İşe Alım

LED'lerde doğrusal göstergeli voltmetre devresi. LED'li basit bir elektronik voltmetre. Şema ve açıklama. LED voltmetreler

Herkese selamlar. Bugün bir voltmetre hakkında konuşacağım. Birçok insan, 8. sınıf okul fizik derslerinden bir voltmetrenin ne olduğunu hatırlar. Ve daha kesin olmak gerekirse, bir voltmetre (volt + gr. μετρεω ölçerim), elektrik devrelerinde voltajı veya EMF'yi belirlemek için doğrudan okuma ölçüm cihazıdır. Yük veya güç kaynağına paralel olarak bağlanır. (Wikipedia tarafından tanımlandığı gibi)

İdeal bir voltmetre sonsuz büyük bir iç dirence sahip olmalıdır. Bu nedenle, gerçek bir voltmetredeki iç direnç ne kadar yüksek olursa, cihazın ölçülen nesne üzerindeki etkisi o kadar az olur ve sonuç olarak doğruluk o kadar yüksek ve kapsam o kadar çeşitli olur. Ne yazık ki, bu bizim cihazımız için geçerli değildir, çünkü devre ve göstergelere güç sağlamak için ölçtüğümüz teller aracılığıyla akım sağlanır.
Çalışma prensibine göre voltmetremiz elektronik, dijitaldir. Bu, içine takılan mikro devrenin sinyali ölçtüğü ve algılama kolaylığı için dijital forma dönüştürdüğü anlamına gelir.
Geçen yüzyılda, işaretçi voltmetreler yaygındı, örneğin:


Ancak günümüzde hala yaygın olarak kullanılmaktadırlar.

Ama belki de diğer resimlere daha aşinasınız:

teypte seviye göstergesi / voltmetre

hatta VAZ klasik ailesinin bir arabasında



Pointer voltmetrelerinin önemli bir dezavantajı vardır - bobinin dikkatli kullanım gerektiren ve yalnızca bir konumda çalışmak üzere tasarlanmış bir okla askıya alınması (aksi takdirde ölçüm hatası artar). Elektronik cihazlarda bu dezavantaj yoktur. Sovyet endüstrisi, 572PV2 ve 572PV5 gibi özel mikro devrelerde uzmanlaştı, ancak onlar da eski.

Teslimat:

Her zamanki paket, sivilce ve diğer koruma yok.


Sipariş tarihinden itibaren yaklaşık 40 gün içinde takipsiz normal posta ile geldi.

İddia edilen özellikler ve gerçeklik:
- Ölçüm aralığı 3.2-30 Volt.
-Yanlış dahil edilmeye karşı koruma
Koruyucu diyot takılı.
- 10 Volt'un altındaki voltajlarda doğruluk 0,01 V + - 1 hanedir
- 10 voltun üzerindeki voltajlarda doğruluk 0,1 V'dir.
- Kırmızı renkli LED'ler
Yedi segmentli göstergelerin diğer renkleri ile mevcuttur
-Güç gerektirmez
Aslında, ölçümün yapıldığı tellerden güç alır.
- Ölçüm iki tel üzerinden yapılır
- Ekran, yaklaşık 14 mm'ye karşılık gelen 0,56 inç yüksekliğinde 3 LED yedi segmentli göstergeden oluşur.
- Saniyede 5 kez veri güncelleme süresi
-Maksimum değiştirilebilir voltaj 30 volt
Yerleşik sabitleyici ile sınırlı
-Minimum 3,2 Volt.
Aslında, yaklaşık 3.6 volt.
-Beyan Edilen Doğruluk:
10V ve üzerinde 10V ve 0.1V'a kadar ölçüm yaparken 0,01V, en fazla %1 ± 1 basamak
Uyumlu (ADC 12 bit)
- Sıcaklık aralığı -10℃~65℃
- Boyutlar: 48mm x 29mm x 22mm (U*G*Y)
İniş deliği: 46*27mm
-Tüketim akımı 20mA'dan fazla değil
Akım tüketimi, göstergedeki sayılara bağlıdır - ne kadar çok segment yanarsa, o kadar fazla akım tüketilir, ancak 20 mA'dan fazla değil

Küçük ayrıntılarla görünüm:


Boyutlar, şaşırtıcı olmayan beyan edilene karşılık gelir. Bu nedenle, onlar üzerinde ayrıntılı olarak durmayacağım.
Penceredeki voltmetreyi sabitlemek için sekmeler:


Tahta, durumda biraz sarkar, bir damla dolgu macunu veya yapıştırıcı ile “işlenir”.
Boş bir kasa ve koruyucu bir film, aynı zamanda bir ışık filtresi görevi görür:


Ön taraftaki film, ışığa maruz kaldığında nispeten az parlama olduğu için mattır:

3 haneli gösterge. Filmi bile çekmediler.
Karşılaştırma için fotoğraf


"Işıkta çalışır" filmi Parlama ile oldukça kabul edilebilir:


parametreler okunabilir.

Sonunda tahtaya ulaştık:
Lehimleme oldukça düzgün, akı izi bulunamadı.


D1 koruma diyotu, yanlış bağlanırsa (ters polarite) bileşenlerin zarar görmesini önler. U2 sabitleyici 7133H Holtek (3,3 Volt) bir mikro devre ile çalışır. Stabilizatörde minimum 0,1 Volt düşüş (düşük düşüş serisi) ve diyotta en az 0,2 Volt düşüş olmasına dayanarak, bu nedenle, kararlı değerlerin garanti edildiği voltmetrenin minimum güç kaynağı , en az 3,6 Volt olmalıdır. Hangi beyan edilen satıcıyla eşleşmiyor. Dirençler 221 (8 adet) gösterge segmentlerinin akımını sınırlar.
Denetleyici üzerindeki etiket kaldırıldı. İlk başta bir çeşit PIC16 kullanıldığını düşündüm ama katalogda 16 ayaklı bir kasa bulamadığım için hala Holtek serisi bir kontrolcü fikrine yöneldim. Her durumda, 30 Volt ve 1 ondalık basamak doğruluğu için 12 bitlik bir ADC aşırıdır. Biraz esnetme ile 8 bitlik bir ADC kullanılabilir.

testler:
Mevcut cihazlarla banal bir karşılaştırmaya indirgenirler.
Eksi okumalara aldırmayın, ülkemizde elektrikçiler böyle kullanıyor ama hemen fark etmedim.
Eşzamanlı bağlantı için büküm telleri bir çıkış yolu değildir. Wago yaylı klemensler kullandım.




3,2 Volttan çalışma bildirilir, ancak dahili dengeleyici girişte minimum 3,4 Volt gerektirir.


daha yüksek bir aralığa geçmeyi unuttum





Genel olarak, doğruluk nispeten yüksektir ve hatta pens metrelerin okumaları hafife aldığı bulundu, bu yüzden onları bir kılavuz olarak görmezden geleceğim.
Tahtayı dondurmadım ama saç kurutma makinesi ile +50C civarına kadar ısıtmaya çalıştım. Sonuçlar değişmedi.

Bir çocuk koltuğu işgal etti


kötü fotoğraf




Parlama ve netlik için okumaların yenileme hızı hakkında isteğe bağlı küçük bir video:

Sonuçlar:
Çeşitli ev yapımı ürünler - doğrudan amaç. Boşluklar kapatılırsa, IP 67 korumalı olarak kullanılabilirler. Bu voltmetreleri almama neden olan sebeplerden biri, eski işaretçi voltmetre stoklarının tükenmesidir. Bunları bir vakum tüplü transformatöre dayalı ev yapımı araç akü şarj cihazlarında kullanıyorum. Ne yazık ki, bitmiş cihazın fotoğrafı yok - tüketiciler işte fotoğraf gönderme isteğimi görmezden geliyor. Harici bir kaynağa link vermeyeceğim, dilerseniz kişisel mesaj olarak da gönderebilirsiniz.
Satışta daha ucuz voltmetre versiyonları da var - kılıfsız.

Artıları:
Çerçeveli gövde tasarımı (panel versiyonu), yanlış yapılmış bir montaj deliğine gözlerinizi kapatmayı mümkün kılar
Büyük ve parlak sayılar
Birkaç renk var
Ekran neredeyse parlamıyor
Doğruluk +-1 son basamağa karşılık gelir
eksileri:
Güç, 3,6 Volt gerektirir (3,2 talep edildi)
Tahta, kasada hafifçe sallanıyor.

+11 almayı planlıyorum Favorilere ekle İncelemeyi beğendim +28 +43

Bu tasarım, on iki LED göstergeli basit bir voltmetreyi tanımlar. Bu ölçüm cihazı, ölçülen voltajı 0 ila 12 volt aralığında 1 voltluk adımlarla görüntülemenizi sağlar ve ölçüm hatası çok düşüktür.

