מד מתח דיגיטלי עם בחירה אוטומטית. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מד מתח דיגיטלי עם בחירה אוטומטית. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

במכשירים שונים, החלו להשתמש ב-LSI מיוחדים ליישום פונקציית ההמרה האנלוגית לדיגיטל (ADC). אחת הגרסאות הידועות של מולטימטר המורכב על LSI דומה היא KR572PV2, (K572PV2) [1]. נכון לעכשיו, התעשייה המקומית מייצרת LSI נוסף מסדרה זו - KR572PV5. יש לו יציאות לעבודה עם צגי גביש נוזליים (LCD) והוא יכול לפעול מאספקת חשמל חד קוטבית של 9 V, מה שמאפשר להשתמש בו במכשירי מדידה קטנים וחסכוניים (מולטימטרים). ה-KR572PV5 ADC ממיר את מתח DC הכניסה (Uin.max. = ±199,9 mV) לקוד מקביל של שבעה מקטעים השולט ישירות על ה-LCD של 3,5 סיביות.

מתח האספקה החד קוטבי 9V מומר פנימית למתחים שליליים חיוביים ובלתי מווסתים (2,8 ו-6,2V) ביחס לפין 32 (אוטובוס אנלוגי משותף). מתחים אלה נחוצים כדי להפעיל את החלק האנלוגי של ה-KR572PV5. החלק הדיגיטלי מופעל גם על ידי מקור פנימי מיוצב 5 V ADC עם פינים 1 ו-37 (אוטובוס משותף דיגיטלי). מחולל השעון LSI מחובר לפין. 21 דרך מחלק של 1:800 ובתדר מחולל של 50 קילו-הרץ לכל פין. 21, התקבל אות מלבני בתדר של 62,5 הרץ, הכרחי לפעולת ה-LCD.

עקרון הפעולה של KR572PV5 דומה לזה המתואר ב-[1] עבור KR572PV2 ואינו נדון במאמר זה.

מכשיר המדידה שהובא לידיעת הקוראים נועד למדוד מתח והתנגדות DC.

מאפיינים טכניים עיקריים:

גבולות מדידה עליונים, V, kOhm......2, 20, 200, 2000
בחירת מגבלת מדידה......אוטומטית
הגיע הזמן לקבוע קריאות, בתדר שעון של 50 קילו-הרץ, שניות, לא יותר.......2,5
עכבת כניסה, MOhm, לא פחות.......9
צריכת זרם, mA, לא יותר.......1

התרשים הסכמטי של המכשיר מוצג באיור. 1. הוא מורכב מתג מצב מדידה SA1, מתגים אנלוגיים DD2-DD6 עם נגדי ייחוס R2-R5 ו-R7-R10, ADC DD1 עם מקור מתח ייחוס VT1, LCD HG1 ומכשיר לבחירת מגבלת מדידה אוטומטית (AMLS) ב-DD7 -שבבי DD11. למען הפשטות, התרשים מציג את החיבור של אותם מקטעי מחוון בלבד המכילים את המידע הדרוש להפעלת ה-UAVPI.

איור 1 (לחץ להגדלה)

המספור המלא של פיני LCD מוצג באיור. 2.

מד מתח דיגיטלי עם בחירה אוטומטית
איור 2

עקרון הפעולה של UAVPI מבוסס על הערכת מצב מאות ואלפי הסיביות של קוד הפלט המקבילי של 3,5 סיביות KR572PV5 (קטעים a, b, g, f - מאות ו-b, c - אלפי). אם מתח הכניסה UBX של ה-ADC גדול מ-199,9 mV בערך מוחלט, אז מתרחש מצב עומס יתר והמחוון יראה 1 בספרת האלפים, אך אין אינדיקציה בספרת המאות (ובספרות אחרות). אות כזה במוצא ה-LSI גורם למכשיר המדידה לעבור לגבול הגס ביותר. מצד שני, אם |UBX| <20 mV, אז המחוון מראה 0 או 1 במקום המאות, בעוד שאין אינדיקציה במקום האלפים. שילובי קוד פלט כאלה נותנים הרשאה לעבור לגבול רגיש יותר.

