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 3D-принтер керамической посуды 04.04.2014 Существуют принтеры, которые работают с сахаром и пищевыми красителями, используя данные компоненты в качестве расходного материала для создания съедобных кондитерских шедевров. Были созданы и 3D-принтеры, использующие для работы как различные типы пластика, так и металлический порошок, подлежащий спеканию и послойному нанесению для придания конечной формы. Однако керамика до недавнего времени была недоступна в роли материала для печатающих 3D-устройств. Процесс изготовления фарфоровых изделий сопровождается длительной обработкой и сушкой в специальных установках под воздействием высоких температур. Создание даже простых образцов фарфоровой утвари или посуды требует внимания со стороны нескольких специалистов-технологов и проходит определенные основные этапы. Студенты из Бристольского университета решили исправить данное недоразумение и под руководством профессора Стивена Хоскинса (Stephen Hoskins) создали принтер для трехмерной печати, который работает с глиной. Данный принтер способен создавать полноценную заготовку для термической обработки, которая впоследствии станет знакомой нам керамической чашкой, тарелкой или оригинальной статуэткой. Представленные образцы изделий на видео выглядят очень достойно: Необходимо внести кое-какую ясность: фактически, идеи создания принтеров, работающих с глиной, появлялись и раньше. Та же компания 3D Systems продемонстрировала в начале этого года аппарат CeraJet, в функциях которого значится изготовление керамической посуды. Были и другие прототипы 3D-принтеров, но всех их объединяло одно: из-за типа и структуры используемого расходного материала изделия не обладали достаточной надежностью и качеством. Проще говоря создать прочные чашки, которые ничем бы не отличались от посуды, выполненной классическим методом изготовления, не представлялось возможным. Что касается 3D Systems CeraJet, то данная модель принтера хоть и способна напечатать посуду, но все же формально появилась позже, чем проект господина Хоскинса и его подопечных. Около года назад уже был продемонстрирован первый работающий образец 3D-принтера, поэтому профессор, его коллеги и студенты заслуженно получили звание первопроходцев в данной области. Конечно, ключевые этапы самого технологического процесса не претерпели значительных изменений. Принтер берет на себя основную задачу - придание глиняному изделию необходимой первоначальной формы, чтобы в дальнейшем перейти к последующему глазурированию и обжигу его частей. Перенос виртуальной модели в полноценную глиняную заготовку требует достаточно много времени, однако теперь производство фарфоровых вещей станет доступным даже дома. Правда, с поправкой но то, что покупатель обладает большой квартирой, ведь габаритный размер 3D-принтера для керамики сопоставим со стиральной машинкой. Состав базового материала, которым "печатает" представленный аппарат, был создан и запатентован профессором Стивеном Хоскинсом. Основной является глиняная пудра, которая, соединяясь слой за слоем, превращается в цельную фигуру. Аппарат, по мнению его авторов, должен привлечь к себе внимание дизайнеров и художников, а также крупных производителей различных керамических изделий.

Другие интересные новости:

▪ Прополис снижает давление

▪ 3D-принтер с голосовым управлением

▪ Миниатюрный цифровой MEMS-микрофон MP43DT05

▪ Новое семейство драйверов лазерных диодов

▪ Новый процессор Intel Pentium 4

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Российская система экологической безопасности. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Почему авторство в открытии периодического закона химических элементов принадлежит именно Д. И. Менделееву? Подробный ответ

▪ статья Бетонщик. Должностная инструкция

▪ статья Поговорим о системах счисления. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Змея в корзине. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026