Voltímetro digital integrado com faixa de medição de -199,9 ... +199,9 mV. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Um voltímetro digital embutido pode ser usado como dispositivo de indicação em instrumentos de medição [5], para monitorar a tensão de saída de fontes de alimentação e também para trabalhar em conjunto com diversos conversores eletrônicos [1, 2, 4, 7]. Dois tipos de voltímetros foram desenvolvidos - com LED e display de cristal líquido.

especificações:

• a tensão medida é constante, faixa de medição 0 ... +199.9 mV, número de amostras - 3 por segundo
• erro de medição não pior que 0.2%
• A fonte de alimentação do voltímetro é bipolar (+5 volts), o consumo de energia não é superior a 2100 mW
• faixa de temperatura operacional +10 0C ... +35 0C, umidade relativa de até 80% a 20 0C
• dimensões não superiores a 100 x 75 x 40 mm3
• peso não superior a 100 g

Diagrama do circuito elétrico (clique para ampliar)

O voltímetro é montado conforme circuito padrão [6] no microcircuito DA1 KR572PV2A (análogo ao ICL7107), que desempenha a função de conversor analógico-digital (ADC) com dupla integração, correção automática de zero e determinação da polaridade do sinal de entrada. Um display digital de 3.5 décadas com indicadores LED de 7 segmentos do tipo ALS321B (ALS324B) é conectado diretamente à saída do microcircuito. A fonte de tensão de referência (RP) +100 mV é montada de acordo com o circuito de um divisor resistivo R1R2, conectado diretamente à fonte de tensão de alimentação +5 V, que deve ter estabilidade suficiente. O modo de operação do ADC é determinado pelos parâmetros dos elementos anexados R4, R5, C1 - C4. A tensão medida é fornecida aos contatos IN+, IN-, cujo potencial pode ser arbitrário dentro da faixa de tensões de alimentação.

projeto

O voltímetro é composto por duas placas de circuito impresso, em uma das quais é montado um ADC com elementos acoplados e na outra - um display digital. As placas podem ser fixadas umas às outras no ângulo necessário ou podem ser espaçadas. A conexão é feita por soldagem ou cabo.

especificações:

• a tensão medida é constante, faixa de medição -199.9 ... +199.9 mV, número de amostras - 3 por segundo
• erro de medição não pior que 0.2%
• A fonte de alimentação do voltímetro é bipolar (+5 volts), o consumo de energia não é superior a 12 mW
• faixa de temperatura operacional +10 0C ... +35 0C, umidade relativa de até 80% a 20 0C
• dimensões não superiores a 100 x 75 x 40 mm3
• peso não superior a 100 g

Diagrama do circuito elétrico (clique para ampliar)

O voltímetro é montado conforme circuito padrão [6] no microcircuito DA1 KR572PV5A (análogo ao ICL7106), que desempenha a função de conversor analógico-digital (ADC) com dupla integração, correção automática de zero e determinação da polaridade do sinal de entrada. Um display digital de 3.5 décadas com indicadores de cristal líquido de 7 segmentos do tipo IZHTs5-4/8 é conectado diretamente à saída do microcircuito. A fonte de tensão de referência (RP) +100 mV é montada conforme o circuito de um divisor resistivo R1R2, conectado diretamente à fonte de tensão de alimentação +5 V, que deve ter estabilidade suficiente. O modo de operação do ADC é determinado pelos parâmetros dos elementos anexados R4, R5, C5 - C9. A tensão medida é fornecida aos contatos IN+, IN-, cujo potencial pode ser arbitrário dentro da faixa de tensões de alimentação. Os capacitores C1 - C4 atuam como filtros em circuitos de potência. O circuito no transistor VT1 fornece o fornecimento de pulsos multipolares retangulares ao ponto decimal do indicador de cristal líquido.

projeto

O voltímetro é composto por duas placas de circuito impresso, em uma das quais é montado um ADC com elementos acoplados e na outra - um display digital. As placas podem ser fixadas umas às outras no ângulo necessário ou podem ser espaçadas. A conexão é feita por soldagem ou cabo.

Circuito de alimentação para um voltímetro de uma fonte unipolar de 12,6 volts (bateria)

Para obter tensão bipolar +5 volts a partir de +12.6 volts unipolar (bateria), são utilizados dois estabilizadores de tensão: serial - DA1 (KR142EN5A, 7805) e paralelo - DA2 (TL431). O transistor VT1 (KT837U) serve para aumentar a capacidade de carga do estabilizador paralelo. Valores do resistor: R1 - 680 Ohm, R2 - 680 Ohm, R3 - 62 Ohm, R4 - 300 Ohm; capacitores: C1, C2 22 µF 16 V.

Estado de Desenvolvimento:

O voltímetro digital integrado destina-se a ser utilizado no projeto de diversos instrumentos de medição operando a partir de uma rede de corrente alternada ou da rede de bordo do veículo, fontes de alimentação e baterias.

fontes

1. Faixa de sensor de deslocamento linear absoluto de 0 a 10 mm com transformador diferencial variável linear, imlab.narod.ru/MechSys/LVDT/LVDT_01.htm
2. Sensor de deslocamento angular e linear capacitivo diferencial, imlab.narod.ru/Electron/C_Sensor/C_Sensor.htm
3. Ivanov VI et al. Dispositivos optoeletrônicos semicondutores: Manual / VI Ivanov, II Aksenov, AM Yushin - 2ª ed., revisado. e adicional - M.: Energoatomizdat, 1989. - 448 p.: il.
4. Sensor de posição indutivo e pequenos deslocamentos lineares, imlab.narod.ru/Electron/L_Sensor/L_Sensor.htm
5. Dispositivos para medir campos magnéticos, imlab.narod.ru/M_Fields/Magn_Meas/Magn_Meas.htm
6. Fedorkov B. G., Telets V. A. Microcircuitos DAC e ADC: operação, parâmetros, aplicação. - M.: Energoatomizdat, 1990. - 320 pp.: il.
7. Conversor de sinal eletrônico para sensor capacitivo diferencial, imlab.narod.ru/Electron/EP_C/EP_C.htm

Publicação: imlab.narod.ru

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