Voltmetro DC con selezione automatica della portata. Schema, descrizione

Libreria tecnica gratuita

ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Libreria gratuita / Schemi di dispositivi radioelettronici ed elettrici

Voltmetro CC con selezione automatica della portata. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Libreria tecnica gratuita

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione

Commenti sull'articolo

Durante lo sviluppo di questo dispositivo, il compito era quello di rendere il voltmetro CC digitale il più semplice possibile con la selezione automatica dei limiti, fornendo misurazioni della tensione fino a 999 V e consumando una piccola corrente. Lo schema del dispositivo sviluppato è mostrato in fig. 1. La sua base è il microcontrollore DD1, che funziona secondo il programma, i cui codici sono mostrati nella tabella.

Voltmetro DC con selezione automatica della portata
Fig. 1

La tensione misurata viene inviata all'ingresso dell'ADC integrato nel microcontrollore (pin 3) attraverso partitori di tensione resistivi e un filtro passa-basso C1R5 che sopprime il rumore ad alta frequenza. Come tensione di riferimento per l'ADC, è stata utilizzata una sorgente di tensione da 2,56 V integrata nel microcontrollore.A una tensione di ingresso inferiore a 10 V, le linee delle porte PBI e PB2 (pin 6 e 7) del microcontrollore DD1 sono in un livello elevato stato di resistenza. In questo caso, il rapporto di divisione del partitore della tensione di ingresso dell'ADC è 4 (il braccio superiore del partitore è R3 e R6, il braccio inferiore è R2) e la tensione di ingresso viene misurata con una precisione di centesimi di volt.

Se la tensione di ingresso supera i 10 V, utilizzando la linea della porta PB1, il microcontrollore DD1 collegherà il resistore R2 in parallelo con il resistore R9, aumentando il fattore di divisione della tensione di ingresso a 40. In questo caso, il limite superiore della misura sarà 999 V Quando la tensione a questo limite diventa inferiore a 10 V, le porte delle linee PB1 e PB2 (pin 6 e 7) del microcontrollore DD1 passeranno a uno stato di alta resistenza e il fattore di divisione del divisore di ingresso scenderà nuovamente a 4. Se la tensione di ingresso raggiunge 100 V o più, utilizzando la linea della porta PB2, il microcontrollore DD1 collegherà inoltre un resistore in parallelo con il resistore R2 R8, in questo caso, il rapporto di divisione della tensione di ingresso aumenterà a 400 e la misura superiore limite sarà 999 V. Quando la tensione di ingresso supera 999 V (sovraccarico), i caratteri "- -" vengono visualizzati nella prima e nella seconda cifra (più a destra).

Il dispositivo provvede anche a misurare la tensione della batteria G1 con una precisione di centesimi di volt. Per fare ciò, una tensione proporzionale alla tensione della batteria dal partitore resistivo R1R4 viene alimentata all'ingresso PB4, che è configurato dal software come un altro ingresso dell'ADC integrato. Tutte le informazioni vengono visualizzate su un indicatore LCD a dieci cifre HG1. Sul lato sinistro c'è la tensione della batteria e sul lato destro c'è la tensione misurata.

La separazione di numeri interi e decimi di volt viene eseguita da una vuota familiarità. A causa del numero limitato di porte I / O del microcontrollore, i dati vengono trasmessi su una linea PB5 (pin 5) con codifica del tempo di impulso (il tempo di trasmissione 1 è circa dieci volte maggiore di 0 e la pausa tra loro è pari a la durata di 1). Con una breve durata del segnale, il condensatore C3 non ha il tempo di caricarsi, e durante la pausa è completamente scaricato, quindi, con una breve durata dell'impulso durante il suo declino, c'è un livello basso sulla linea dati DAT (pin 4 di l'indicatore HG1) e il controller LCD lo percepisce come 0. Con una durata dell'impulso elevata, quando l'impulso cade, il condensatore C3 ha il tempo di caricarsi a un livello elevato e il controller LCD lo registra come 1.

Per alimentare il dispositivo, è adatta una batteria di un telefono cellulare. A una tensione di 4,2 V, il consumo di corrente non supera i 5 mA. Il LED НL1 non viene utilizzato come indicatore luminoso, ma come stabilizzatore di tensione per l'alimentazione LCD. Il voltmetro rimane operativo quando la tensione di alimentazione scende a 3 V.

