|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ LCD'li dijital mini voltmetre. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Ölçüm teknolojisi Bu makalenin yazarı, ICL71x6 ailesinin (KR572PV5 dahil) bir dizi ADC mikro devresinin ve analoglarının azaltılmış besleme voltajındaki performansını inceledi. Bu çalışmaların sonuçlarını kullanarak minyatür bir dijital voltmetre için özgün bir tasarım geliştirdi. IСL130x71 yonga ailesine ait MAX6 ADC yongasını temel alarak dört ölçüm limitine sahip minyatür bir voltmetre geliştirilmiştir: 200 mV, 2, 20 ve 200 V. Cihazın temel şeması Şekil 1'de gösterilmektedir. XNUMX.
Voltmetrenin görünümü Şekil 2'de gösterilmektedir. XNUMX.
Bu mikro devre serisinin seçimi, azaltılmış besleme voltajındaki çalışma sınırının, ucuz ve erişilebilir bir düşük güçlü dedektörün (KR1171SP42 mikro devresi) eşik voltajıyla yaklaşık olarak çakışması gerçeğiyle açıklanmaktadır. Bu dedektörün kullanılması, besleme voltajının belirli bir seviyenin altına düşmesi durumunda hatalı ölçümlerin önlenmesini sağlar. ICL7106 (KR572PV5) ile karşılaştırıldığında önemli ölçüde daha düşük akım tüketimi, küçük boyutlu bir pil kullanıldığında bile voltmetrenin çalışma süresinin arttırılmasını mümkün kıldı. 32,768 kHz kristal frekansında voltmetre saniyede yaklaşık 2 (32768/16000) okuma verir. VR sinyal frekansı yaklaşık 40 Hz'dir (32768/800). Mini voltmetrede kullanılan MAX130CPL mikro devresi örneğinde, ölçüm doğruluğunun hala korunduğu minimum çalışma voltajının 4,27 V'a eşit olduğu ortaya çıktı. Bu nedenle, 1171SP42 dedektörlerinin mevcut on örneğinden (ve bunlar yanıt voltajında önemli bir yayılma), çalışma voltajı Us = 4,3 V ve histerezis 60 mV (kapanma voltajı yaklaşık 4,36 V) olan bir örnek seçildi. Bir ADC'nin doğruluğu büyük ölçüde ADC'de kullanılan kapasitörlerin kalitesiyle ilgilidir. ICL71xx ADC'nin kullanımına yönelik özel belgelerde ve makalelerde, dielektrikte düşük emme katsayısına sahip kapasitörlerin kullanılması tavsiye edilir. C6 (entegre devrenin kapasitansı) olarak seramik bir kapasitör kullanılırsa, dönüşümün doğrusallık hatası %0,1 düzeyinde ve polistiren ve polipropilen dielektriklerle sırasıyla %0,01 ve %0,001 olacaktır. Yerli kapasitörler arasında K71-4, K71-5, K72P-6, K72-9, K73P-7, K73-16, K73-17'yi önerebiliriz. Sıfır düzeltme ünitesindeki C4 ve referans voltajına sahip C2 kapasitörleri bir polietilen tereftalat dielektrik ile kullanılabilir. Referans için: K70-xx ve K71-xx gruplarının kapasitörleri - polistiren dielektrikli, gruplar K72-xx - floroplastik, K73-xx - polietilen tereftalat, K78-xx - polipropilen. Voltmetre, boyutları göstergenin boyutlarıyla örtüşen bir prototip baskılı devre kartı üzerine monte edilmiştir. ADC çipi göstergenin altında bulunur ve geri kalan elemanlar devre tahtasının arkasında bulunur. Giriş bölücü hariç tüm dirençler 0805 boyutunda çip dirençlerdir. Kurulum ince bir tel ile yapılır. Voltmetre panosu 80x35x15 mm ölçülerinde sac kasa içerisine monte edilmiştir. Göstergenin karşısında, içine şeffaf plastik bir plakanın (CD kutusunun kapağından) yapıştırıldığı kasanın içine kesilmiş bir pencere bulunmaktadır. Pil bölmesinin boyutları 35x15x15 mm'dir. 100 mV'luk bir referans voltajı elde etmek için R1, VD1, R3, R5, R6 elemanları kullanılır. Entegre zener diyot AD1580ART'ın (Ist min = 50 μA!) özellikleri, RER1004'ün (LM385)kinden biraz daha iyidir ve minyatür bir SOT-23 paketinde mevcuttur. Kırpma direnci R100'nın ayarlanmasıyla direnç R5 üzerinde 6 mV'lik bir referans voltajı ayarlanır. Özel bir anahtar olmadan dört voltaj ölçüm limitine sahip bir voltmetre yapmak mümkündü: test probu konektörüne yerleşik bir harici voltaj bölücü, XP1 konektörüne bağlanır. Giriş bölücü devresi Şekil 3'de gösterilmektedir. 4 ve Şekil 1'de. 90 tasarımını göstermektedir. Başka bir ölçüm sınırına geçiş, probun bir bölücü ile voltmetrenin XPXNUMX konektöründen ayrılması, probu XNUMX derece döndürmek ve her iki düğümü tekrar bağlamak suretiyle yapılabilir.
