Voltmeter für Labornetzteile. Schema, Beschreibung

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Voltmeter für Labornetzteile. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Netzteile

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Dieses Voltmeter ist für den Einbau in geregelte Labornetzteile vorgesehen. Es misst und zeigt auf einer vierstelligen siebenelementigen digitalen LED-Spannungsanzeige innerhalb von 0 ... 99.9 V an. Dieses Intervall ist in zwei Teilbereiche unterteilt: 0 ... 9,99 V und 10,0 ... 99,9 V, und deren Umschaltung dauert automatisch platzieren. Der Indikator verwendet keine Dezimalpunkte, daher erfolgt die Teilung von Einheiten und Zehntel Volt von Zehntel und Hundertstel Volt durch eine "ausgelöschte" Ziffer des Indikators. Das Schema des Geräts ist in Abb. 1. Seine Basis ist der Mikrocontroller DD1, der nach dem Programm arbeitet, das Sie dem Link am Ende des Artikels entnehmen können.

Reis. 1 (zum Vergrößern anklicken)

Die Spannungsmessung und Umwandlung in einen digitalen Code erfolgt durch einen 1-Bit-ADC, der in den DD10-Mikrocontroller eingebaut ist. Die Diode VD1 schützt ihren Eingang vor Spannung mit negativer Polarität, und die Diode VD2 begrenzt die Spannung auf 3,1 ... 3,3 V. Die Induktivität L1 bildet zusammen mit dem Kondensator C3 ein Leistungsfilter für den analogen Teil des Mikrocontrollers DD1. Der Kondensator C1 reduziert den Rauschpegel am Eingang des ADC und der Kondensator C4 - am Ausgang PA3 des Mikrocontrollers, der eine per Software eingestellte Referenzspannung für den ADC (2,56 V) hat.

Während die Eingangsspannung kleiner als 9,99 V ist, ist der Wert in den ADC-Datenregistern kleiner als die eingestellte Schwelle und der Ausgang PA0 des Mikrocontrollers ist niedrig. Daher ist der Transistor VT1 geschlossen und die Widerstände R1-R3 bilden einen Spannungsteiler mit einem Übertragungskoeffizienten von 0,25. In diesem Fall "leuchten" die erste und zweite Ziffer der HG2-Anzeige, die Hundertstel bzw. Zehntel Volt anzeigen. Die dritte Ziffer erlischt, da sie trennt, „leuchtet“ auch die erste Ziffer der HG1-Anzeige, die in diesem Fall die dritte Ziffer der gesamten Voltmeteranzeige ist, sie zeigt Einheiten von Volt an. Erreicht die Eingangsspannung einen Wert von 10 V oder mehr, wird am Ausgang PA0 des Mikrocontrollers ein High-Pegel gesetzt, der Transistor VT1 öffnet und parallel zum Widerstand R3 wird der Widerstand R4 durch die Low-Drain-Source geschaltet Widerstand des offenen Transistors, wodurch der Übertragungskoeffizient des Widerstandsspannungsteilers R1-R4 zehnmal verringert wird - 0,025.

In diesem Fall "leuchten" die erste (Zehntel Volt) und die dritte (Volt-Einheiten) Ziffer der HG2-Anzeige (die zweite ist trennend und erloschen), sowie die erste Ziffer (Zehner Volt) der HG1-Indikator. Die meisten Teile, mit Ausnahme der LED-Anzeigen, sind auf einer Platte aus einseitiger Glasfaserfolie montiert, deren Zeichnung in Abb. 2.

Voltmeter für Labornetzteile. Leiterplatte
Fig. 2

Das Gerät verwendet Oxidkondensatoren K50-35 oder importierte Widerstände - MLT-, C2-23-, BSS88-Transistoren sind mit BS170P, KP504A austauschbar. Sie können eine vierstellige, zwei zweistellige oder vier einstellige LED-Anzeigen mit gemeinsamer Kathode und sieben Elementen verwenden. Induktor L1 - DM-0,1 oder importierter EC24, wird auf der Platine zwischen den Pins 5 und 15 des Mikrocontrollers von der Seite der gedruckten Leiter installiert. Das Gerät muss von einer stabilisierten Spannungsquelle, z. B. einem integrierten Stabilisator 78L05, mit Strom versorgt werden, indem es an den Ausgang des Netzgleichrichters angeschlossen wird. Es ist jedoch zu beachten, dass die maximale Eingangsspannung des Stabilisators 78L05 30 V beträgt. Der durchschnittliche Stromverbrauch des Geräts beträgt etwa 12 mA. Die Einrichtung läuft auf eine Auswahl von Widerständen R1 und R4 hinaus. Zunächst wird durch Anlegen einer Spannung von etwa 5 V an den Eingang und Steuern mit einem beispielhaften Voltmeter der erforderliche Wert an der Anzeige eingestellt, indem der Widerstand R1 ausgewählt wird. Dann wird die Eingangsspannung auf 15 ... 20 V erhöht und der gewünschte Wert auch an der Anzeige durch Auswahl des Widerstands R4 eingestellt.

Programm für Mikrocontroller-Firmware

Autor: M. Ozolin, p. Krasny Jar, Gebiet Tomsk; Veröffentlichung: cxem.net

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