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.