Voltmetrenin bağlı bir voltaj bölücüyle giriş direnci 11,1 MOhm'dur (bölücü olmadan - yaklaşık 100 MOhm). Giriş voltaj bölücüsünde% 2 toleransla C29-0,062V 0,125 veya 0,1 W dirençleri kullanmak en iyisidir. Bölücü dirençlerin dirençleri 10'un katları olarak seçildiğinden seçim kolaylığı sağlanmaktadır. Bu durumda bölücünün alt kolunun direnci 11,11 kOhm olmalıdır; bu değer C2-29V (E192 serisi) dirençleri için mevcuttur. [1]'deki tavsiyeyi kullanabilir ve E24 serisi 12 kOhm ve 150 kOhm değerlerine sahip iki direnci paralel olarak bağlayabilirsiniz (11,11 kOhm değerini seçmek önemlidir). Bölücüye %0,1 toleranslı dirençler takarken ek bir seçim yapılmasına gerek kalmayacaktır. Ne yazık ki, 10 MΩ değerinde doğru bir küçük direnç bulmak imkansızdır. Bu nedenle 0805 çip dirençlerinden ev yapımı bir direnç yapmak zorunda kaldım, böyle bir direncin devresi ve tasarımı Şekil 5'de gösterilmektedir. 5,a ve Şek. XNUMX B.
R1'= 8,2 MOhm ve R1"= 1,8 MOhm dirençleri negatif toleransla seçilmelidir. Sapma yaklaşık %0,1 ise (bu %1 toleranslı çip dirençleri için oldukça olası bir değerdir), o zaman diğer iki direnç direnç Şekil 5'te belirtilen değerlere sahip olmalıdır, a. Direnç R1*, direnç R1"'in üzerine lehimlenmiştir. Tasarım boyutu yaklaşık olarak C2-23 0,125 veya 0,25 W dirençlerine karşılık gelir. Bölücünün girişinde izin verilen maksimum voltaj, 0805 R1' çip direncinin izin verilen maksimum voltajı ile belirlenir ve pasaport verilerine göre 300 V'a eşittir. Çip dirençlerinin çalışma voltajı 150 V'u geçmemelidir. Direnç R1'in direncinin 8,2 MOhm/ 11,1 MOhm = bölücünün toplam direncinin %73,8'i olduğu göz önüne alındığında, bölücünün çalışma voltajı 150 V / 0,73 = 203 V olur, bu da maksimum ölçüm sınırına karşılık gelir mini voltmetre. 10 MΩ direncini doğru bir ohmmetre okuyarak veya monte edilmiş bölücü üzerinde doğru bir voltmetre ile kalibre edilmiş 1,999 V voltajı ölçerek ayarlayabilirsiniz. Doğal olarak mini voltmetrenin kendisi 200 mV sınırına ayarlanmalıdır. Prensip olarak, ohmmetre okumalarına dayalı ilk ayarlama seçeneği iyi bir sonuç veremez, çünkü her zaman 10 MΩ direnç üzerinde gözle görülür bir voltaj düşüşü yaratan bir giriş akımı vardır. Ancak ICL71xx mikro devre ailesinin giriş akımları o kadar küçük ki 31/2 basamaklı bir ekran için sonuçlar oldukça tatmin edici. Alt limitte bile kapatılamayan dahili voltaj bölücü nedeniyle bazı hatalar meydana gelebileceğinden, daha doğru bir büyüklük sırası olsa bile, bölücüyü aşamalarına bir multimetre bağlayarak ayarlamanız önerilmez. Prob yapısını epoksi reçine ile doldurmadan önce, 10 MΩ direncin ve tüm bölücünün alkol-benzin karışımı, su ve şampuanla iyice durulanması ve iyice kurutulması önerilir. Bu amaçla saç kurutma makinesinin çıkışındaki hava sıcaklığı 70...90 °C aralığında olduğunda kullanılması uygundur. Epoksinin PBD-8 pinli konnektörlerin gövdesine akmamasına dikkat edilmelidir. Voltmetrenin ucunda timsah tipi klips bulunan ikinci giriş probu HRZ konektörüne bağlanır. 200 mV girişi de aynı konnektöre bağlı olduğundan, çeşitli harici ataşmanlarla bir voltmetreyi bağlamak için veya sadece yüksek giriş direncine ve 200 mV ölçeğe sahip bir gösterge olarak kullanılabilir. Gerilim bölücünün XP1 konektörüyle bağlantısı kesilir, böylece ondalık noktanın konumu normal bir atlama kablosu kullanılarak XP1 konektöründe ayarlanabilir. Voltmetrenin metal gövdesinin cihazın elektrik kısmına bağlantısı yoktur, ancak KhRZ konektöründe bir "muhafaza" kontağı vardır. Duruma göre kullanabilirsiniz (örneğin, yüksek seviyede parazit ile). Negatif probun şeması ve tasarımı Şekil 6'de gösterilmektedir. XNUMX.
