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:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Умный браслет проследит за составом пота 07.02.2016 Новый портативный анализатор пота может определять сразу четыре вида химических веществ и одновременно измерять температуру тела. Наш визит к врачу чаще всего начинает с анализа крови. Спору нет, кровь - прекрасный индикатор состояния здоровья, и чем дальше, тем больше болезней удается распознать по составу разнообразных клеток и молекул, плавающих в кровяном русле. Но у нас есть еще одна биологическая жидкость, в которой также можно найти много биохимической информации - это пот. В нем, кроме воды и простых ионов, есть и сложные биомолекулы, вплоть до белков, и уже сейчас анализ пота позволяет диагностировать некоторые заболевания, узнать, какие вещества принимал человек, подобрать удобный режим физических упражнений и т.д. Кроме того, у пота есть одно важное преимущество - ради него не нужно тыкать чем-то острым в палец или вену. Однако до сих пор для того, чтобы сделать анализ пота, его нужно было собирать в специальную емкость, чтобы потом отдать специалисту. С новым устройством, разработанным сотрудниками Калифорнийского университета в Беркли, все станет быстрее и проще - Вэй Гао (Wei Gao) с коллегами создали электронный анализатор, который можно носить на руке, подобно браслету, и который в реальном времени измеряет температуру тела и химический состав пота. Электронный браслет умеет определять количество ионов натрия и калия, а также глюкозы и молочной кислоты (лактата), и полученные данные тут же передает на смартфон. Сами по себе портативные потоанализаторы уже давно не новость, однако прочие подобные устройства могут следить только за каким-то одним веществом, за какой-то одной молекулой. Если же у нас сразу есть несколько датчиков, это повышает надежность информации: например, если у вас сильно упал уровень какого-то иона, то по другим параметрам можно точно сказать, в чем именно дело: в самом ли ионе, или в том, что прекратилось потоотделение, или же у нас просто гаджет сломался. Очевидно, что умный браслет будет пользоваться особым спросом у тех, кто занимается спортом: по концентрации ионов можно - даже не слезая с тренажера - понять, следует ли сделать перерыв и выпить воды, чтобы предотвратить обезвоживание и спазм мышц, отслеживание температуры позволит не допустить перегрева, а уровень молочной кислоты может указать на недостаточно хорошее кровообращение. Но, конечно, такое устройство пригодится и в общемедицинских целях, особенно, если его авторам удастся, как они это планируют, увеличить число молекул, которые их гаджет может определять.

Другие интересные новости:

▪ Жесткий диск с сервисами восстановления данных

▪ Найден механизм, отключающий чувство голода

▪ Lightyear 0 - серийный автомобиль на солнечных батареях

▪ Семейство 75 и 100 в MOSFET-транзисторов пополнилось

▪ Планшет Voyo A15 на процессоре Exynos 5250

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Мобильная связь. Подборка статей

▪ статья Барашек в бумажке. Крылатое выражение

▪ Как складывалось положение на фронте и в тылу в 1915-1916 гг.? Подробный ответ

▪ статья Лунник. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Фототранзистор-индикатор дыма. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Предпосевная обработка семенного картофеля электрическим током. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026