La maggior parte degli elementi, ad eccezione della batteria G1, dell'interruttore di alimentazione SA1, dell'indicatore HG1 e del resistore R3, sono montati su un circuito stampato in fibra di vetro a lamina unilaterale, il cui disegno è mostrato in fig. 2.

Voltmetro DC con selezione automatica della portata
Fig. 2

La scheda è installata in una custodia di plastica di dimensioni adeguate. Vengono utilizzati i resistori R1-4, MLT, C2-23, il condensatore di ossido viene importato, i condensatori C1, C3 sono K10-17. Indicatore LCD - KO-4V2 (con controller W-1611-04) o NT-1611 prodotto da Telesystems. Il LED, l'interruttore di alimentazione e la batteria del telefono cellulare possono essere di qualsiasi tipo.

Per stabilire il dispositivo, avrai bisogno di un voltmetro esemplare. Innanzitutto, è collegato alla batteria e con una selezione del resistore R4, le letture sul lato sinistro dell'indicatore vengono equalizzate con le letture di un voltmetro esemplare. Quindi, l'ingresso "+" del dispositivo è collegato al terminale positivo del condensatore C2 e, con una selezione del resistore R9, le letture sul lato destro dell'indicatore LCD vengono equalizzate con le letture di un voltmetro di riferimento. Successivamente, questo voltmetro è collegato all'ingresso del dispositivo, gli viene applicata una tensione di circa 30 V da una fonte di alimentazione stabilizzata e, selezionando un resistore, le letture sul lato destro dell'indicatore LCD vengono nuovamente equalizzate con il letture del voltmetro esemplare. La tensione di ingresso viene aumentata a 150 V e le letture vengono nuovamente equalizzate selezionando il resistore R8.

Poiché la corrente massima del divisore non supera 1 mA (a una tensione di ingresso di 1000 V è di circa 0,6 mA), i diodi di protezione interni riescono a proteggere il microcontrollore da sovraccarichi e tensioni anomale all'ingresso dell'ADC integrato.

Codici di testo e di programma per il microcontrollore voltmetro

Autore: Ozolin M.

Vedi altri articoli sezione Tecnologia di misurazione.

Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo.

<< Indietro

Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica:

Macchina per diradare i fiori nei giardini 02.05.2024

Nell'agricoltura moderna si sta sviluppando il progresso tecnologico volto ad aumentare l'efficienza dei processi di cura delle piante. Presentata in Italia l'innovativa macchina per il diradamento dei fiori Florix, progettata per ottimizzare la fase di raccolta. Questo attrezzo è dotato di bracci mobili, che permettono di adattarlo facilmente alle esigenze del giardino. L'operatore può regolare la velocità dei fili sottili controllandoli dalla cabina del trattore tramite joystick. Questo approccio aumenta significativamente l'efficienza del processo di diradamento dei fiori, offrendo la possibilità di adattamento individuale alle condizioni specifiche del giardino, nonché alla varietà e al tipo di frutto in esso coltivato. Dopo due anni di test della macchina Florix su diverse tipologie di frutta, i risultati sono stati molto incoraggianti. Agricoltori come Filiberto Montanari, che utilizza una macchina Florix da diversi anni, hanno riscontrato una significativa riduzione del tempo e della manodopera necessari per diluire i fiori. ... >>

Microscopio infrarosso avanzato 02.05.2024

I microscopi svolgono un ruolo importante nella ricerca scientifica, consentendo agli scienziati di approfondire strutture e processi invisibili all'occhio. Tuttavia, vari metodi di microscopia hanno i loro limiti e tra questi c'è la limitazione della risoluzione quando si utilizza la gamma degli infrarossi. Ma gli ultimi risultati dei ricercatori giapponesi dell'Università di Tokyo aprono nuove prospettive per lo studio del micromondo. Gli scienziati dell'Università di Tokyo hanno presentato un nuovo microscopio che rivoluzionerà le capacità della microscopia a infrarossi. Questo strumento avanzato consente di vedere le strutture interne dei batteri viventi con sorprendente chiarezza su scala nanometrica. In genere, i microscopi nel medio infrarosso sono limitati dalla bassa risoluzione, ma l’ultimo sviluppo dei ricercatori giapponesi supera queste limitazioni. Secondo gli scienziati, il microscopio sviluppato consente di creare immagini con una risoluzione fino a 120 nanometri, ovvero 30 volte superiore alla risoluzione dei microscopi tradizionali. ... >>

Trappola d'aria per insetti 01.05.2024

L’agricoltura è uno dei settori chiave dell’economia e il controllo dei parassiti è parte integrante di questo processo. Un team di scienziati dell’Indian Council of Agricultural Research-Central Potato Research Institute (ICAR-CPRI), Shimla, ha trovato una soluzione innovativa a questo problema: una trappola per insetti alimentata dal vento. Questo dispositivo risolve le carenze dei metodi tradizionali di controllo dei parassiti fornendo dati sulla popolazione di insetti in tempo reale. La trappola è alimentata interamente dall'energia eolica, il che la rende una soluzione ecologica che non richiede energia. Il suo design unico consente il monitoraggio sia degli insetti dannosi che utili, fornendo una panoramica completa della popolazione in qualsiasi area agricola. “Valutando i parassiti target al momento giusto, possiamo adottare le misure necessarie per controllare sia i parassiti che le malattie”, afferma Kapil ... >>

Notizie casuali dall'Archivio

Record di bassa temperatura per dispositivi quantistici 07.02.2016

Un gruppo di scienziati del VTT Technical Research Center (Finlandia), della Lancaster University e della Aivon Society (UK) sono riusciti a raffreddare gli elettroni in un nuovo dispositivo nanoelettronico a una temperatura di pochi millesimi di grado superiore allo zero assoluto.

Sebbene oggi esistano metodi per raffreddare pezzi di metallo anche massicci al di sotto di un millikelvin (da dieci a meno un terzo kelvin), non è stato possibile ottenere un raffreddamento simile per gli elettroni in piccoli dispositivi.

La nuova ricerca apre nuove possibilità nel campo delle tecnologie quantistiche, inclusa la costruzione di computer e sensori quantistici. Come sapete, le tecnologie quantistiche utilizzano effetti quantomeccanici, che possono superare qualsiasi tecnologia basata solo sulla fisica classica. Molti sensori di campo magnetico e rilevatori di radiazioni altamente sensibili richiedono basse temperature: sono dannosi per il rumore termico.

Il dispositivo nanoelettronico utilizzato nell'esperimento è il cosiddetto termometro primario, ovvero termometro che non necessita di calibrazione. Ciò lo rende molto interessante per l'uso nel campo degli strumenti a bassa temperatura e della meteorologia.

Alla sua creazione hanno preso parte scienziati ed esperti di spicco nel campo della nanotecnologia e dei sensori ad alte prestazioni provenienti da Finlandia e Regno Unito.

Il professor Rich Haley della Lancaster University afferma che è molto importante che il nuovo esperimento rompa finalmente la barriera dei 4 millikelvin che è stata trattenuta in tali strutture per quindici anni. Gli scienziati sono lieti di non solo essere riusciti a raggiungere un nuovo record, ma anche di aver trovato un modo per abbassare ulteriormente le temperature.

Altre notizie interessanti:

▪ SANYO passa ai display OLED

▪ Le onde sonore sono sorgenti di gravità negativa che hanno una massa negativa

▪ Quando ti imbarchi su un volo, mostra un gadget funzionante

▪ LTC5508 Rilevatore di alimentazione a banda larga subminiaturizzato

▪ I sensori fluorescenti indicheranno i contaminanti organici dell'acqua

News feed di scienza e tecnologia, nuova elettronica

Materiali interessanti della Biblioteca Tecnica Libera:

▪ sezione del sito Enciclopedia della radioelettronica e dell'ingegneria elettrica. Selezione dell'articolo

▪ articolo Punto le i. Espressione popolare

▪ articolo Quale maresciallo sovietico è stato citato in giudizio da un governo straniero per l'omicidio di una prostituta? Risposta dettagliata

▪ articolo di Prangos Lipsky. Leggende, coltivazione, metodi di applicazione