Gerilim karşılaştırıcılar, üç LM324 işlemsel yükselteç üzerine monte edilmiştir. Ters çevrilmiş girişleri, devreye kontrollü bir voltajın sağlandığı R1 ve R2 dirençleri üzerine monte edilmiş bir direnç voltaj bölücüye bağlanır.


Referans voltajı, R3 - R15 dirençleri üzerinde yapılan bir bölücüden işlemsel yükselteçlerin ters çevirmeyen girişlerine sağlanır. Voltmetrenin girişinde voltaj yoksa op-amp çıkışları yüksek sinyal seviyesine sahip olacak ve mantık elemanlarının çıkışları mantıksal sıfıra sahip olacağından LED'ler yanmaz.

Ölçülen voltajın LED göstergesi girişe ulaştığında, op-amp karşılaştırıcılarının belirli çıkışlarında sırasıyla düşük bir mantık seviyesi ayarlanacak, bunun sonucunda LED'lere yüksek bir mantık seviyesi gidecek, bunun sonucunda ilgili LED yanacaktır. Cihazın girişinde voltaj seviyesinin beslenmesini önlemek için 12 volt için koruyucu zener diyot bulunmaktadır.

Yukarıda tartışılan şemanın bu versiyonu, herhangi bir araç sahibi için mükemmeldir ve ona akünün şarj durumu hakkında görsel bilgi verecektir. Bu durumda, LM324 mikro montajının dört yerleşik karşılaştırıcısı söz konusudur. Evirici girişler sırasıyla 5,6V, 5,2V, 4,8V, 4,4V referans voltajları oluşturur. Akü voltajı, R1 ve R7 dirençleri üzerindeki bir bölücü aracılığıyla doğrudan evirici girişe sağlanır.

LED'ler yanıp sönen göstergeler olarak işlev görür. Ayar için aküye bir voltmetre bağlanır, ardından değişken direnç R6, ters çevirme terminallerinde istenen voltajların mevcut olması için ayarlanır. Gösterge LED'lerini aracın ön panelinde sabitleyin ve yanlarında bir veya başka bir göstergenin yandığı akü voltajını uygulayın.

Bu yüzden bugün, mikrodenetleyiciler kullanan başka bir projeyi düşünmek istiyorum, ama aynı zamanda bir radyo amatörünün günlük işlerinde çok faydalı. Bu, modern bir mikrodenetleyicideki dijital bir cihazdır. Tasarımı 2010 yılı için bir radyo dergisinden alınmıştır ve gerekirse bir ampermetre için kolayca yeniden oluşturulabilir.

Bir otomotiv voltmetresinin bu basit tasarımı, bir otomobilin yerleşik ağının voltajını izlemek için kullanılır ve 10.5V ila 15 volt aralığı için tasarlanmıştır. Gösterge olarak on LED kullanılır.

Devrenin kalbi LM3914 IC'dir. Giriş voltajı seviyesini tahmin edebilir ve nokta veya sütun modunda LED'lerde yaklaşık sonucu görüntüleyebilir.

LED'ler, bir nokta (pim 9 bağlı değil veya eksiye bağlı değil) veya bir sütun (pim 9'dan güç artısına) modunda pilin veya yerleşik ağ voltajının mevcut değerini gösterir.

Direnç R4, LED'lerin parlaklığını kontrol eder. Dirençler R2 ve değişken R1 bir voltaj bölücü oluşturur. R1 yardımıyla üst voltaj eşiği ayarlanır ve direnç R3 yardımı ile alt olan ayarlanır.

Devrenin kalibrasyonu aşağıdaki prensibe göre yapılır. Voltmetrenin girişine 15 volt uyguluyoruz. Ardından, R1 direncini değiştirerek VD10 LED'inin (nokta modunda) veya tüm LED'lerin (sütun modunda) ateşlenmesini sağlayacağız.

Ardından girişe 10.5 volt uygularız ve R3, VD1'in parıltısını elde eder. Ardından voltaj seviyesini yarım voltluk artışlarla artırın. SA1 geçiş anahtarı, nokta/sütun gösterge modları arasında geçiş yapmak için kullanılır. SA1 kapalıyken - bir sütun, açıkken - bir nokta.

Aküdeki voltaj 11 voltun altındaysa, VD1 ve VD2 zener diyotları akımı geçmez, bu nedenle sadece HL1 yanar, bu da aracın yerleşik ağının düşük voltaj seviyesini gösterir.


