Многоканальный дистанционный вольтметр на микроконтроллере. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Микроконтроллеры

 Комментарии к статье

Многоканальный дистанционный вольтметр является устройством, позволяющим удаленно измерять значения переменных синусоидальных напряжений от нескольких различных источников (шесть каналов в данной реализации) и представлять полученную информацию на шести трехразрядных семисегментных индикаторах.

Разработка устройства обусловлена необходимостью постоянного контроля энергоснабжения оборудования, расположенного на некотором удалении от места нахождения человека. В настоящее время устройство применяется для контроля трех фаз входного напряжения подаваемого на промышленный нормализатор и трех фаз снимаемого напряжения. Расстояние от места измерения до места индикации составляет 800м.

Конструктивно вольтметр выполнен в виде двух модулей - модуля измерения и передачи, располагающегося непосредственно в месте измерения, а так же модуля приема и индикации, устанавливаемого на рабочем месте. Связь между двумя модулями организуется с помощью пары проводов (в настоящее время используется телефонная пара). Канал связи гальванически развязан от узлов устройства, находящихся под опасным напряжением, передача информации производится токовым сигналом, имеющим значение до 30мА.

Технические характеристики устройства:

- Измеряемое напряжение: 100-330V AC, 50Hz;
- Интервал между измерениями: 0.5 сек. (обновляются все 6 значений);
- Напряжение питания модуля приема и индикации: 7-25V DC;
- Напряжение пробоя гальванической развязки модулей: 5.0кВ;
- Максимальная погрешность измерения: ±1,5%.

(нажмите для увеличения)

Аналого-цифровое преобразование производится с помощью АЦП, интегрированного в МК ATmega8. Для измерения действующего значения переменного напряжения реализован алгоритм детектирования пика синусоидального сигнала и его последующее умножение на амплитудный коэффициент синусоиды.

Питание модуля измерения и передачи производится через бестрансформаторный блок питания от первого канала измеряемого напряжения. При падении напряжения на этом канале ниже уровня 90В модуль отключается. Светодиод HL1 служит для индикации процесса передачи информации приемному модулю.

(нажмите для увеличения)

Питание модуля приема и индикации осуществляется от внешнего источника постоянного напряжения 7-25В.

В нормальном режиме на всех индикаторах отображаются значения измеряемого напряжения, соответствующие определенному каналу. При отсутствии посылок от передатчика в течении более 2-х периодов обновления (примерно 1,4 сек.) на всех индикаторах отображается слово "Err", что сигнализирует о нарушении канала связи, либо неисправности передатчика. Индикация возвращается в нормальный режим после получения очередной посылки. Снижение напряжения по какому-либо из каналов, кроме первого, ниже 100В приводит к индикации прочерка "---" на соответствующем индикаторе, остальные каналы отображаются в нормальном режиме.

В данном исполнении вольтметра производится измерение исключительно сетевого переменного напряжения, однако внеся минимальные изменения в программную часть МК передающего модуля, а так же изменив номиналы резисторов делителей напряжения R5-R10 и R11-R16, возможно измерять и постоянное напряжение по всем или нескольким отдельным каналам.

Прошивки микроконтроллеров, печатные платы в формате GIF и LAY (SprintLayout), а так же фотографии готового устройства можно скачать здесь (430 кБайт).

Автор: Лукащук Антон Сергеевич, a.s.lukashuk[собака]gmail.com; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Микроконтроллеры.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Электростимуляция помогает услышать иностранный язык 13.08.2020 Для многих главная проблема в иностранном языке - это даже не какая-нибудь хитрая грамматика, а его звучание. Приходится прилагать колоссальные усилия, чтобы научиться различать в потоке непонятных звуков отдельные слова и словосочетания. Вот как раз для таких людей очень пригодилось бы устройство, сконструированное исследователями из Питтсбургского университета и Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Устройство - небольшой элекростимулятор, который помещается в ухе. Из уха он посылает электрические импульсы одной из ветвей блуждающего нерва. Импульсы настолько слабые, что человек их не чувствует, а вот блуждающий нерв чувствует. Такой стимулятор, как оказалось, помогает услышать иностранный, даже если этот иностранный - китайский. Известно, что китайский язык (в данном случае мы говорим о севернокитайском, который является официальным языком в Китае, Тайване и Сингапуре) относится к тоновым языкам. В таких языках смысл слова зависит от того, на какой звуковой высоте его произнести; звуковысотные вариации слогов и слов могут полностью изменить смысл того, о чем мы говорим. В севернокитайском выделяют четыре тона; есть и более сложные, вроде ламнсо, языка народа нсо из Северного Камеруна, в котором тонов уже восемь, причем значение каждого тона определяется его вариациями во время произнесения конкретного слова. Не нужно особенно объяснять, с какими трудностями сталкивается тот, кто хочет освоить китайский. В эксперименте с электростимулятором участвовали 36 человек, которые с рождения говорили на английском - они должны были научиться различать четыре тона китайского языка в речи тех, для кого это родной язык. Блуждающий нерв стимулировали одновременно с языковым упражнением, и к концу эксперимента добровольцы со стимулированным нервом различали тоны на 13% лучше, чем те, кто стимулятор носил, но кому стимуляцию не делали. Кроме того, те, кому делали стимуляцию, быстрее выполняли языковые задачи.

Другие интересные новости:

▪ Конденсат Бозе-Эйнштейна приводит в действие фононный лазер

▪ ИИ научили различать глаза живых и мертвых

▪ Различия между мужским и женским инфарктом

▪ Солнечные электростанции внутри теплиц

▪ Поддержка DisplayPort в разъеме USB Type-C

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки. Подборка статей

▪ статья Живи и жить давай другим. Крылатое выражение

▪ статья Что философ Огюст Конт считал наиболее ярким примером такого знания, которое навсегда останется скрытым от человека, и почему он ошибался? Подробный ответ

▪ статья Помощь при тепловом солнечном ударе. Медицинская помощь

▪ статья Переключатели елочных гирлянд. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Таймер для периодического включения нагрузки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026