|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Vôn kế mini kỹ thuật số có màn hình LCD. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường Tác giả của bài viết này đã xem xét hiệu suất của một số vi mạch ADC thuộc họ ICL71x6 (bao gồm KR572PV5) và các mạch tương tự của nó ở điện áp cung cấp giảm. Sử dụng kết quả của những nghiên cứu này, ông đã phát triển một thiết kế ban đầu cho một vôn kế kỹ thuật số thu nhỏ. Dựa trên chip MAX130 ADC, thuộc dòng chip IСL71x6, một vôn kế thu nhỏ với bốn giới hạn đo đã được phát triển: 200 mV, 2, 20 và 200 V. Sơ đồ cơ bản của thiết bị được hiển thị trong Hình 1. XNUMX.
Sự xuất hiện của vôn kế được thể hiện trong hình. 2.
Việc lựa chọn loạt vi mạch này được giải thích là do giới hạn hoạt động của nó ở điện áp cung cấp giảm gần như trùng với điện áp ngưỡng của máy dò công suất thấp giá rẻ và dễ tiếp cận - vi mạch KR1171SP42. Việc sử dụng máy dò này cho phép bạn tránh các phép đo sai khi điện áp nguồn giảm xuống dưới một mức nhất định. Mức tiêu thụ dòng điện thấp hơn đáng kể so với ICL7106 (KR572PV5) giúp tăng thời gian hoạt động của vôn kế ngay cả khi sử dụng pin cỡ nhỏ. Ở tần số tinh thể 32,768 kHz, vôn kế cho khoảng 2 số đọc (32768/16000) mỗi giây. Tần số tín hiệu VR xấp xỉ 40 Hz (32768/800). Đối với trường hợp vi mạch MAX130CPL được sử dụng trong vôn kế mini, điện áp hoạt động tối thiểu mà tại đó độ chính xác của phép đo vẫn được duy trì hóa ra bằng 4,27 V. Do đó, từ mười trường hợp có sẵn của máy dò 1171SP42 (và chúng có sự chênh lệch đáng kể về điện áp đáp ứng), một trường hợp có điện áp hoạt động được chọn Us = 4,3 V và độ trễ 60 mV (điện áp tắt là khoảng 4,36 V). Độ chính xác của ADC phần lớn liên quan đến chất lượng của tụ điện được sử dụng trong ADC. Trong tài liệu và bài viết độc quyền dành cho việc sử dụng ADC ICL71xx, nên sử dụng tụ điện có hệ số hấp thụ thấp trong chất điện môi. Nếu sử dụng tụ gốm làm C6 (điện dung của mạch tích hợp), sai số tuyến tính của quá trình chuyển đổi sẽ vào khoảng 0,1% và với chất điện môi polystyrene và polypropylen - lần lượt là 0,01% và 0,001%. Trong số các tụ điện trong nước, chúng tôi có thể đề xuất K71-4, K71-5, K72P-6, K72-9, K73P-7, K73-16, K73-17. Tụ điện C4 trong bộ hiệu chỉnh điểm 2 và C70 có điện áp tham chiếu có thể được sử dụng với chất điện môi polyetylen terephthalate. Để tham khảo: tụ điện nhóm K71-xx và K72-xx - với chất điện môi polystyrene, nhóm K73-xx - fluoroplastic, K78-xx - polyethylene terephthalate, KXNUMX-xx - polypropylene. Vôn kế được lắp ráp trên một bảng mạch in nguyên mẫu, kích thước của nó trùng với kích thước của chỉ báo. Chip ADC nằm dưới đèn báo và các phần tử còn lại nằm ở mặt sau của bảng mạch. Tất cả các điện trở, ngoại trừ bộ chia đầu vào, đều là điện trở chip có kích thước 0805. Việc lắp đặt được thực hiện bằng một sợi dây mỏng. Bảng vôn kế được lắp đặt trong hộp kim loại tấm có kích thước 80x35x15 mm. Đối diện với đèn báo, có một cửa sổ được cắt vào hộp để dán một tấm nhựa trong suốt (từ nắp hộp CD). Kích thước của ngăn chứa pin là 35x15x15 mm. Để có được điện áp tham chiếu 100 mV, các phần tử R1, VD1, R3, R5, R6 được sử dụng. Các đặc tính của điốt zener tích hợp AD1580ART (Ist min = 50 μA!) Tốt hơn một chút so với RER1004 (LM385) và nó có sẵn trong gói SOT-23 thu nhỏ. Điện áp tham chiếu 100 mV được đặt trên điện trở R5 bằng cách điều chỉnh điện trở cắt R6. Có thể tạo ra một vôn kế có bốn giới hạn đo điện áp mà không cần một công tắc đặc biệt: một bộ chia điện áp bên ngoài được tích hợp trong đầu nối đầu dò thử nghiệm được kết nối với đầu nối XP1. Mạch phân chia đầu vào được hiển thị trong Hình. 3, và trong hình. 4 cho thấy thiết kế của nó. Việc chuyển sang giới hạn đo khác có thể được thực hiện bằng cách ngắt kết nối đầu dò bằng bộ chia khỏi đầu nối XP1 của vôn kế, xoay đầu dò 90 độ và kết nối lại cả hai nút.
