|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל מד מיני וולט דיגיטלי עם LCD. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה מחבר מאמר זה בחן את הביצועים של מספר מעגלי מיקרו ADC ממשפחת ICL71x6 (כולל KR572PV5) והאנלוגים שלו במתח אספקה מופחת. באמצעות תוצאות המחקרים הללו, הוא פיתח עיצוב מקורי למד מתח דיגיטלי מיניאטורי. בהתבסס על שבב MAX130 ADC, השייך למשפחת השבבים IСL71x6, פותח מד מתח מיניאטורי עם ארבע מגבלות מדידה: 200 mV, 2, 20 ו-200 V. התרשים הבסיסי של המכשיר מוצג באיור. 1.
המראה של מד המתח מוצג באיור. 2.
הבחירה בסדרת מיקרו-מעגלים זו מוסברת על ידי העובדה שמגבלת הפעולה שלה במתח אספקה מופחת עולה בקנה אחד עם מתח הסף של גלאי זול ונגיש עם הספק נמוך - המיקרו-מעגל KR1171SP42. השימוש בגלאי זה מאפשר למנוע מדידות שגויות כאשר מתח האספקה יורד מתחת לרמה מסוימת. צריכת הזרם הנמוכה משמעותית בהשוואה ל-ICL7106 (KR572PV5) אפשרה להגדיל את זמן הפעולה של מד המתח גם בעת שימוש בסוללה בגודל קטן. בתדר גבישי של 32,768 קילו-הרץ, מד המתח נותן כ-2 (32768/16000) קריאות בשנייה. תדר האות VR הוא בערך 40 הרץ (32768/800). לדוגמא של מעגל המיקרו MAX130CPL המשמש ב-mini-voltmeter, מתח הפעולה המינימלי שבו דיוק המדידה עדיין נשמר התברר כשווה ל-4,27 V. לכן, מתוך עשרת המקרים הזמינים של גלאי 1171SP42 (ויש להם התפשטות משמעותית במתח התגובה), מופע עם מתח פעולה נבחר Us = 4,3 V והיסטרזיס 60 mV (מתח כיבוי הוא כ-4,36 V). הדיוק של ADC קשור במידה רבה לאיכות הקבלים המשמשים ב-ADC. בתיעוד קנייני ובמאמרים המוקדשים לשימוש ב-ICL71xx ADC, מומלץ להשתמש בקבלים בעלי מקדם ספיגה נמוך בדיאלקטרי. אם נעשה שימוש בקבל קרמי כ-C6 (הקיבול של המעגל המשלב), שגיאת הליניאריות של ההמרה תהיה בסדר גודל של 0,1%, ועם דיאלקטרי פוליסטירן ופוליפרופילן - 0,01% ו-0,001%, בהתאמה. בין הקבלים הביתיים נוכל להמליץ על K71-4, K71-5, K72P-6, K72-9, K73P-7, K73-16, K73-17. ניתן להשתמש בקבלים C4 ביחידת תיקון האפס ו-C2 עם מתח ייחוס עם דיאלקטרי פוליאתילן טרפתלט. לעיון: קבלים של קבוצות K70-xx ו-K71-xx - עם דיאלקטרי פוליסטירן, קבוצות K72-xx - fluoroplastic, K73-xx - פוליאתילן טרפתלט, K78-xx - פוליפרופילן. מד המתח מורכב על אב טיפוס מעגלים מודפסים, שמידותיו תואמות את מידות המחוון. שבב ה-ADC ממוקם מתחת למחוון, ושאר האלמנטים ממוקמים בחלק האחורי של לוח הלחם. כל הנגדים, למעט מחלק הכניסה, הם נגדי שבב בגודל 0805. ההתקנה מתבצעת עם חוט דק. לוח מד המתח מותקן במארז מתכת במידות 80x35x15 מ"מ. מול המחוון יש חלון חתוך למארז אליו מודבקת פלטת פלסטיק שקופה (מהכריכה של קופסת התקליטורים). מידות תא הסוללות הן 35x15x15 מ"מ. כדי להשיג מתח ייחוס של 100 mV, משתמשים באלמנטים R1, VD1, R3, R5, R6. המאפיינים של דיודת הזנר המשולבת AD1580ART (Ist min = 50 μA!) טובים במעט מאלה של ה-RER1004 (LM385), והיא זמינה באריזה מיניאטורית SOT-23. מתח ייחוס של 100 mV נקבע על הנגד R5 על ידי כוונון הנגד R6. אפשר היה לייצר מד מתח עם ארבע מגבלות מדידת מתח ללא מתג מיוחד: מחלק מתח חיצוני המובנה במחבר בדיקת הבדיקה מחובר למחבר XP1. מעגל מחלק הקלט מוצג באיור. 3, ובאיור. 4 מציג את העיצוב שלו. המעבר למגבלת מדידה אחרת יכול להיעשות על ידי ניתוק הגשש עם מחלק ממחבר ה-XP1 של מד המתח, סיבוב הגשש ב-90 מעלות וחיבור שני הצמתים שוב.