Voltaj 12 ila 14 volt aralığındaysa, zener diyot VD1, VT1'in kilidini açar. HL2 yanarak normal pil seviyesini gösterir. Akü voltajı 15 volttan yüksekse, VD2 zener diyotu VT2'nin kilidini açar ve HL3 LED'i yanar, bu da aracın ağında önemli bir voltaj fazlalığı olduğunu gösterir.

Gösterge olarak, önceki tasarımda olduğu gibi üç LED kullanılır.

Voltaj seviyesi düşük olduğunda HL1 yanar. Norm HL2 ise. Ve 14 volttan fazla, üçüncü LED yanıp söner. Zener diyot VD1, op-amp'in çalışması için bir referans voltajı üretir.

eski güzel yol.

Bir arabanın gösterge panosuna takılan bir voltmetre, yerleşik ağındaki voltaj seviyesini hızlı bir şekilde kontrol etmenizi sağlar. Böyle bir cihaz yüksek çözünürlük gerektirmez, ancak okumaları kolay ve hızlı bir şekilde belirleme yeteneği gereklidir. Bu koşullar en iyi şekilde ayrı bir led gösterge Gerilim. Benzer cihazlar, voltaj ve güç seviyesini değerlendirmek için çok yaygın hale geldi. Genellikle iki şekilde uygulanırlar.

İlk olarak, özü, çok çıkışlı dirençli bir voltaj bölücü aracılığıyla ölçülen voltajın kaynağına bir LED hattının bağlanmasıdır. Burada LED'lerin, transistörlerin ve diyotların eşik özellikleri kullanılır. Böyle bir göstergenin basitliği için, LED'lerin ateşlenmesi için bulanık bir eşik ile ödeme yapılması gerekir. Bu tür cihazlar bir zamanlar bir radyo tasarımcısı şeklinde satıldı.

İkinci yol, giriş sinyalinin bir kısmını örnek olanla karşılaştıran her bir LED'i açmak için ayrı bir karşılaştırıcı kullanmaktır. Çoğu zaman op amperlerde uygulanan karşılaştırıcıların yüksek kazancı nedeniyle, açma ve kapama eşikleri çok açıktır, ancak gösterge çok fazla çip gerektirir. Dörtlü op-amp'ler şu anda hala pahalı ve böyle bir çip sadece dört LED'i çalıştırabilir.

Dikkatinize sunulan voltmetre, yukarıdakilerin ışığında optimize edilmiştir - içinde, minimum ucuz, ekonomik ve yaygın olarak bulunabilen elemanlar kullanılarak LED ateşlemenin net eşik seviyeleri elde edilir. Cihazın çalışma prensibi, dijital bir mikro devrenin eşik özelliklerine dayanmaktadır.

Cihaz (Şekil 1'deki şemaya bakın) altı seviyeli bir göstergedir. Arabada kullanım kolaylığı için ölçüm aralığı 1 V'luk adımlarla 10...15 V olarak seçilmiştir.Hem aralık hem de adım kolayca değiştirilebilir.

Eşik cihazları, her biri büyük kazançlı doğrusal olmayan bir voltaj yükselticisi olan altı adet DD1.1-DD1.6 invertördür. İnverterlerin eşik anahtarlama seviyesi, mikro devrenin besleme voltajının yaklaşık yarısı kadardır, bu nedenle giriş voltajını besleme voltajının yarısı ile karşılaştırırlar.

Eviricinin giriş voltajı eşik seviyesini aşarsa, çıkış voltajı düşer. Bu nedenle inverterin yükü olarak görev yapan LED, çıkış (sink) akımı ile yanacaktır. Eviricilerin çıkışı yüksek olduğunda LED'ler kapanır ve söner.

Direnç bölücü R1-R7'nin çıkışlarından, yerleşik ağın voltajının karşılık gelen payı invertörlerin girişine verilir. Araç gerilimi değiştiğinde payları da orantılı olarak değişir. İnverterlerin ve LED hattının besleme gerilimi, mikro devre stabilizatörü DA1 tarafından stabilize edilir. R1-R7 dirençlerinin değerleri, 1 V'luk bir anahtarlama adımı elde edilecek şekilde hesaplanır.

Kondansatör C2, direnç R1 ile birlikte, örneğin motoru çalıştırırken meydana gelebilecek kısa süreli voltaj yükselmelerini bastıran düşük frekanslı bir filtre oluşturur. Mikro devre stabilizatörlerinin üreticisi, yüksek frekansta kararlılıklarını artırmak için C1 kapasitörünün kurulmasını önerir. Dirençler R8-R13, inverterlerin çıkış akımını sınırlar.

R1-R7 dirençleri nasıl hesaplanır? DD1.1.-D1.6 invertörlerinin girişine, pratik olarak giriş akımını tüketmeyen alan etkili transistörlerin kurulmasına rağmen, sözde bir kaçak akım vardır. Bu, tüm altı inverterin toplam kaçak akımından çok daha büyük (6X10-5 μA'dan fazla olmayan) bölücüden geçen bir akımın seçilmesini gerekli kılar. Bölücüden geçen minimum akım, minimum 10 V endüklenen voltajda olacaktır.

Bu akımı, kaçak akımın yaklaşık bir milyon katı olan 100 µA'ya ayarlayalım. O halde RD=R1+R2+RЗ+R4+R5+R6+R7 (voltaj volt ve akım miliamper ise kiloohm cinsinden) bölücünün toplam direnci şöyle olmalıdır: Rd=Uvx min/Imin = 10V /0.1mA = 100 kOhm.

Şimdi, Upr \u003d Upit / 2 koşulu altında dirençlerin her birinin direncini hesaplayalım, yani söz konusu durumda Upr \u003d 3 V. 15 V'luk bir giriş voltajı ile, R7 direncine 3 V düşmelidir ve içinden geçen akım (tüm bölücüdeki akıma eşit) Id \u003d UBX / Rd \u003d 15 V / 100 kOhm \u003d 0.15 mA \u003d 150 μA, Ardından direnç R7: R \u003d Upor / Id ; R7=3V/0.15mA=20kΩ.

DD1.5 invertör girişinde 3 V, 14 V giriş voltajında ​​olmalıdır. Bu durumda bölücüden geçen akım Id \u003d 14 V / 100 kOhm \u003d 0.14 mA'dır. Ardından toplam direnç R6 + R7 \u003d Upop / Id \u003d 3 / 0.14-21.5 kOhm.

Dolayısıyla R6 \u003d 21,5-20 \u003d 1,5 kOhm.

Benzer şekilde, bölücünün kalan dirençlerinin direnci belirlenir: R5 \u003d UporkhRd / Uin- (R6 + R7) -1.6 kOhm; R4-2 kOhm, R3-2.2 kOhm, R2-2.7 kOhm ve son olarak R1 \u003d Rd- (R2 + R3 + R4 + R5 + R6 + R7) \u003d 70 kOhm-68 kOhm.

Genel olarak bilindiği gibi, CMOS mikro devre elemanlarının eşik voltajı 1/3Upit ila 2/3Upit aralığındadır. Aynı çip üzerinde tek bir teknolojik döngüde üretilen aynı mikro devrenin elemanlarının, anahtarlama eşiğinin neredeyse aynı değerlerine sahip olduğu da bilinmektedir. Bu nedenle, voltmetrenin "ölçeğinin başlangıcını" doğru bir şekilde ayarlamak için, R1 rezistörünü, hesaplanan bir dereceye sahip bir düzelticiden bir seri devre ve hesaplanandan iki kat daha az bir dereceye sahip sabit bir devre ile değiştirmek yeterlidir.

Cihazın sıcaklık stabilitesi çok yüksektir. Sıcaklık -10 ila +60 °C arasında değiştiğinde, tepki eşiği birkaç yüzde bir volt kadar değişir. DA1 mikro devre stabilizatörü ayrıca 0...100 °C içinde en az 30 mV sıcaklık kararlılığına sahiptir.

DA1 stabilizatörünün çıkış voltajı 6 V'tan az olmamalıdır, aksi takdirde inverterler LED'ler aracılığıyla gerekli akımı sağlayamaz. K561LN2 yongasının invertörleri, 8 mA'ya kadar çıkış akımına izin verir. AL307BM LED'leri, akım sınırlayıcı dirençler R8-R13 yeniden hesaplanarak başkaları ile değiştirilebilir. Kondansatörler ayrıca en az 10 V anma gerilimi için herhangi biri olabilir.

Monte edilmiş cihazı kurmak için, yerleşik ağı simüle edecek olan ayarlanabilir bir voltaj kaynağının çıkışına bağlanır. Kaynağın çıkış voltajını 10 V'a ve ayar direncinin direncini maksimuma ayarlayarak, kaydırıcısını HL1 LED'i yanana kadar döndürün. Kalan seviyeler otomatik olarak ayarlanır.

Voltmetrenin parçaları, 1 mm kalınlığında folyo fiberglastan yapılmış bir baskılı devre kartına monte edilmiştir. Tahtanın çizimi Şek. 2. Bir ayar direnci SPZ-33 ve geri kalanı - MLT-0.125, kapasitör C1 - KM, C2 - K50-35'i kurmak için tasarlanmıştır.



Kart, plastik kutunun altına, boru şeklindeki raflarda iki M2.5 vida ve aynı anda DA1 yongasını tahtaya bastıran bir vidayla tutturulmuştur. Bu mikro devrenin, tahtaya plastik (metal olmayan) bir tarafla takıldığını unutmayın. Mikro devre kasası ile kart arasına boru şeklinde bir stand da yerleştirilmiştir, ancak kısaltılmıştır.

LED'lerin kabloları montajdan önce 90 derece bükülür, böylece optik eksenleri kartın düzlemine paralel olur. LED'lerin yuvaları, kartın kenarından dışarı çıkmalı ve cihazın son montajı sırasında kutunun ucunda açılan deliklere girmelidir.

Mikro devrenin girişine (pim 8 ve 17 arasında) 0,1 mikron kapasiteli bir kapasitör bağlanırsa, stabilizatörün ve tüm cihazın bir bütün olarak kararlılığı daha da yüksek olacaktır. Stabilizatörü, genliği 80 - 00 V'a ulaşabilen yerleşik ağdaki kazara voltaj dalgalanmalarından korumak için. Bu kapasitöre paralel olarak başka bir oksit kapasitör bağlanmalıdır. En az 1000 mikrofarad kapasiteye ve 25 V nominal gerilime sahip olmalıdır. Bu kapasitör ayrıca otomotiv ekipmanının radyo ve ses yükselticisinin çalışması üzerinde faydalı bir etkiye sahip olacaktır.

Edebiyat

Oldukça az sayıda sürücü, beklenmedik bir pil deşarjı gibi bir sorunla karşı karşıya. Bu özellikle evden uzakta bir yolculukta olduğunda sinir bozucu oluyor. Sebeplerden biri, otomatik jeneratörün arızası olabilir. Yaklaşan pil tüketimini önlemeye yardımcı olun araba voltmetresi. Aşağıda böyle bir cihazın bazı basit şemaları bulunmaktadır.

LM3914 çipindeki otomotiv voltmetresi

Bu araba voltmetre devresi, arabanın yerleşik ağının voltajını 10.5V ila 15V aralığında kontrol etmek için tasarlanmıştır. Gösterge olarak 10 adet LED kullanılmıştır.

Devrenin temeli entegredir. Bu mikro devre, giriş voltajını değerlendirebilir ve sonucu nokta veya sütun modunda 10 LED'de görüntüleyebilir. LM3914 yongası geniş bir güç aralığında (3V ... 25V) çalışabilmektedir. LED'lerin parlaklığı, harici bir değişken direnç kullanılarak ayarlanabilir. Mikro devrenin çıkışları TTL ve CMOS mantığı ile uyumludur.

On LED VD1-VD10, akü voltajının mevcut değerini veya aracın yerleşik ağının voltajını nokta modunda (pim 9 bağlı değil veya eksiye bağlı değil) veya sütunda (pim 9 artı güce bağlı) gösterir.

6.7 pinleri ile eksi güç kaynağı arasına bağlanan direnç R4, LED'lerin parlaklığını ayarlar. Dirençler R2 ve değişken direnç R1 bir voltaj bölücü oluşturur. Değişken direnç R1 kullanılarak üst voltaj seviyesi ayarlanır ve R3 yardımıyla alt voltaj ayarlanır.

Daha önce belirtildiği gibi, bu otomotiv voltmetresi 10.5 ila 15 volt arasında bir gösterge sağlar. Devre kalibrasyonu aşağıdaki gibi yapılır. Güç kaynağından voltmetre devresinin girişine 15 voltluk bir voltaj uygulayın. Ardından, direnç R1'in direncini değiştirerek, VD10 LED'inin (nokta modunda) veya tüm VD ... VD10 LED'lerinin (sütun modunda) yanmasını sağlamak gerekir.

Ardından girişe 10,5 volt uygulayın ve yalnızca VD1 LED'inin yandığından emin olmak için değişken direnç R3'ü kullanın. Şimdi voltajı 0,5 voltluk artışlarla artırarak LED'ler birer birer yanacak ve 15 voltta tüm LED'ler yanacaktır. Switch SA1, nokta/sütun gösterge modları arasında geçiş yapmak için tasarlanmıştır. SA1 anahtarı kapalıyken bir sütun, açıkken bir noktadır.

Transistörlerde otomobil voltmetresi

Aşağıdaki otomotiv voltmetre devresi iki üzerine inşa edilmiştir. Akü voltajı 11 volttan az olduğunda, VD1 ve VD2 zener diyotları akımı geçmez, bu nedenle sadece aracın yerleşik ağının düşük voltajını gösteren kırmızı LED yanar.

Voltaj 12 ila 14 volt arasındaysa, zener diyot VD1, transistör VT1'i açar. Yeşil LED, normal voltajı belirtmek için yanar. Akü voltajı 15 volt'u aşarsa, VD2 zener diyotu, VT2 transistörünü açar, bunun sonucunda sarı LED yanar ve araç ağında önemli bir voltaj fazlalığı olduğunu gösterir.

İşlemsel yükseltici LM393 üzerindeki voltmetre

Bu basit otomotiv voltmetresi, işlemsel bir yükselticiye dayanmaktadır. Gösterge olarak, önceki şemada olduğu gibi üç LED kullanılır.

Voltaj düşük olduğunda (11V'den az), kırmızı LED yanar. Voltaj normal ise (12.4 ... 14V), yeşil ışık yanar. Voltajın 14V'u aşması durumunda sarı LED yanar. Zener diyot VD1, bir referans voltajı üretir. Bu şema şemaya benzer.

K1003PP1 çipinde otomotiv voltmetresi

Bir araba için bu voltmetre devresi K1003PP1 yongası üzerine inşa edilmiştir ve yerleşik ağın voltajını 3 LED'in parlaması ile izlemenizi sağlar:

  • 11 volttan daha düşük bir voltajda HL1 LED'i yanar.
  • 11,1 ... 14,4 volt voltajda HL2 LED'i yanar
  • 14,6 volttan daha yüksek bir voltajda HL3 LED'i yanar

Ayar. Herhangi bir güç kaynağından (11.1 ... 14,4V) girişe voltaj uyguladıktan sonra, değişken direnç R4, HL2 LED'inin yanmasını sağlamalıdır.

Çeşitli elektronik ürünlerle çalışırken, ayrı devre elemanları üzerindeki alternatif voltajların modlarını veya dağılımını ölçmeye ihtiyaç vardır. AC modunda açılan sıradan multimetreler, bu parametrenin yalnızca büyük değerlerini yüksek derecede hata ile kaydedebilir. Küçük okumalar yapmanız gerekiyorsa, ölçümlerin milivolt doğruluğunda yapılmasını sağlayan bir AC milivoltmetreye sahip olmak arzu edilir.

Kendi elinizle bir dijital voltmetre yapmak için, elektronik bileşenler konusunda biraz deneyime ve ayrıca bir elektrikli havyayı iyi kullanma yeteneğine ihtiyacınız var. Sadece bu durumda, evde bağımsız olarak gerçekleştirilen montaj işlemlerinin başarısından emin olabilirsiniz.

Mikroişlemci Tabanlı Voltmetre

Parça seçimi

Bir voltmetre yapmadan önce uzmanlar, çeşitli kaynaklarda sunulan tüm seçenekleri dikkatlice incelemenizi önerir. Böyle bir seçim için temel gereksinim, devrenin son derece basit olması ve 0,1 Volt'luk bir doğrulukla alternatif voltajları ölçme yeteneğidir.

Çeşitli devre çözümlerinin bir analizi, bir dijital voltmetrenin bağımsız üretimi için, PIC16F676 tipinde programlanabilir bir mikroişlemci kullanmanın en uygun olduğunu göstermiştir. Bu çipleri yeniden programlama tekniğinde yeni olanlar için, ev yapımı bir voltmetre için hazır bellenime sahip bir mikro devre satın almanız önerilir.

Parça satın alırken, LED segmentlerinde uygun bir gösterge elemanının seçilmesine özel dikkat gösterilmelidir (bu durumda tipik bir işaretçi ampermetre seçeneği tamamen hariç tutulur). Bu durumda, bu durumda devre bileşenlerinin sayısı gözle görülür şekilde azaldığından, ortak bir katoda sahip bir cihaz tercih edilmelidir.

Ek Bilgiler. Ayrık bileşenler olarak, sıradan satın alınan radyo elemanlarını (dirençler, diyotlar ve kapasitörler) kullanabilirsiniz.

Gerekli tüm parçaları aldıktan sonra, voltmetre devresinin kablolamasına geçmelisiniz (baskılı devre kartını üreterek).

Pano hazırlığı

Baskılı devre kartı üretmeden önce, elektronik sayaç devresini, üzerindeki tüm bileşenleri dikkate alarak ve sökme için uygun bir yere yerleştirerek dikkatlice incelemeniz gerekir.