Điện trở đầu vào của vôn kế có bộ chia điện áp được kết nối là 11,1 MOhm (không có bộ chia - khoảng 100 MOhm). Tốt nhất nên sử dụng điện trở C2-29V 0,062 hoặc 0,125 W với dung sai 0,1% ở bộ chia điện áp đầu vào. Điện trở của các điện trở chia được chọn là bội số của 10, giúp việc lựa chọn chúng dễ dàng hơn. Điện trở của nhánh dưới của dải phân cách trong trường hợp này phải là 11,11 kOhm; đánh giá này tồn tại đối với điện trở C2-29V (dòng E192). Bạn có thể sử dụng lời khuyên từ [1] và kết nối song song hai điện trở có giá trị từ dòng E24 12 kOhm và 150 kOhm (điều quan trọng là chọn giá trị 11,11 kOhm). Khi lắp điện trở có dung sai 0,1% vào bộ chia thì không cần lựa chọn thêm. Thật không may, không thể tìm thấy một điện trở nhỏ chính xác có định mức 10 MΩ. Vì vậy, tôi phải chế tạo một điện trở tự chế từ điện trở chip 0805. Mạch và thiết kế của một điện trở như vậy được thể hiện trong hình. 5, a và hình. 5 B.
Nên chọn điện trở R1'= 8,2 MOhm và R1"= 1,8 MOhm với dung sai âm. Nếu độ lệch khoảng 0,1% (đây là giá trị hoàn toàn có thể xảy ra đối với điện trở chip có dung sai 1%), thì hai điện trở còn lại. Điện trở phải có các giá trị như hình 5, a. Điện trở R1* được hàn lên trên điện trở R1"'. Kích thước thiết kế xấp xỉ tương ứng với điện trở C2-23 0,125 hoặc 0,25 W. Điện áp tối đa cho phép ở đầu vào của bộ chia được xác định bởi điện áp tối đa cho phép của điện trở chip 0805 R1' và theo dữ liệu hộ chiếu, bằng 300 V. Điện áp hoạt động của điện trở chip không được vượt quá 150 V Giả sử điện trở R1' là 8,2 MOhm/ 11,1 MOhm = 73,8% tổng điện trở của bộ chia thì điện áp hoạt động của bộ chia là 150 V / 0,73 = 203 V, tương ứng với giới hạn đo lớn nhất của vôn kế mini. Bạn có thể điều chỉnh điện trở 10 MΩ bằng cách đọc ôm kế chính xác hoặc bằng cách đo điện áp đã hiệu chỉnh 1,999 V bằng vôn kế chính xác trên bộ chia đã lắp ráp. Đương nhiên, vôn kế mini phải được đặt ở giới hạn 200 mV. Về nguyên tắc, tùy chọn điều chỉnh đầu tiên dựa trên số đọc của ohmmeter không thể cho kết quả tốt vì luôn có dòng điện đầu vào tạo ra sự sụt giảm điện áp đáng chú ý trên điện trở 10 MΩ. Nhưng dòng điện đầu vào của họ vi mạch ICL71xx quá nhỏ nên kết quả cho màn hình 31/2 chữ số là khá khả quan. Không nên điều chỉnh bộ chia bằng cách kết nối đồng hồ vạn năng với các tầng của nó, ngay cả khi nó có độ chính xác cao hơn, vì một số lỗi có thể xảy ra do bộ chia điện áp bên trong, không thể tắt ngay cả ở giới hạn dưới. Trước khi đổ nhựa epoxy vào cấu trúc đầu dò, nên rửa kỹ điện trở 10 MΩ và toàn bộ bộ chia bằng hỗn hợp cồn-xăng, nước và dầu gội, rồi lau khô hoàn toàn. Với mục đích này, sẽ thuận tiện khi sử dụng máy sấy tóc khi nhiệt độ không khí ở đầu ra của nó nằm trong khoảng 70...90 ° C. Phải cẩn thận để đảm bảo rằng epoxy không chảy vào thân của đầu nối chân PBD-8. Đầu dò đầu vào thứ hai của vôn kế có kẹp cá sấu ở cuối được kết nối với đầu nối HRZ. Vì đầu vào 200 mV cũng được kết nối với cùng một đầu nối nên nó có thể được sử dụng để kết nối vôn kế với nhiều phụ kiện bên ngoài khác nhau hoặc đơn giản là một chỉ báo có điện trở đầu vào cao và thang đo 200 mV. Bộ chia điện áp bị ngắt kết nối khỏi đầu nối XP1, do đó, vị trí của dấu thập phân có thể được đặt trên đầu nối XP1 bằng cách sử dụng một nút nhảy thông thường. Thân kim loại của vôn kế không có kết nối với phần điện của thiết bị nhưng có một tiếp điểm “vỏ” trên đầu nối KhRZ. Bạn có thể sử dụng nó tùy theo tình huống (ví dụ: với mức độ nhiễu cao). Sơ đồ và thiết kế của đầu dò âm được thể hiện trong hình. 6.
Vôn kế sử dụng màn hình LCD ITS-0803 của INTECH [2]. Kích thước của nó là 51x30,5 mm. Hình ảnh đã xuất hiện ở điện áp 2...2,1 V và độ tương phản tối đa của dấu hiệu so với nền (trong IZhTs5-4/8 độ tương phản kém hơn) chỉ báo đạt đến điện áp cung cấp 3.. .3.3 V. Loại chỉ báo này có thể được gọi là tiêu chuẩn, vì các chất tương tự hoàn chỉnh của nó được sản xuất bởi một số công ty (Standish, Epson). Mục đích và vị trí của các chốt và các đoạn được thể hiện trong Hình 7. XNUMX.
Chỉ báo phổ biến nhất LCI5-4/8 có thể được sử dụng nhưng không nên sử dụng. Hình ảnh của các phân đoạn xuất hiện bắt đầu từ điện áp 2,5...2,7 V, nhưng độ tương phản tối đa chỉ đạt được ở điện áp 4,3...4,8 V. Ngoài ra, chỉ báo này không có Pin phân đoạn "Thấp"" . Có một loại tương tự của màn hình LCD này được gọi là “Sable”, đặc điểm của loại này tốt hơn và giá cao hơn. Một chỉ báo tốt là IZHTs14-4/7 từ nhà máy Reflector. Nó hoạt động tốt với điện áp cung cấp 3 V, nhưng có 50 chân, nhiều đoạn bổ sung và theo đó, kích thước lớn hơn ITS-0803. Có ký hiệu đoạn "LB". Thông tin về các thành phần này cũng có thể được tìm thấy trên trang web [2]. Nếu không có phân đoạn “LOW PIN” trên màn hình LCD, bạn có thể sử dụng đèn LED trong bộ chỉ báo pin yếu; Mạch điều khiển điện áp cho trường hợp này được hiển thị trong hình. 8. Nên chọn đèn LED có dòng điện hoạt động tối thiểu. Đèn LED L-934SRC hiển thị trong sơ đồ có màu đỏ, rất sáng (King Bright). Nó hoạt động bình thường ở dòng chuyển tiếp 200...300 µA!
Transitor VT2 đảo ngược tín hiệu BP và được sử dụng để bật dấu thập phân trên chỉ báo. Điểm yêu cầu ở giới hạn dòng điện được bật bằng một nút nhảy trên đầu nối XS2 của bộ chia điện áp bên ngoài. Tín hiệu BP đảo ngược tương tự (được biểu thị trong sơ đồ là DP0) thông qua công tắc trên bóng bán dẫn VT1 có thể được cung cấp cho phân đoạn LCD “Pin yếu”. Trạng thái của phím (bật/tắt) được điều khiển bởi bộ phát hiện điện áp thấp DA1. Các điện trở R4, R7, R10, R11 (có điện trở 5...10 MOhm) được lắp đặt để loại bỏ hiện tượng “chiếu sáng” các đoạn không sử dụng. Trong hầu hết các trường hợp, chỉ báo hoạt động tốt mà không cần các điện trở này. Kích thước của ngăn chứa điện, liên kết với chiều rộng của đèn báo sử dụng, cho phép lắp pin 4LR44, A544, V34PX, РХ28А, 4SR44 có điện áp 6 V vào thiết bị. Ngoài ra, có thể sử dụng nhiều pin kiềm hoặc pin riêng biệt. Các tế bào đĩa mạ bạc-kẽm AG13, 376A, LR44, SR44 có điện áp định mức 1,55 V. Chúng khá phổ biến và được sử dụng trong con trỏ laser và đồ chơi trẻ em Tomagotchi. Khoang được lắp đặt một lò xo khá dài, cho phép sử dụng ba hoặc bốn phần tử đĩa. Với bốn phần tử, điện áp phóng điện cuối cùng là 4,3 V / 4 = 1,07 V. Khi chỉ bật ba phần tử, công suất của chúng không được sử dụng hết (điện áp tối thiểu cho phép là khoảng 1,43 V). Mức tiêu thụ dòng điện thấp (đặc biệt đối với MAX131) cho phép bạn cài đặt một bộ các phần tử “mới” và đã xả một phần để sử dụng đầy đủ hơn công suất của chúng. Với một chút nỗ lực, bạn có thể đặt thậm chí 5 phần tử đã phóng điện hoàn toàn vào ngăn (0,9 V x 5 = 4,5 V) và vôn kế sẽ hoạt động bình thường. Dung lượng của pin điện kiềm và pin các loại này là khoảng 100 mAh, và bạc-kẽm - 160 mAh. Điều này có nghĩa là thời gian hoạt động ước tính của vôn kế từ một pin có mức tiêu thụ dòng điện trung bình khoảng 220 μA (MAX130) sẽ là khoảng 500 giờ đối với pin kiềm và 800 giờ đối với pin bạc-kẽm. Đối với các loại chip khác thuộc dòng ADC này, bạn có thể ước tính thời gian hoạt động dựa trên mức tiêu thụ hiện tại của chúng. Sai số vôn kế ở giới hạn 200 mV tương ứng với dung lượng chữ số của chỉ báo LCD, tức là tất cả các số trên chỉ báo đều chính xác (được kiểm tra bằng vôn kế 41/2 chữ số DT930F+, cấp chính xác 0,05), tất nhiên là không phải là công lao của tác giả mà là chất lượng cao của nguồn điện áp tham chiếu MAXIM ADC và Thiết bị Analog. Do điện áp ION đo được trong vôn kế đã điều chỉnh thấp hơn một chút so với giá trị tính toán (khoảng 99,98 mV), nên độ phi tuyến của thiết bị chắc chắn phát sinh với phương pháp điều chỉnh độ hấp thụ trong tụ điện này vượt quá 3 1/2 chữ số của chỉ báo. Việc không có sự khác biệt đáng chú ý về số đọc ở các điểm cuối của thang đo (dưới 1/2 đơn vị chữ số có ý nghĩa nhỏ nhất của chỉ báo) trong trường hợp này chỉ đơn giản là một tai nạn dễ chịu. Ở (ba) giới hạn còn lại, sai số sẽ được xác định bởi chất lượng sản xuất của bộ chia điện áp. Tác giả nhận thức được một số điểm mơ hồ trong tài liệu được trình bày trong bài viết này. Một mặt, chúng tôi đang xem xét việc sử dụng chip ADC trong thiết kế một thiết bị không thể coi là khác ngoài radio nghiệp dư, vì chế độ cấp nguồn của chip không tuân thủ khuyến nghị của nhà sản xuất. Mặt khác, tác giả có kết quả nghiên cứu khá chuyên sâu về nguồn gốc sai sót, điều này không được đề cập trong bài viết này. Đồng thời, tác giả khẳng định rằng hai chục bản sao vi mạch thuộc các loại khác nhau thuộc họ ICL71x6 hoạt động bình thường trong mạch kết nối được đề xuất. Tuy nhiên, tác giả không thể đưa ra bất kỳ kết luận chung nào về hiệu suất của tất cả các phiên bản vi mạch từ nhóm ADC này trong bài viết này. Tuy nhiên, tác giả đã đưa ra một kết luận nhất định cho mình. Nếu trong thiết kế nghiệp dư hoặc công nghiệp, bạn cần kết nối vi mạch họ ICL71x6 với một thiết bị có điện áp nguồn 5...6 V, bạn có thể, tính đến biên điện áp nguồn, sử dụng ADC không có bộ chuyển đổi phân cực. Văn chương
Tác giả: O. Fedorov, Moscow
Nồng độ cồn của bia ấm
07.05.2024 Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc
07.05.2024 Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024
▪ Các nhà sinh vật học đã phát triển một con ruồi mang gen khủng long ▪ Uranium nitride - một loại nhiên liệu đầy hứa hẹn cho các nhà máy điện hạt nhân ▪ Tiếng ồn trên đường làm tăng tốc độ già của chim ▪ Bộ điều khiển kỹ thuật số Freescale mới
▪ phần của trang web Điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết AIDS và cách phòng chống. Những điều cơ bản của cuộc sống an toàn ▪ bài viết Vì sao Porsche 901 phải đổi tên thành 911? đáp án chi tiết ▪ bài báo Đối mặt. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài Xoa thắt nút. bí mật tập trung
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này