התנגדות הכניסה של מד המתח עם מחלק מתח מחובר היא 11,1 MOhm (ללא מחלק - כ-100 MOhm). עדיף להשתמש נגדים C2-29V 0,062 או 0,125 W עם סובלנות של 0,1% במחלק מתח הכניסה. ההתנגדויות של נגדי המחלקים נבחרות ככפולות של 10, מה שמקל על בחירתם. ההתנגדות של הזרוע התחתונה של המחלק במקרה זה צריכה להיות 11,11 קילו אוהם; דירוג זה קיים עבור נגדים C2-29V (סדרה E192). ניתן להשתמש בעצה של [1] ולחבר במקביל שני נגדים עם ערכים מסדרת E24 12 kOhm ו- 150 kOhm (חשוב לבחור את הערך 11,11 kOhm). בעת התקנת נגדים עם סובלנות של 0,1% לתוך המפריד, לא תידרש בחירה נוספת. למרבה הצער, אי אפשר למצוא נגד קטן מדויק בדירוג של 10 MΩ. לכן, הייתי צריך לעשות נגד תוצרת בית מנגדי שבב 0805. המעגל והעיצוב של נגד כזה מוצגים באיור. 5,א ואיור. 5 ב.
יש לבחור נגדים R1'= 8,2 MOhm ו-R1"= 1,8 MOhm עם סובלנות שלילית. אם הסטייה היא בערך 0,1% (זהו ערך אפשרי למדי עבור נגדי שבב עם סובלנות של 1%), אזי השניים האחרים הנגד חייב להיות בעל הערכים המצוינים באיור 5, א. הנגד R1* מולחם על גבי הנגד R1"'. גודל העיצוב תואם בערך לנגדים C2-23 0,125 או 0,25 W. המתח המרבי המותר בכניסת המחלק נקבע לפי המתח המרבי המותר של נגד השבב 0805 R1' ולפי נתוני הדרכון שווה ל-300 V. מתח הפעולה של נגדי השבב לא יעלה על 150 V בהתחשב בכך שההתנגדות של הנגד R1' היא 8,2 MOhm/ 11,1 MOhm = 73,8% מסך ההתנגדות של המחלק, אז מתח הפעולה של המחלק הוא 150 V / 0,73 = 203 V, התואם את מגבלת המדידה המקסימלית. של מד המתח המיני. אתה יכול לכוונן את הנגד של 10 MΩ או על ידי קריאת אוהםמטר מדויק, או על ידי מדידת המתח המכויל של 1,999 V עם מד מתח מדויק על המחלק המורכב. כמובן, יש להגדיר את מד המתח עצמו למגבלה של 200 mV. באופן עקרוני, אפשרות ההתאמה הראשונה המבוססת על קריאות מד אוהם אינה יכולה לתת תוצאה טובה, שכן תמיד יש זרם כניסה שיוצר ירידת מתח בולטת על פני הנגד של 10 MΩ. אבל זרמי הכניסה של משפחת המיקרו-מעגלים ICL71xx הם כל כך קטנים עד שהתוצאות עבור תצוגה של 31/2 ספרות משביעות רצון למדי. לא מומלץ להתאים את המחלק על ידי חיבור מולטימטר לשלביו, גם אם מדובר בסדר גודל מדויק יותר, שכן עלולה להיווצר טעות כלשהי עקב מחלק המתח הפנימי, שלא ניתן לכבות אותו גם בגבול התחתון. לפני מילוי מבנה הבדיקה בשרף אפוקסי, מומלץ לשטוף היטב את הנגד 10 MΩ ואת כל המפריד בתערובת אלכוהול-בנזין, מים ושמפו ולייבש היטב. למטרה זו, נוח להשתמש במייבש שיער כאשר טמפרטורת האוויר ביציאתו היא בטווח של 70...90 מעלות צלזיוס. יש להקפיד על כך שהאפוקסי לא יזרום לגוף מחברי PBD-8 פינים. בדיקת הכניסה השנייה של מד המתח עם תפס תנין בקצה מחוברת למחבר HRZ. מכיוון שכניסת ה-200 mV מחוברת גם היא לאותו מחבר, ניתן להשתמש בה לחיבור מד מתח עם חיבורים חיצוניים שונים או פשוט כמחוון עם התנגדות כניסה גבוהה וסולם של 200 mV. מחלק המתח מנותק מהמחבר XP1, כך שניתן להגדיר את מיקום הנקודה העשרונית על מחבר XP1 באמצעות מגשר רגיל. לגוף המתכת של מד המתח אין חיבורים לחלק החשמלי של המכשיר, אבל יש מגע "דיור" על מחבר KhRZ. אתה יכול להשתמש בו בהתאם למצב (לדוגמה, עם רמת הפרעות גבוהה). התרשים והעיצוב של הגשושית השלילית מוצגים באיור. 6.