Önemli!Ücretsiz fonunuz varsa, böyle bir tahtanın üretimini özel bir atölyede sipariş edebilirsiniz. Bu durumda performansının kalitesi şüphesiz daha yüksek olacaktır.

Kart hazır olduktan sonra, onu “doldurmanız”, yani tüm elektronik bileşenleri yerlerine (mikroişlemci dahil) yerleştirmeniz ve ardından düşük sıcaklıkta lehimle lehimlemeniz gerekir. Bu durumda refrakter bileşikler uygun değildir, çünkü onları ısıtmak için yüksek sıcaklıklar gerekecektir. Monte edilen cihazdaki tüm elemanlar minyatür olduğundan, aşırı ısınmaları oldukça istenmeyen bir durumdur.

Güç kaynağı (PSU)

Gelecekteki voltmetrenin normal şekilde çalışması için ayrı veya yerleşik bir DC güç kaynağına ihtiyacı olacaktır. Bu modül klasik şemaya göre monte edilmiştir ve 5 voltluk bir çıkış voltajı için tasarlanmıştır. Bu cihazın nominal gücünü belirleyen mevcut bileşenine gelince, voltmetreye güç vermek için yarım amper yeterlidir.

Bu verilere dayanarak, bir güç kaynağı ünitesi için bir baskılı devre kartı hazırlıyoruz (veya üretim için özel bir atölyeye veriyoruz).

Not! Bu prosedürleri zamana yaymadan her iki kartı da (voltmetrenin kendisi ve güç kaynağı için) hemen hazırlamak daha mantıklı olacaktır.

Kendi kendine üretim ile bu, aynı türden birkaç işlemi aynı anda gerçekleştirmenize izin verir, yani:

  • Gerekli büyüklükteki boşlukların fiberglas levhalarından kesilmesi ve soyulması;
  • Sonraki uygulamasıyla her biri için bir fotoğraf maskesi yapmak;
  • Bu levhaları bir ferrik klorür çözeltisinde aşındırma;
  • Onları radyo bileşenleriyle doldurmak;
  • Yerleştirilen tüm bileşenlerin lehimlenmesi.

Levhaların tescilli ekipman üzerinde üretime gönderilmesi durumunda, aynı anda hazırlanmaları hem fiyat hem de zaman açısından kazanç sağlamanıza olanak tanır.

Montaj ve kurulum

Voltmetreyi monte ederken, mikroişlemcinin kendisinin doğru şekilde kurulduğundan emin olmak önemlidir (önceden programlanmış olmalıdır). Bunu yapmak için, gövde üzerindeki ilk ayağının işaretini bulmanız ve buna göre ürünün gövdesini montaj deliklerine sabitlemeniz gerekir.

Önemli! Ancak en kritik parçanın doğru kurulumuna tam bir güven duyulduktan sonra, lehimlemeye (“lehime iniş”) geçebilirsiniz.

Bazen, bir mikro devre kurmak için, tüm çalışma ve konfigürasyon prosedürlerini büyük ölçüde basitleştiren, altına özel bir soketin tahtaya lehimlenmesi önerilir. Bununla birlikte, bu seçenek yalnızca kullanılan soketin yüksek kalitede olması ve mikro devrenin bacaklarıyla güvenilir temas sağlaması durumunda faydalıdır.

Mikroişlemciyi lehimledikten sonra, elektronik devrenin diğer tüm elemanlarını lehime doldurabilir ve hemen koyabilirsiniz. Lehimleme işlemi sırasında aşağıdaki kurallara uyulmalıdır:

  • Tüm iniş alanı üzerinde sıvı lehimin iyi yayılmasını destekleyen aktif bir eritken kullandığınızdan emin olun;
  • Sokmayı tek bir yerde çok uzun süre tutmamaya çalışın, bu, monte edilen parçanın aşırı ısınmasını ortadan kaldırır;
  • Lehimlemeden sonra baskılı devre kartını alkol veya başka bir solvent ile yıkadığınızdan emin olun.

Kartın montajı sırasında herhangi bir hata yapılmaması durumunda, devre, harici bir 5 Volt stabilize voltaj kaynağından güç bağlandıktan hemen sonra çalışmalıdır.

Sonuç olarak, standart yönteme göre yapılan konfigürasyon ve doğrulama tamamlandıktan sonra kendi güç kaynağınızın bitmiş voltmetreye bağlanabileceğini not ediyoruz.

Video