный входному напряжению переменного тока.

Поскольку частота обновления составляет 500 Гц, дисплей имеет тенденцию к дрожанию между значениями, такими как 99 и 100, но установка конденсатора от 4,7 мкФ до 10 мкФ на вывод 5 компаратора LM319 решает проблему, но значительно снижает реакцию дисплея на фактическое вольтаж. Если я установлю вариак на 120 В и сразу включу, дисплей начнет с 000 и постепенно достигнет 120 за пару секунд.Лучшее решение, вероятно, - уменьшить цикл 500 Гц примерно до 10 Гц и соответственно уменьшить частоту таймера 555 100 кГц, чтобы в один цикл 10 Гц уместилось около 200 импульсов.

При правильной калибровке погрешность этого вольтметра составляет в худшем случае около 5%, что достаточно точно для моих целей и дает мне хорошее приблизительное представление о том, чего ожидать от вариакла. Я откалибровал свой для большей точности в диапазоне 100–140 В переменного тока, потому что именно там я обычно устанавливаю вариак.

Лучшая схема вольтметра - Отличные предложения на схемы вольтметра от глобальных продавцов схем вольтметра

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для схемы вольтметра. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта схема верхнего вольтметра вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели схему вольтметра на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в схеме вольтметра и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести voltmeter circuit по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *