Встраиваемый цифровой вольтметр с диапазоном измерения -199.9 ... +199.9 мВ

Вольтметр со светодиодным индикатором

Технические характеристики:

• измеряемое напряжениепостоянное, диапазон измерений 0 ... +199.9 мВ, число отсчетов - 3в секунду
• погрешность измерения нехуже 0.2 %
• питание вольтметрадвухполярное (+5 вольт), потребляемая мощность не более 2100 мВт
• диапазон рабочих температур+10 0C ... +35 0C, относительная влажность до 80 %при 20 0C
• габариты не более 100 х 75х 40 мм3
• масса не более 100 г

Схема электрическая принципиальная

Вольтметр собран по типовой схеме [6] на микросхеме DA1 КР572ПВ2А (аналог ICL7107), которая выполняет функцию аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с двойным интегрированием, автоматической коррекцией нуля и определением полярности входного сигнала. К выходу микросхемы непосредственно подключается 3.5-декадное цифровое табло с 7-сегментными светодиодными индикаторами типа АЛС321Б (АЛС324Б). Источник опорного напряжения (ИОН) +100 мВ собран по схеме резистивного делителя R1R2, подключаемого непосредственно к источнику питающего напряжения +5 В, который должен иметь достаточную стабильность. Режим работы АЦП определяется параметрами навесных элементов R4, R5, C1 - C4. Измеряемое напряжение подается на контакты IN+, IN-, потенциал которых может быть произвольным в пределах диапазона питающих напряжений.

Конструкция

Вольтметр состоит из двух печатных плат, на одной из которых собран АЦП с навесными элементами, а на другой - цифровое табло. Платы могут крепиться друг к другу под необходимым углом или могут быть разнесены. Соединение осуществляется пайкой или с помощью кабеля.

Вольтметр с жидкокристаллическим индикатором

Технические характеристики:

• измеряемое напряжениепостоянное, диапазон измерений -199.9 ... +199.9 мВ, число отсчетов - 3 всекунду
• погрешность измерения нехуже 0.2 %
• питание вольтметрадвухполярное (+5 вольт), потребляемая мощность не более 12 мВт
• диапазон рабочих температур+10 0C ... +35 0C, относительная влажность до 80 %при 20 0C
• габариты не более 100 х 75х 40 мм3
• масса не более 100 г

Схема электрическая принципиальная

Вольтметр собран по типовой схеме [6] на микросхеме DA1 КР572ПВ5А (аналог ICL7106), которая выполняет функцию аналого-цифрового преобразователя (АЦП) с двойным интегрированием, автоматической коррекцией нуля и определением полярности входного сигнала. К выходу микросхемы непосредственно подключается 3.5-декадное цифровое табло с 7-сегментными жидкокристаллическими индикаторами типа ИЖЦ5-4/8. Источник опорного напряжения (ИОН) +100 мВ собран по схеме резистивного делителя R1R2, подключаемого непосредственно к источнику питающего напряжения +5 В, который должен иметь достаточную стабильность. Режим работы АЦП определяется параметрами навесных элементов R4, R5, C5 - C9. Измеряемое напряжение подается на контакты IN+, IN-, потенциал которых может быть произвольным в пределах диапазона питающих напряжений. Конденсаторы C1 - C4 выполняют роль фильтров в цепях питания. Схема на транзисторе VT1 обеспечивает подачу прямоугольных разнополярных импульсов на децимальную точку жидкокристаллического индикатора.

Конструкция

Вольтметр состоит из двух печатных плат, на одной из которых собран АЦП с навесными элементами, а на другой - цифровое табло. Платы могут крепиться друг к другу под необходимым углом или могут быть разнесены. Соединение осуществляется пайкой или с помощью кабеля.

Схема питания вольтметра от однополярного источника напряжением 12.6 вольт (аккумулятор)

Для получения двухполярного напряжения +5 вольт из однополярного +12.6 вольт (аккумуляторная батарея) используются два стабилизатора напряжения: последовательный - DA1 (КР142ЕН5А, 7805) и параллельный - DA2 (TL431). Транзистор VT1 (КТ837У) служит для повышения нагрузочной способности параллельного стабилизатора. Номиналы резисторов: R1 - 680 Ом, R2 - 680 Ом, R3 - 62 Ом, R4 - 300 Ом; конденсаторов: C1, C2 22 мкФ 16 В.

Состояние разработки:

Встраиваемый цифровой вольтметр предполагается использовать при конструировании различных измерительных приборов, работающих от сети переменного тока или бортовой сети автомобиля, источников питания и аккумуляторных батарей.

Ссылки:

1. Датчик абсолютных линейных перемещений диапазона0 - 10 мм с линейным переменным дифференциальным трансформатором
2. Дифференциальный емкостной датчик угловых илинейных перемещений
3. Иванов В. И. и др.Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник / В. И. Иванов, И.И. Аксенов, А. М. Юшин - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат,1989. - 448 с.: ил.
4. Индуктивный датчик положения и малых линейныхперемещений
5. Приборы для измерения магнитных полей
6. Федорков Б. Г., Телец В. А.Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. - М.:Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.: ил.
7. Электронныйпреобразователь сигнала дифференциального емкостного датчика

Словарь терминов:

• Аналого-цифровойпреобразователь -устройство для преобразования аналогового электрического сигнала вцифровой.
• Вольтметр - прибор для измерения электрическогонапряжения.