מד המתח משתמש במחוון LCD ITS-0803 מבית INTECH [2]. מידותיו הן 51x30,5 מ"מ. התמונה מופיעה כבר במתח של 2...2,1 V, והניגודיות המקסימלית של השלט ביחס לרקע (ב-IZhTs5-4/8 הניגודיות גרועה יותר) המחוון מגיע למתח אספקה של 3.. .3.3 V. סוג זה של מחוון יכול להיקרא סטנדרטי, שכן האנלוגים השלמים שלו מיוצרים על ידי מספר חברות (Standish, Epson). המטרה והמיקום של סיכות ומקטעים מוצגים באיור. 7.
ניתן להשתמש במדד הנפוץ ביותר LCI5-4/8, אך אינו מומלץ. תמונת המקטעים מופיעה החל ממתח של 2,5...2,7 וולט, אך ניגודיות מקסימלית מושגת רק במתח של 4,3...4,8 וולט. בנוסף, למחוון זה אין סוללת מקטע "נמוכה" . יש אנלוגי ל-LCD הזה שנקרא "Sable", שהמאפיינים שלו טובים יותר והמחיר גבוה יותר. אינדיקטור טוב הוא IZHTs14-4/7 ממפעל רפלקטור. זה עובד מצוין עם מתח אספקה של 3 וולט, אבל יש לו 50 פינים, מקטעים נוספים רבים, ובהתאם, ממדים גדולים יותר מה-ITS-0803. יש סמל מקטע "LB". מידע על רכיבים אלו ניתן למצוא גם באתר [2]. אם אין קטע "סוללה נמוכה" על ה-LCD, אתה יכול להשתמש ב-LED ביחידת החיווי של סוללה חלשה; מעגל בקרת המתח למקרה זה מוצג באיור. 8. רצוי לבחור בלד עם זרם הפעלה מינימלי. נורית ה-L-934SRC המוצגת בתרשים היא אדומה, בהירה מאוד (King Bright). זה עובד בדרך כלל בזרם קדימה של 200...300 µA!
טרנזיסטור VT2 הופך את אות ה-BP ומשמש להפעלת הנקודות העשרוניות במחוון. הנקודה הנדרשת בגבול הזרם מופעלת על ידי מגשר במחבר XS2 של מחלק המתח החיצוני. אותו אות BP הפוך (מסומן בתרשים כ-DP0) דרך מתג בטרנזיסטור VT1 יכול להיות מסופק למקטע LCD "סוללה נמוכה". מצב המפתח (הפעלה/כיבוי) נשלט על ידי גלאי תת המתח DA1. נגדים R4, R7, R10, R11 (עם התנגדות של 5...10 MOhm) מותקנים כדי לחסל את "ההארה" של מקטעים שאינם בשימוש. ברוב המקרים, המחוון עובד היטב ללא נגדים אלה. מידות תא החשמל, המקושרות לרוחב המחוון בשימוש, מאפשרות התקנת סוללות 4LR44, A544, V34PX, РХ28А, 4SR44 במתח של 6 V לתוך המכשיר. אפשר גם להשתמש בכמה אלקליין או נפרדים. תאי דיסק גלווני כסף-אבץ AG13, 376A, LR44, SR44 עם מתח נקוב של 1,55 V. הם נפוצים למדי ומשמשים במצביעי לייזר ובצעצוע הילדים של Tomagotchi. בתא מותקן קפיץ ארוך למדי, המאפשר שימוש בשלושה או ארבעה רכיבי דיסק. עם ארבעה אלמנטים, מתח הפריקה הסופי הוא 4,3 V / 4 = 1,07 V. כאשר רק שלושה אלמנטים מופעלים, הקיבולת שלהם אינה מנוצלת במלואה (המתח המינימלי המותר הוא כ-1,43 V). צריכת זרם נמוכה (במיוחד עבור MAX131) מאפשרת לך להתקין סט של אלמנטים "טריים" ופרוקים חלקית לשימוש מלא יותר בקיבולת שלהם. עם קצת מאמץ, אתה יכול להכניס אפילו 5 אלמנטים פרוקים לחלוטין לתוך התא (0,9 V x 5 = 4,5 V), ומד המתח יפעל כרגיל. הקיבולת של תאים גלווניים אלקליין וסוללות מסוגים אלה היא כ-100 מיליאמפר / שעה, וכסף-אבץ - 160 מיליאמפר / שעה. המשמעות היא שזמן ההפעלה המשוער של מד המתח מסוללה אחת עם צריכת זרם ממוצעת של כ-220 μA (MAX130) יהיה כ-500 עבור סוללות אלקליין ו-800 שעות עבור סוללות כסף-אבץ. עבור סוגים אחרים של שבבים ממשפחת ADC זו, אתה יכול להעריך את זמן הפעולה על סמך הצריכה הנוכחית שלהם. שגיאת מד המתח במגבלה של 200 mV תואמת את קיבולת הספרות של מחוון ה-LCD, כלומר כל המספרים על המחוון מדויקים (נבדק באמצעות מד מתח DT41F+ 2/930, דרגת דיוק 0,05), שהוא, כמובן, לא הכשרון של המחבר, אלא האיכות הגבוהה של מקור מתח הייחוס MAXIM ADC ו-Analog Devices. מכיוון שמתח ה-ION שנמדד במד מתח מכוון היה נמוך במעט מהערך המחושב (כ-99,98 mV), האי-ליניאריות של המכשיר שנוצרת בהכרח בשיטה זו של תיקון בליעה בקבל היא מעבר ל-3 1/2 ספרות של המחוון. היעדר הבדל ניכר בקריאות בנקודות הסיום של הסולם (פחות מ-1/2 יחידה מהספרה הפחות משמעותית של המחוון) במקרה זה הוא פשוט תאונה נעימה. בשאר הגבולות (שלושה), השגיאה תיקבע על פי איכות הייצור של מחלק המתח. המחבר מודע לאי בהירות מסוימת בחומר המוצג במאמר זה. מצד אחד, אנו שוקלים שימוש בשבב ADC בתכנון של מכשיר שאינו יכול להיחשב מלבד רדיו חובבני, שכן מצב אספקת החשמל של השבב אינו תואם את המלצות היצרן. מצד שני, בידי המחבר תוצאות של מחקר מעמיק למדי של מקורות הטעות, שלא נכלל במאמר זה. יחד עם זאת, המחבר טוען כי שני תריסר עותקים של מיקרו-מעגלים מסוגים שונים ממשפחת ICL71x6 פועלים כרגיל במעגל החיבור המוצע. עם זאת, המחבר אינו יכול להסיק מסקנות כלליות לגבי הביצועים של כל המקרים של מיקרו-מעגלים מקבוצה זו של ADCs במאמר זה. המחבר בכל זאת עשה לעצמו מסקנה מסוימת. אם בעיצוב חובבני או תעשייתי אתה צריך לחבר מיקרו-מעגל ממשפחת ICL71x6 למכשיר עם מתח אספקה של 5...6 V, אתה יכול, תוך התחשבות במרווח מתח האספקה, להשתמש ב-ADC ללא ממירי קוטביות. ספרות
מחבר: O. Fedorov, מוסקבה
עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
▪ שליחת הודעה באמצעות טלפתיה אלקטרונית ▪ הדור הבא של כונני Solid State של Toshiba ▪ מחלת תנועה אלקטרונית במכוניות לנהיגה עצמית
▪ מדור טלפוניה באתר. מבחר מאמרים ▪ מאמר באיזו מהירות כארון נע על פני השטח של פלוטו? תשובה מפורטת ▪ מאמר גגות על גגות פלדה. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה ▪ מאמר אמצעי הגנה מפני פריקות ברק. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל ▪ מאמר ספק כוח, 0-12 וולט 0,3 אמפר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה