Встраиваемый цифровой вольтметр с диапазоном измерения -199,9 ... +199,9 мВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Встраиваемый цифровой вольтметр может использоваться в качестве устройства индикации в измерительных приборах [5], для контроля выходного напряжения блоков питания, а также для совместной работы с различными электронными преобразователями [1, 2, 4, 7]. Разработаны два типа вольтметров - со светодиодным и жидкокристаллическим индикатором.

Технические характеристики:

• измеряемое напряжение постоянное, диапазон измерений 0 ... +199.9 мВ, число отсчетов - 3 в секунду
• погрешность измерения не хуже 0.2 %
• питание вольтметра двухполярное (+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 75 х 40 мм3
• масса не более 100 г

Схема электрическая принципиальная (нажмите для увеличения)

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.

Технические характеристики:

• измеряемое напряжение постоянное, диапазон измерений -199.9 ... +199.9 мВ, число отсчетов - 3 в секунду
• погрешность измерения не хуже 0.2 %
• питание вольтметра двухполярное (+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 75 х 40 мм3
• масса не более 100 г

Схема электрическая принципиальная (нажмите для увеличения)

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.

Источники

1. Датчик абсолютных линейных перемещений диапазона 0 - 10 мм с линейным переменным дифференциальным трансформатором, imlab.narod.ru/MechSys/LVDT/LVDT_01.htm
2. Дифференциальный емкостной датчик угловых и линейных перемещений, imlab.narod.ru/Electron/C_Sensor/C_Sensor.htm
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 линейных перемещений, imlab.narod.ru/Electron/L_Sensor/L_Sensor.htm
5. Приборы для измерения магнитных полей, imlab.narod.ru/M_Fields/Magn_Meas/Magn_Meas.htm
6. Федорков Б. Г., Телец В. А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.: ил.
7. Электронный преобразователь сигнала дифференциального емкостного датчика, imlab.narod.ru/Electron/EP_C/EP_C.htm

Публикация: imlab.narod.ru

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Кратковременное голодание и работа мозга 25.11.2025 На фоне роста популярности интервального голодания многие опасаются, что отказ от еды на несколько часов может обернуться снижением концентрации, ухудшением памяти и общим "затуманиванием" сознания. Однако современные исследования позволяют иначе взглянуть на эту тему. Научный обзор, включивший свыше семидесяти независимых экспериментов и более 3,5 тысячи участников, показал: здоровые взрослые, которые не ели от десяти до двенадцати часов, выполняли когнитивные тесты так же качественно, как и те, кто принимал пищу перед испытанием. Память, скорость реакции, логическое мышление и внимание оставались на прежнем уровне, что опровергает распространенный бытовой миф. Доктор Дэвид Моро, профессор психологии из Университета Окленда в Новой Зеландии, подчеркивает, что представления о "головной туманности" во время голода часто оказываются преувеличенными. Он отмечает, что люди склонны связывать чувство голода с низкой энергией, раздражительностью и невозможностью сосредоточиться, хотя человеческий мозг гораздо более устойчив, чем кажется. Интересно, что исследователи ожидали хотя бы минимального ухудшения результатов, но наблюдали противоположное: кратковременное голодание само по себе не снижает умственную работоспособность. Лишь после более длительных периодов без пищи, превышающих двенадцать часов, фиксировалось легкое падение когнитивной активности. В анализируемых экспериментах участники проходили стандартные проверочные задания на запоминание, а также тесты, оценивающие быстроту реакции и качество принятия решений. Несмотря на изменение привычного режима питания, серьезных различий между группами обнаружено не было. При этом важную роль играло содержание самих заданий: когда в них упоминалась еда, внимание голодающих участников ослабевало, и они хуже справлялись с такими стимулами. В ситуациях, не связанных с пищей, показатели оставались стабильными. Психологи также обращают внимание, что голод может сильнее отражаться на эмоциональном фоне, чем на интеллектуальных функциях. Клинический психолог Сера Лавелл из Нью-Йорка отмечает, что у некоторых людей чувство голода вызывает раздражительность, перепады настроения и навязчивые мысли о еде. Профессор Шарлотта Марки из Ратгерского университета напоминает о феномене "hangry", когда смесь голода и злости действительно снижает способность к концентрации, хотя не влияет напрямую на когнитивные механизмы. С физиологической точки зрения, во время коротких периодов голодания организм переходит в состояние легкого кетоза: истощение запасов гликогена приводит к активному использованию жиров, а образующиеся кетоны становятся источником энергии для мозга. По словам Дэвида Моро, эти соединения могут способствовать восстановлению клеток, влиять на гормональный баланс и даже быть связаны с механизмами долголетия.

Другие интересные новости:

▪ Заполненные гелием потребительские HDD от Western Digital

▪ ДНК из воздуха

▪ Суперклей для сломанных костей

▪ Завершено строительство основной ступени сверхтяжелой ракеты Space Launch System

▪ Кольца стабильной плазмы в условиях открытого воздуха

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Измерительная техника. Подборка статей

▪ статья Какое время на дворе - таков мессия. Крылатое выражение

▪ статья Где больше кофеина - в чашке чая или в чашке кофе? Подробный ответ

▪ статья Волчеягодник смертельный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Степень исправности коллекторного электродвигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Устройство для торможения трехфазного асинхронного электродвигателя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026