Voltmetre INTECH'in ITS-0803 LCD göstergesini kullanır [2]. Boyutları 51x30,5 mm'dir. Görüntü zaten 2...2,1 V'luk bir voltajda görünüyor ve arka plana göre işaretin maksimum kontrastı (IZhTs5-4/8'de kontrast daha kötü) gösterge 3.. besleme voltajına ulaşıyor. .3.3 V. Bu tip gösterge standart olarak adlandırılabilir, çünkü tam analogları bir dizi şirket (Standish, Epson) tarafından üretilmektedir. Pimlerin ve segmentlerin amacı ve konumu Şekil 7'de gösterilmektedir. XNUMX.
En yaygın gösterge olan LCI5-4/8 kullanılabilir ancak önerilmez. Segmentlerin görüntüsü 2,5...2,7 V voltajdan başlayarak görünür, ancak maksimum kontrast yalnızca 4,3...4,8 V voltajda elde edilir. Ayrıca bu göstergede "Düşük" segment Pil" yoktur. . Bu LCD'nin "Sable" adı verilen, özellikleri daha iyi ve fiyatı daha yüksek olan bir analogu var. Reflektör tesisinden gelen IZHT'ler 14-4/7 iyi bir göstergedir. 3 V'luk bir besleme voltajıyla iyi çalışır, ancak 50 pimi, birçok ekstra bölümü ve buna bağlı olarak ITS-0803'ten daha büyük boyutları vardır. "LB" segment sembolü vardır. Bu bileşenlerle ilgili bilgilere ayrıca web sitesinden de ulaşılabilir [2]. LCD'de “ZAYIF PİL” bölümü yoksa, düşük pil gösterge ünitesindeki bir LED'i kullanabilirsiniz; Bu durum için voltaj kontrol devresi Şekil 8'de gösterilmektedir. 934. Minimum çalışma akımına sahip bir LED seçilmesi tavsiye edilir. Diyagramda gösterilen L-200SRC LED'i kırmızıdır ve çok parlaktır (King Bright). Normal olarak 300...XNUMX µA ileri akımda çalışır!
Transistör VT2, BP sinyalini tersine çevirir ve göstergedeki ondalık noktaları açmak için kullanılır. Akım sınırında gereken nokta, harici gerilim bölücünün XS2 konnektörü üzerindeki bir köprü ile açılır. Transistör VT0'deki bir anahtar aracılığıyla aynı ters çevrilmiş BP sinyali (şemada DP1 olarak gösterilmiştir) "Düşük Pil" LCD segmentine sağlanabilir. Anahtarın durumu (açık/kapalı), düşük gerilim dedektörü DA1 tarafından kontrol edilir. Kullanılmayan segmentlerin "aydınlanmasını" ortadan kaldırmak için R4, R7, R10, R11 dirençleri (5...10 MOhm dirençli) monte edilmiştir. Çoğu durumda gösterge bu dirençler olmadan iyi çalışır. Kullanılan göstergenin genişliğine bağlı güç bölmesinin boyutları, 4 V voltajlı 44LR544, A34, V28PX, РХ4А, 44SR6 pillerin cihaza takılmasına izin verir.Birkaç ayrı alkalin veya kullanmak da mümkündür. 13 V nominal gerilime sahip gümüş-çinko galvanik disk hücreleri AG376, 44A, LR44, SR1,55. Oldukça yaygındırlar ve lazer işaretleyicilerde ve Tomagotchi çocuk oyuncağında kullanılırlar. Bölmede, üç veya dört disk elemanının kullanılmasına izin veren oldukça uzun bir yay takılıdır. Dört elemanla son deşarj voltajı 4,3 V / 4 = 1,07 V'dir. Yalnızca üç eleman açıldığında kapasiteleri tam olarak kullanılmaz (izin verilen minimum voltaj yaklaşık 1,43 V'tur). Düşük akım tüketimi (özellikle MAX131 için), kapasitelerinin daha eksiksiz kullanılması için bir dizi "taze" ve kısmen boşalmış eleman kurmanıza olanak tanır. Biraz çaba harcayarak, tamamen boşalmış 5 elemanı bile bölmeye koyabilirsiniz (0,9 V x 5 = 4,5 V) ve voltmetre normal şekilde çalışacaktır. Bu tip alkali galvanik hücrelerin ve pillerin kapasitesi yaklaşık 100 mAh ve gümüş-çinko - 160 mAh'dir. Bu, ortalama akım tüketimi yaklaşık 220 μA (MAX130) olan bir pilden gelen voltmetrenin tahmini çalışma süresinin alkalin için yaklaşık 500 ve gümüş-çinko piller için 800 saat olacağı anlamına gelir. Bu ADC ailesinin diğer çip türleri için çalışma süresini mevcut tüketimlerine göre tahmin edebilirsiniz. 