אות העומס והמתח של ה-ADC נוצר על ידי המפענח ברכיבים DD7, DD8, DD9.1. אותות מהמפענח שולטים בפעולת המונה DD10.1 ומונה המפענח DD11. המונים DD10.1 ו-DD10.2 מחוברים בסדרה (האחרון משתמש רק בספרה אחת) מחלקים את התדר של 62,5 הרץ (פין 21 של DD1) ב-32.

התדר המתקבל (כ-2 הרץ) מסופק לכניסת הספירה DD11 והוא תדר השעון בעת החלפת מגבלות מדידה. כאשר ה-ADC עמוס יתר על המידה, לפלט DD8.4 יש רמה 1, המאפסת את מונה ה-DD11 לאפס, בעוד שרמה 1 ביציאה של הספרה הפחות משמעותית של מונה זה תואמת את הכללת מגבלת המדידה הגדולה ביותר. במקביל, רמה 0 במוצא DD8.3 אוסרת על ספירת DD10.1. אם ה-ADC "עומס נמוך", הקלט של ה-CP DD10.1 יהיה 1, מה שמאפשר ספירה, וגם המונה DD11 יופעל. בפלט שלו, בכל מחזור ספירה, הספרה המתאימה למספר המחזור תהיה בעלת רמה לוגית גבוהה.

מספר סיביות DD11 בשימוש שווה למספר מגבלות המדידה. אם תגיע לגבול המדידה האופטימלי, אז 0 במוצא DD8.3 יעצור את המונה DD10.1, ואיתו DD10.2 ו-DD11. כשמגיעים למגבלה המינימלית, DD10.1 מושבת באמצעות כניסת R, גם אם ה-ADC עדיין במצב "מתח נמוך". החלפת גבולות המדידה של מד וולט אוהם מתבצעת על ידי המקשים האנלוגיים DD2-DD5. מצבם נקבע על ידי קוד הפלט DD11. למפתחות יש התנגדות גבוהה למדי במצב המוליך (כמה מאות אוהם), אך הם מחוברים בצורה כזו שהם למעשה אינם מציגים שגיאות באף אחת מגבולות המדידה.

המתח הנמדד מסופק לכניסה DD1 דרך המתג SA1 (מצב עליון) ומחלק, שזרועו העליונה היא הנגד R1, הזרוע התחתונה היא אחד מהנגדים R2-R5, בהתאם למצב המקשים DD2, DD3. המתח המרבי של הזרוע התחתונה של המחלק מוגבל על ידי דיודות VD1-VD4. מקור מתח הייחוס נעשה על טרנזיסטור VT1, הפועל בנקודה יציבה תרמית. מתח ייחוס של 100 mV מנגד R16 מופעל על הפין. 36 DD1 דרך אחד ממקשים DD6.

מד וולט אוהם משתמש בשיטה לא שגרתית למדידת התנגדות [2]. זה מומחש על ידי התרשים באיור. 3.

מד מתח דיגיטלי עם בחירה אוטומטית
איור 3

זרם מסוים 06 זורם דרך נגד ההתייחסות המחובר בסדרה R10P והנגד הנמדד Rx בהשפעת המתח U0. הנגד הנמדד מחובר לכניסה של ה-ADC, ונגד הייחוס מחובר במקום מקור מתח הייחוס. מכיוון שאותו זרם זורם דרך נגדים R0gp ו-Rx, היחס בין נפילות המתח עליהם שווה ליחס ההתנגדויות שלהם. לכן,

Aind \uXNUMXd Ux / Uobr \uXNUMXd IoRx / IoRobr \uXNUMXd Rx / Robr

איפה: Aind - קריאות מחוון.

היתרון של שיטה זו למדידת התנגדות הוא פשטות היישום שלה וחוסר התלות של דיוק המדידה מחוסר יציבות מתח U0. במצב מדידת התנגדות, מתג SA1 מועבר למצב התחתון. המתח החיובי של ספק הכוח מסופק דרך VD7 ו-R6 למתגים DD4, DD5, המבצעים את המיתוג הדרוש של נגדים סטנדרטיים R7-R10 בהתאם למגבלת המדידה של UAVPI שנבחר. המתח על פני הנגדים והנגדים הנמדדים מוגבל על ידי דיודות VD5 ו-VD6 כדי לבטל את מצב עומס יתר של אינטגרטור ADC. המפתח התחתון (לפי התרשים) DD6 משרת את אותה מטרה. בעזרתו, קבוע זמן האינטגרטור בעת מדידת התנגדות מוכפל. טרנזיסטור VT2 משמש כמהפך אותות השולט על מקשי DD6. מד הוולט-אוהם מופעל מסוללת 9 V ("Krona VTs", "Korund") או מסוללה 7D-0,115-U 1.1. כל המיקרו-מעגלים, למעט DD6, מופעלים מהמייצב הפנימי DD1, מכיוון שהזרם שהם צורכים קטן במיוחד כאשר הם פועלים בתדרי מיתוג נמוכים.

העיצוב מיועד לחובבי רדיו מאומנים, לכן לא ניתן תיאור של המעגל והעיצוב של המכשיר. אתה רק צריך לשים לב שלמתג SA1 יש בידוד אמין בין קבוצות של אנשי קשר, המיועד למתח הנמדד המרבי. גם הנגד R1, שעליו יורד רוב המתח הנמדד, חייב להיות מתוכנן לאותו מתח. זה יכול להיות מורכב מכמה נגדי מתח נמוך בערכים מתאימים. יש לציין שהדיוק של המכשיר מוגבל כמעט רק על ידי הדיוק והיציבות של מקור מתח הייחוס והנגדים R2-R5, R7-R10, שחייבים להיות מדויקים. כמוצא אחרון, ניתן לבחור אותם מתוך נגדים נפוצים עם סובלנות של לפחות 5%, אך יציבות הטמפרטורה והזמן של נגדים אלו תהיה נמוכה. בתור נגד R16, אתה יכול להשתמש בנגד רב-פניות ללא חוטים SPZ-37.

במקרה של שימוש בנגד מתפתל מסוג SP5-2 יש להפחית את ערכו ל-100...150 אוהם ולחבר איתו נגד קבוע של 300...360 אוהם, אחרת יהיה קשה להתחבר אליו. הגדר במדויק את מתח הייחוס בשל הדיסקרטיות הגדולה של שינויים בהתנגדות שלו בעת התאמה. קבלים C4, C5 חייבים להיות בעלי מקדם נמוך של ספיגה דיאלקטרית - K71-5, K72-9, K73-16 וכו '. לפני התקנת טרנזיסטור VT1 במעגל המכשיר, אתה צריך למצוא את נקודת הפעולה היציבה התרמית שלו. לשם כך, עליך להרכיב מקור מתח ייחוס (VT1, R13, R16), לחבר מיליאממטר עם זרם מרבי של 16 mA בסדרה עם הנגד R1, ולהפעיל מתח של +1 V על שער VT2,8 ביחס ל. המסוף התחתון (לפי המעגל) של הנגד R16 מכל מתח מקור מיוצב. לאחר מכן, על ידי שינוי הטמפרטורה של הטרנזיסטור VT1 (לדוגמה, על ידי נגיעה בגופו תחילה עם חפץ מתכת חם, ולאחר מכן עם חפץ מתכת קר), השג את השינוי הקטן ביותר בזרם הניקוז בטווח טמפרטורת הפעולה (0...40 ° ג) על ידי בחירת הנגד R13. הערך של הנגד הזה עשוי להיות שונה באופן משמעותי מזה המצוין בתרשים.

מד וולט אוהם שהורכב כהלכה מתחיל לעבוד מיד ורק צריך להגדיר את התדר של מחולל השעון KR19PV572 ל-5 קילו-הרץ עם הנגד R50 ומתח הייחוס של 16 mV עם הנגד R100 (במצב מדידת מתח).

מד הוולט אוהם יכול גם למדוד מתחים מתחלפים; לשם כך יש צורך לכלול גלאי של ערכים מתוקנים ממוצעים בהפסקת החוט העובר מ-SA1 לנגד R14. בשל העובדה שהגלאי מכניס עם המסנן שלו קבוע זמן נוסף (אינרציה) למעגל המערכת לבחירה אוטומטית של מגבלת המדידה, עלולות להתרחש תנודות במעגל זה, וכתוצאה מכך מד הוולט עלול "לעלות יתר על המידה". " מגבלת המדידה הרצויה. כדי לבטל את החיסרון הזה, יש צורך רק להפחית את קיבול המסנן, מה שאפשר רק עד גבול מסוים, או להפחית את תדירות השעון של מיתוג מגבלות מדידה. השיטה האחרונה קלה מאוד ליישום. כאשר עוברים למדידת מתח חילופין, מספיק להעביר את קלט CN DD11 ליציאה של הביט הבא שאינו בשימוש DD10.2 (פין 12). כתוצאה מכך, מיתוג הגבול יתרחש איטי פי שניים. זה יגדיל את הזמן ליצירת קריאות ל-5 שניות ויבטיח פעולה אמינה של UAVPI.

ספרות:

1. Anufriev L. Multimeter על VIS. - רדיו, 1906, מס' 4, עמ'. 34-39.

2. Oswald G. Widerstand-Messung mit DVM.- Funkschau, 1981, No. 8, S. 98.

3. Raatsch P. Bereichsautomatik fur C7136D.- Radio fernsehen elektronik, 1986, No. 10, S. 636-638.

מחבר: ו.ציבין

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

זבוב מכני 03.11.2006

מומחים מהמעבדה לביורובוטיקה במרסיי (צרפת) יצרו מטוס מיניאטורי "אוסקר", המדמה התנהגות של זבוב בטיסה.

בראשו של זבוב בית מצוי חבוי מוח המורכב מכמיליון נוירונים המקבלים אותות מ-48 תאים ברשתית העיניים. בהתבסס על מידע מהעיניים, 18 זוגות של שרירי טיסה מקבלים פקודות מהמוח לשנות את כיוון ומהירות הטיסה.

מחקרים הראו שבטיסה, הרשתית של הזבוב רוטטת באופן פעיל, כך שהתמונה פוגעת לסירוגין באלמנטים שונים רגישים לאור. זה מאפשר לשמור את יעד הטיסה במרכז שדה הראייה בצורה מדויקת פי 40 מאשר עם רשתית קבועה. אוסקר החליף את המערכת הזו בעין אלקטרונית אחת ובשבב של 0,2 גרם.

המטריצה הרגישה לאור רוטטת באותה תדר כמו זבוב. המכשיר יכול לעקוב אחר מטרה נתונה ולעוף לעברה, למרות תנועת המטרה והרוח או זעזועים רוחביים שמפילים אותה ממסלולה.

מדענים מתכוונים להתקין מערכת דומה על מסוקים ומטוסים על מנת להקל על השליטה בהם.

עוד חדשות מעניינות:

▪ נמצא גן לבניית שרירים

▪ כרטיסי זיכרון של UFS

▪ החיים נולדים במקביל לכדור הארץ

▪ סורקי רנטגן כף יד

▪ קבלי-על VINATech VPC

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר הארקה והארקה. מבחר מאמרים

▪ מאמר פיזיולוגיה של פעילות עצבית גבוהה יותר. היסטוריה ומהות הגילוי המדעי

▪ מאמר למה זהב יקר? תשובה מפורטת

▪ מאמר מדידת מרחקים לחפצים בלתי נגישים. עצות לטיול

▪ מאמר ההגדרה הפשוטה ביותר של 3 ערוצים צבע ומוזיקה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר נצב של מעגל. סוד התמקדות

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר