Цифровой измеритель напряжения аккумулятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы

 Комментарии к статье

Практически на всех старых отечественных автомобилях есть стрелочные индикаторы напряжения на аккумуляторе. Индикаторы простые и невнятные, но они, работая в узком интервале напряжения, позволяли водителю вовремя заметить перегрузку генератора, нарушение контакта или изменения в работе реле-регулятора.

В современных отечественных автомобилях и практически во всех современных "иномарках" вольтметр отсутствует. Есть только сигнальная лампа, которая должна зажечься при резком падении напряжения на аккумуляторе. Но, во-первых, для аккумулятора вредно не только понижение но и сильное повышение напряжения, могущее привести к его перезаряду и закипанию. Во-вторых, как показывает эксперимент, такой индикатор даже никак не реагирует на отключение аккумулятора на работающем двигателе. То есть, если, например, отвалилась клемма, вы об этом узнаете только тогда, когда попытаетесь завести двигатель, но это уже поздно.

В радиотехнической литературе есть немало описаний автомобильных индикаторов - вольтметров, показывающих напряжение на аккумуляторе в виде столбика светящихся светодиодов. Но это неудобно, на мой взгляд лучше воспринимается цифровая индикация.

На рисунке 1 показана схема автомобильного вольтметра, работающего на аналговом принципе, но дающий индикацию на двухразрядном цифровом индикаторе.

(нажмите для увеличения)

Диапазон измерения от 10 до 17 В. Это более чем достаточно.

Схема состоит из измерителя на поликомпараторной микросхеме LM3914 и схемы индикации на диодном десятично-двоичном преобразователе, двоично-семисегментном дешифраторе и двух семисегментных индикаторов!.

Микросхема. А2 с помощью подстроечных резисторов R4 и R5 настроена на измерение входного напряжения, поступающего на делитель R1-R3 в пределах от 10 до 17 В. При этом А2 индицирует фактически от 0 до 7, то есть, напряжение 10 В взято как нуль. Индикация на выходе А2 установлена по типу движущейся точки.

То есть, в любой момент времени открыт только один из ее выходных ключей.

Вместо индикаторных светодиодов к выходам А2 подключены подтянутые к единице входы дешифратора D1, но через схему на диодах VD2-VD12, представляющую собой, совместно с R7-R8, монтажный десятично-двоичный преобразователь, преобразующий десятичные числа от 0 до 7 в трехразрядный двоичный код. Этот код поступает на входы дешифратора D1, предназначенного для работы с семисегментным светодиодным индикатором.

Практически, функция индикации входного напряжения лежит на индикаторе Н2, показывающим цифры младшего разряда, то есть, в диапазоне от 10 до 17 В он показывает от "0" до "7". Индикатор Н1 служит только для визуального удобства считывания показаний, - на нем всегда светится единичка.

Вольтметр питается от измеряемого напряжения.

Для того чтобы стабильность работы не зависела от колебаний этого напряжения, напряжение питания схемы выбрано равным 5V (это соответствует норме питания цифровой микросхемы 74LS247). Напряжение 5V вырабатывает интегральный стабилизатор. А1. Диод VD1 и конденсатор С1 делают схему питания мало зависимой от провалов и бросков, который могут быть в бортовой сети автомобиля.

Конденсатор С3 служит для того, чтобы измерение происходило плавно, с некоторой едва заметной задержкой. Это позволяет избежать возникновения хаотичных нечитаемых показаний из-за импульсных помех в цепях автомобиля и слишком быстрого изменения напряжения.

Теперь о деталях. Микросхема. А2 должна быть именно LM3914, так как нужна линейная индикация, а не логарифмическая. Микросхему 74LS247 можно заменить любой доступной микросхемой - дешифратором для работы с семисегментным светодиодным индикатором с общим анодом.

Дешифратор нужно будет включить по типовой схеме, отключив все его дополнительные функции, - ячейки памяти, стробирование и др. (если таковые имеются).

Семисегментные светодиодные индикаторы так же могут быть практически любыми с общим анодом. Можно использовать сборку из двух индикаторов с раздельными сегментными выводами. От индикатора. Н1 можно и отказаться, но тогда нужно мысленно представлять себе единицу в старшем разряде.

Стабилизатор 7805 можно заменить нашим типа КР142ЕН5А. Диод 1N4007 - любой выпрямительный диод малой или средней мощности, например, КД105. Диоды 1N4148 можно заменить на КД522, КД521.

Конденсатор С1 должен быть на напряжение не ниже 20 В.

Налаживать вольтметр удобнее всего при питании его от регулируемого лабораторного источника постоянного напряжения. Подайте напряжение 17 В и регулировкой R4 добейтесь показания "17". Затем, подайте 10 В и регулировкой R5 добейтесь показания "10". Затем проверьте соответствие показаний реальному напряжению в пределах всего диапазона (10-17 В). Если нужно повторите настройку R4 и R5 еще несколько раз.

Автор: Лыжин Р.

Смотрите другие статьи раздела Зарядные устройства, аккумуляторы, гальванические элементы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 15.07.2025

Вопрос о том, сколько нужно спать, чтобы чувствовать себя отдохнувшим, волнует миллионы людей по всему миру. Общепринятая рекомендация - восемь часов сна - давно стала стандартом, однако недавние исследования ставят под сомнение ее универсальность. Оказалось, что продолжительность здорового сна зависит не только от биологии, но и от культурных и социальных условий. Американские ученые провели масштабное исследование, охватившее около пяти тысяч человек из двадцати стран. Полученные данные выявили значительные различия в продолжительности сна в зависимости от места проживания. Например, в Японии средний человек спит всего около шести часов с небольшим, тогда как во Франции этот показатель приближается к восьми. Канадцы, в свою очередь, в среднем спят по семь с половиной часов. Один из руководителей исследования, профессор социальной и культурной психологии Стивен Хайне из Университета Британской Колумбии, подчеркивает, что универсального стандарта сна не существует. По его словам, ...>>

Компьтерная оценка состояния культурных растений 15.07.2025

Современное сельское хозяйство переживает технологическую революцию, и одной из ключевых задач становится точная диагностика состояния растений. Устойчивость к климатическим изменениям, экономное использование ресурсов и повышение урожайности требуют новых подходов. Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме предложили инновационное решение, объединив возможности дронов и искусственного интеллекта. Традиционные методы дистанционного анализа в агросекторе сталкиваются с ограничениями: они не всегда способны точно определить комбинированный стресс у растений, возникающий, например, при одновременном дефиците влаги и азота. Чтобы преодолеть это, израильские ученые оснастили дроны сложной системой сенсоров - гиперспектральными, тепловыми и RGB-камерами. Эти камеры не просто фиксируют изображение, но и собирают обширные данные о состоянии листвы, позволяя "увидеть" скрытые признаки стресса, незаметные невооруженному глазу. Для обработки полученных изображений и сигналов был ...>>

Особенности восприятия старости 14.07.2025

Понятие старости зачастую оказывается субъективным и подвижным: то, что кажется "преклонным возрастом" в юности, в зрелости уже воспринимается иначе. Исследования показывают, что границы старения не столько определяются биологическим возрастом, сколько зависят от психологического восприятия и отношения к собственному телу и уму. Недавнее исследование, проведенное в США среди двух тысяч человек старше сорока лет, позволило ученым определить, в каком возрасте американцы начинают ощущать себя "старыми". Оказалось, что чувство старения в среднем наступает уже к 47 годам, а заметная обеспокоенность внешними возрастными изменениями - примерно к пятидесяти. Это тот момент, когда люди чаще начинают замечать морщины, снижение тонуса кожи и общую усталость. На фоне этих внешних изменений многие участники признались, что испытывают тревогу по поводу когнитивного спада. Более половины респондентов признались, что хотя бы раз в день забывают, что собирались сказать, а четверть - теряют мысль ...>>

Случайная новость из Архива Инновационное производство 3D-наночипов 27.07.2013 Новая технология микроскопии облегчит разработку и обеспечит контроль производства трехмерных полупроводниковых чипов. Ученые из Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) модернизировали разработанную ими несколько лет назад технологию оптической микроскопии и приспособили ее для наблюдения наноразмерных объектов, что позволяет произвести контроль производства элементов трехмерных полупроводниковых чипов нового поколения. С помощью этой технологии, называемой TSOM (Through-Focus Scanning Optical Microscopy), можно не только рассмотреть наноразмерные компоненты чипов, которые до недавнего времени были двухмерными конструкциями, но и с достаточно высокой точностью определить различия в их формах и размерах, что и требуется для проведения технологического контроля. Новые поколения полупроводниковых чипов имеют в своем составе трехмерные элементы, которые накладываются друг на друга. Для правильной и надежной работы чипа в целом требуется, чтобы все компоненты имели правильные формы и строго заданные габариты. Существующие методы микроскопии - электронная, атомно-силовая и другие - могут обеспечить контроль формы и размеров элементов чипа, но делают это крайне медленно, с риском нанести повреждения хрупкой структуре чипа, а также обходятся они крайне дорого. А использование оптических методов микроскопии ограничивается тем, что размеры элементов чипов намного меньше половины длины волны света видимого диапазона (250 нм для зеленого света), поэтому оптический микроскоп физически не может увидеть столь маленькие объекты. Технология TSOM позволяет увидеть оптическим способом объекты, размеры которых приблизительно равны 10 нм, а в перспективе и еще меньше. В методе TSOM используется обычный оптический микроскоп, который делает не один, а множество расфокусированных двухмерных снимков интересующего объекта с нескольких точек зрения. Используя изменения яркости с этих расфокусированных снимков, компьютер вычисляет градиенты света и определяет границы снимаемых объектов, создавая таким образом результирующее трехмерное изображение. Изображения, получаемые с помощью метода TSOM, несколько абстрактны, но детали, которые на них видны, позволяют с достаточно высокой точностью определить различия в формах и размерах компонентов полупроводниковых чипов. "Наши исследования показали, что с помощью метода TSOM мы можем рассмотреть элементы размерами около 10 нм, чего вполне достаточно для обеспечения контроля технологических процессов производства полупроводников на ближайшее десятилетие, - рассказывает Рэвикирэн Аттота (Ravikiran Attota), ученый из NIST. - Кроме этого, технологию TSOM можно будет использовать не только в электронной промышленности, но и в других отраслях, в науке и везде, где требуется производить анализ и контроль форм крошечных трехмерных объектов".

Другие интересные новости:

▪ Рекорд передачи больших данных

▪ Найдена причина аутоиммунных заболеваний

▪ Приемопередатчик CC1310F128 с потреблением 16 мкА

▪ Ажурный велосипед

▪ Сверхскоростная зарядка для электромобилей Terra 360

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Устройства защитного отключения. Подборка статей

▪ статья Пушечное мясо. Крылатое выражение

▪ статья Какие существа виновны в цвете Кровавого водопада в Антарктиде? Подробный ответ

▪ статья Телефонистка. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Сверхширокополосный усилитель. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Художник-моменталист. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025