200 mV sınırındaki voltmetre hatası, LCD göstergesinin rakam kapasitesine karşılık gelir, yani göstergedeki tüm sayılar doğrudur (41/2 haneli voltmetre DT930F+, doğruluk sınıfı 0,05 kullanılarak test edilmiştir), ki bu elbette yazarın değeri değil, MAXIM ADC ve Analog Cihazların referans voltaj kaynağının yüksek kalitesi. Ayarlanmış bir voltmetrede ölçülen ION voltajı, hesaplanan değerden (yaklaşık 99,98 mV) biraz daha düşük olduğundan, bir kapasitördeki emilimi düzeltmeye yönelik bu yöntemle kaçınılmaz olarak ortaya çıkan cihazın doğrusal olmama durumu, göstergenin 3 1/2 basamağının ötesindedir. Bu durumda ölçeğin uç noktalarındaki okumalarda gözle görülür bir farkın olmaması (göstergenin en az anlamlı basamağının 1/2 biriminden az) sadece hoş bir kazadır. Kalan (üç) sınırda hata, voltaj bölücünün üretim kalitesine göre belirlenecektir. Yazar, bu makalede sunulan materyaldeki bazı belirsizliklerin farkındadır. Bir yandan amatör radyo dışında düşünülemeyecek bir cihazın tasarımında çipin güç kaynağı modu üreticinin tavsiyelerine uymadığından ADC çipinin kullanılmasını düşünüyoruz. Öte yandan yazar, bu makalede yer almayan, hata kaynaklarına ilişkin oldukça derinlemesine bir çalışmanın sonuçlarına sahiptir. Aynı zamanda yazar, ICL71x6 ailesinden farklı tipteki mikro devrelerin iki düzine kopyasının önerilen bağlantı devresinde normal şekilde çalıştığını iddia ediyor. Bununla birlikte, yazar bu makalede bu ADC grubundaki tüm mikro devre örneklerinin performansına ilişkin herhangi bir genel sonuç veremez. Yazar yine de kendisi için kesin bir sonuç çıkardı. Amatör veya endüstriyel bir tasarımda, ICL71x6 ailesi mikro devresini 5...6 V besleme voltajına sahip bir cihaza bağlamanız gerekiyorsa, besleme voltajı marjını hesaba katarak polarite dönüştürücüsüz bir ADC kullanabilirsiniz. Edebiyat
Yazar: O. Fedorov, Moskova
Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı
04.05.2024 Hava akımlarını kullanarak nesneleri kontrol etme
04.05.2024 Safkan köpekler safkan köpeklerden daha sık hastalanmaz
03.05.2024
▪ Farizon Oto Homtruck Elektrikli Kamyon ▪ Bakteriler üzerinde elektrik santrali ▪ Otomotiv Medya Merkezleri için Qualcomm Snapdragon 602A İşlemci ▪ Oyun akıllı telefonu Black Shark 2 ▪ Aksiyon Kamerası Osmo Action 4
▪ site bölümü Akustik sistemler. Makale seçimi ▪ makale Üçüncüsü verilmez. Popüler ifade ▪ Makale Buz patenini kim icat etti? ayrıntılı cevap ▪ makale Lobelia kabarık. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri ▪ makale Pasif güneş sistemleri. Pencere. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi ▪ Makale Yeleği ceketin altından çıkarmak. Odak Sırrı
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri