Voltmeter auf der Mikroschaltung K1003PP1. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Voltmeter mit einer diskreten LED-Skala sind in manchen Fällen den Messuhren vorzuziehen. Daher sind Amateur-Diskretanzeiger zur Überwachung der Bordspannung in einem Auto weit verbreitet. Ein typisches Beispiel für ein solches Gerät wurde in dem Artikel von G. Gvozditsky „Bordnetz-Spannungsanzeige“ (Radio, 1992, Nr. 7) vorgestellt.

Nachfolgend beschreiben wir ein ähnliches Gerät mit nahezu den gleichen Fähigkeiten und dem gleichen Funktionsprinzip, das jedoch nicht auf fünf, sondern nur auf einem Chip basiert. Zudem ist es mehr als zehnmal sparsamer.

Die allerersten in der Zeitschrift Radio veröffentlichten Geräte zur Überwachung der Spannung des Bordnetzes basieren auf zwei oder drei LEDs und zeigen nur an, dass die Spannung zu einem bestimmten Zeitpunkt innerhalb bestimmter bekannter Grenzen liegt, manchmal sehr weit. Solche Indikatoren können keinen genaueren Spannungswert liefern.

Anschließend begannen die Autoren von Veröffentlichungen, das kontrollierte Spannungsintervall in eine größere Anzahl schmaler Abschnitte zu unterteilen. Die Genauigkeit der Spannungsbeurteilung ist gestiegen, aber auch die Komplexität der Indikatoren hat proportional zugenommen.

Ein sehr erfolgreiches Schaltungsdesign für den Indikator wurde von O. Klevtsov im Artikel „On-Board-LED-Voltmeter“ in „Radio“, 1998, Nr. 3, S. 54, 55, 60. Das Gerät enthält einen Widerstandsspannungsteiler und Schwellenwertgeräte für die logischen Elemente der digitalen Mikroschaltung K561LN2. Die Geräteanzeige besteht aus einer Reihe von sechs LEDs, die die Spannung im Bereich von 10 bis 15 V in Schritten von 1 V anzeigen.

Daher kann das Gerät von O. Klevtsov ohne große Vorstellungskraft als Voltmeter betrachtet werden, wenn auch nicht sehr genau. Die Erhöhung der Genauigkeit durch Vergrößerung der Länge des Widerstandsteilers und der Anzahl der Schwellenwertgeräte führt zu einer ungerechtfertigten Komplexität des Geräts und vor allem zu größeren Schwierigkeiten bei der Kalibrierung der Waage.

Der beste Ausweg aus der Situation ist die Verwendung einer speziellen K1003PP1-Mikroschaltung. Es dient zur Steuerung einer kontinuierlichen oder diskreten LED-Skala und ist ein einfacher Analog-Digital-Wandler, der einen Widerstandsspannungsteiler und eine Reihe von Komparatoren und Stromschaltern enthält – entsprechend der Anzahl der Anzeigezellen.

Die Voltmeterschaltung ist in Abb. 1 dargestellt. eines.

Mit dem Gerät können Sie die Spannung des Bordnetzes des Fahrzeugs im Bereich von 9,5 bis 15 V in 0,5-V-Schritten visuell überwachen. Die maximale Stromaufnahme beträgt nicht mehr als 20 mA.

Die Diode VD1 schützt das Gerät vor einer Eingangsspannung mit umgekehrter Polarität. Die Zenerdiode VD2 legt die untere Grenze der Skala fest. Die Kondensatoren C1 und C2 glätten zufällige Überspannungen der Bordspannung. Auf dem Widerstand R2 und der Zenerdiode VD3 ist eine Referenzspannungsquelle aufgebaut, die den Anzeigeschritt bestimmt.

Auf der Anzeige des Voltmeters leuchtet nur eine LED, entsprechend dem aktuellen Wert der Bordnetzspannung. Für die Anzeigetafel ist es besser, die roten LEDs HL1-HL3 und HL9-HL12 und die grünen LEDs HL4-HL8 zu wählen. Dann erhält der Fahrer bereits mit einem kurzen Blick auf die Skala Informationen darüber, ob die Spannung innerhalb der normalen Grenzen (11,5...13,5 V) liegt oder diese überschritten hat.

Alle Teile des Voltmeters sind auf einer Leiterplatte aus Folienfiberglas mit einer Dicke von mindestens 1,5 mm montiert. Die Platinenzeichnung ist in Abb. dargestellt. 2. Das Design der Platine ist auf die Schneidtechnik ausgelegt. Bereiche, in denen die Folie fehlt, sind geschwärzt.

Sie können eine Tafel auch im Ätzverfahren herstellen. In diesem Fall ermöglicht die Anordnung der Leitermuster „unter dem Fräser“ erhebliche Einsparungen bei Eisenchlorid.

Ich legte die zusammengebaute Platine in eine Audiokassettenhülle.

Die LED-Leitungen sind im rechten Winkel gebogen, sodass ihre optischen Achsen nach der Installation parallel zur Platine liegen. Die LED-Linsen werden durch in die lange Seitenwand des Gehäuses gebohrte Löcher gefädelt. Neben den Löchern befindet sich eine Digitalisierung der Spannungswerte.

Alle Widerstände im Voltmeter sind MLT-0,125; Kondensatoren: C1 - aus der KM-Serie, C2 - K50-35. Anstelle von AL307B und AL307G können Sie LEDs der Serien AL307BM und AL307GM sowie moderne LEDs der Serien KIPMO und KIPDO mit einem Strom von maximal 10 mA verwenden.

Anstelle einer Zenerdiode mit zwei Anoden eignet sich jede Einzelanodendiode mit geringer Leistung und einer Stabilisierungsspannung von 9,1 V (über die Anode mit dem Widerstand R13 verbunden). Diode VD1 - jedes Silizium. Die inländische Mikroschaltung K1003PP1 ist durch die ausländische A277D austauschbar.

Das Gerät muss nicht eingestellt werden und arbeitet sofort nach dem Einschalten.

Autor: V.Smirnov, Nazyvaevsk, Gebiet Omsk

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