Hur man skapar en digital voltmeter, amperemodulkretsar

I den här artikeln lär vi oss hur man bygger en digital voltmeter och en digital ammeter kombinerad kretsmodul för att mäta likström och ström genom olika intervall, digitalt.

Introduktion

Elektriska parametrar som spänning och ström är i sig förknippade med elektronik och med elektroniska ingenjörer.

Varje elektronisk krets skulle vara helt ofullständig utan lämplig spännings- och strömnivåer.

Våra nätströmförsörjningsenheter levererar en växelspänning med potentialen på 220 V, för att implementera dessa spänningar i elektroniska kretsar har vi likströmsadaptrar som effektivt minskar nätströmmen.

De flesta strömförsörjningar inkluderar dock inte kraftövervakningssystem i dem, vilket innebär att enheterna inte innehåller spännings- eller strömmätare för att visa relevanta storheter.

För det mesta använder de kommersiella strömförsörjningarna enkla sätt att visa spänningarna som en kalibrerad ratt eller vanliga rörliga spolmätare. Dessa kan vara OK så länge de involverade elektroniska operationerna inte är kritiska, men för komplexa och känsliga elektroniska operationer och felsökning blir ett avancerat övervakningssystem avgörande.

TILL digital voltmätare och en amperemätare blir mycket användbar för att övervaka spänningar och ström perfekt utan att kompromissa med säkerhetsparametrar.

En intressant och noggrann digital voltmeter och amperemätarkrets har förklarats i den här artikeln som lätt kan byggas hemma, men enheten kommer att kräva ett väldesignat kretskort för noggrannhet och perfektion.

Kretsdrift

Kretsen använder IC 3161 och 3162 för den erforderliga behandlingen av ingångsspänningen och strömnivåerna.

Den bearbetade informationen kan läsas direkt över tre vanliga anodvisningsmoduler med 7 segment.

Kretsen kräver en 5 volt välreglerad strömförsörjningssektion för att driva kretsen och bör inkluderas utan fel eftersom IC strikt kräver en 5 volt matning för att fungera korrekt.

Skärmarna drivs av enskilda transistorer som ser till att skärmarna lyser starkt.

Transistorerna är BC640, men du kan prova andra transistorer som 8550 eller 187 etc.

Den föreslagna digitala voltmätaren, amperemätarkrets modulen kan effektivt användas med en strömförsörjning för att indikera spännings- och strömförbrukningen för den anslutna belastningen genom de anslutna modulerna.

Med hänvisning till kretsschemat nedan byggs den tresiffriga digitala displaymodulen genom IC: erna CA 3162 som är en analog till digitalomvandlare IC, och den kompletterande CA 3161 IC som är BCD till 7-segmentavkodare IC, båda dessa IC: er tillverkas av RCA.

Hur skärmarna fungerar

De 7-segmentsdisplayer som används är vanliga anodtyper och är anslutna över de visade T1- till T3-transistordrivrutinerna för att indikera relevanta avläsningar.

Kretsen inkluderar anläggningen för decimalpunktval enligt lastspecifikationer och räckvidd.

Till exempel i spänningsavläsningarna, när decimalpunkten lyser vid LD3 betyder ett 100mV-område.

För den aktuella mätningen gör valmöjligheten att du kan välja mellan ett par intervall, det vill säga genom en 0 till 9,99, och den andra från 0 till 0,999 ampere (med länken b). Vilket innebär att det nuvarande avkänningsmotståndet är antingen ett 0,1 ohm eller ett 1 ohm motstånd, som visas i diagrammet nedan:

För att säkerställa att R6 inte har någon effekt på utspänningen behöver detta motstånd placeras före spänningsdelningsnätet som blir ansvarigt för att kontrollera utspänningen.

S1, som är en DPDT-omkopplare, används för att välja antingen spänningen eller strömavläsningen enligt användarens önskemål.

Med denna omkopplare för mätning av spänning P4 tillsammans med R1 ger en dämpning på cirka 100 för den matade ingångsspänningen.

Dessutom är punkten D aktiverad vid en lägre spänningsnivå för att möjliggöra belysning av decimalpunkten på LS-modulen, och figuren 'V' blir starkt upplyst.

När väljaromkopplaren hålls mot förstärkningsområdet appliceras spänningsfallet förvärvat över avkänningsmotståndet rakt över till punkterna på Hi-Low-ingångarna till IC1, som är DAC-modulen.

Det avsevärt låga värdet på avkänningsmotstånden säkerställer en försumbar effekt på spänningsdelarens resultat.

Justeringsintervall för skärmarna

Du hittar fyra justeringsområden som levereras i den föreslagna digitala voltmeter-amperemetern.

P1: för att nollställa det aktuella intervallet.

P2: För att möjliggöra kalibrering i full skala av det aktuella området.

P3: för att nollställa spänningsområdet.

P4: För att möjliggöra kalibrering i full skala av spänningsområdet.

Det rekommenderas att förinställningarna endast justeras i ovanstående ordning, varvid P1 och P3 används på lämpligt sätt för att korrekt nollställa respektive parametrar i modulen.

P1 hjälper till att kompensera regulatorns drift av vilande strömförbrukningsvärde, vilket resulterar i en mindre negativ avvikelse över deras spänningsområde, vilket i sin tur effektivt kompenseras av P3.

Spännings- / strömvisningsmodulen fungerar med den oreglerade matningen från matningskällan utan problem (inte överstiga 35V max), notera punkten E och F i den andra bilden ovan. I så fall kan brygglikriktaren B1 elimineras.

Systemet kan utformas som ett dubbelt för att få samtidigt V- och I-avläsningar. Det bör emellertid erkännas att strömavkänningsmotståndet kortsluts med hjälp av jordlänkar varje gång de två anordningarna tillhandahålls från samma källa. Det finns i princip två metoder för att besegra denna störning.

Den första är att ansluta V-modulen från en annan källa, medan l-modulen från 'värd' -tillförseln. Den andra är mycket mer graciös och kräver hårda ledningsområden E till vänster om strömavkänningsmotståndet.

Var dock medveten om att den högsta möjliga V-avläsningen i så fall förvandlas till 20,0 V (R6 minskar l V max.), Eftersom spänningen vid stift ll vanligtvis inte överstiger l.2 V.

Större spänningar tenderar att visas genom att välja lägre strömkvalitet, dvs R6 blir 0R1. Instans: R6 faller 0,5 V vid en strömanvändning av 5 A, för att säkerställa att 1,2 - 0,5 = 0,7 V fortsätter att vara för spänningsavläsningen, vars optimala visning är i så fall 100 x 0,7: 70 V Precis som tidigare, dessa typer av komplikationer utvecklas helt enkelt när ett par av dessa enheter används i en och samma leverans.

PCB-design för att skapa de ovan diskuterade modulerna