|
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 Đồng hồ đo điện áp và dòng điện. 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 Một trong những thiết bị chính trong phòng thí nghiệm vô tuyến nghiệp dư là nguồn điện được điều chỉnh. Để tăng hiệu quả và sự thuận tiện trong công việc, rất hữu ích khi bổ sung cho nó một đồng hồ đo điện áp đầu ra và dòng điện tải tích hợp. Mô tả về các máy đo như vậy khá phổ biến trên Internet và trên các tạp chí radio nghiệp dư. Nhưng điều xảy ra là mô tả được tìm thấy không phù hợp để tạo ra một đồng hồ phù hợp để nhúng vào một nguồn điện cụ thể. Rốt cuộc, nhiều yếu tố phải được tính đến, chẳng hạn như vị trí sẵn có để lắp đặt nó, sự sẵn có của các bộ phận cần thiết. Bài viết này trình bày một biến thể của đồng hồ đo, có thể hữu ích cho cả những người phát triển nguồn điện trong phòng thí nghiệm từ đầu và cho những người có ý định xây dựng nó thành nguồn điện đã hoàn thiện. Thiết bị đo điện áp trực tiếp từ 0 đến 51,1 V với độ phân giải 0,1 V và dòng điện một chiều từ 0 đến 5,11 A với độ phân giải 0,01 A. Nguyên mẫu của nó là đồng hồ được mô tả trong [1], thiết kế khá đơn giản và có các thông số tốt. Ý tưởng chính được thực hiện trong đó là sử dụng một bộ vi điều khiển rẻ tiền đáng được chú ý. Tuy nhiên, nhu cầu sử dụng op-amp có khả năng hoạt động với nguồn cung cấp đơn cực ở điện áp đầu ra gần bằng XNUMX, cũng như sự hiện diện của nguồn điện bổ sung, áp đặt một số hạn chế đối với việc sử dụng nó. Ngoài ra, các chỉ báo trên bảng nguyên mẫu được đặt ở vị trí không thuận tiện, tốt hơn là cài đặt chúng theo chiều ngang và giảm kích thước của bảng điều khiển phía trước của đồng hồ, đưa chúng gần hơn với kích thước của các chỉ báo được sử dụng. Sơ đồ của đồng hồ được hiển thị trong hình. 1. Vì không thể tìm thấy vi mạch 1HC74N được sử dụng trong [595] (các thanh ghi dịch chuyển có thanh ghi lưu trữ), nên các vi mạch 74HC164N không có thanh ghi lưu trữ đã được sử dụng. Ngoài ra, các chỉ báo có độ sáng cao hơn nhiều ở dòng điện thấp đã được sử dụng, giúp giảm dòng điện tiêu thụ của đồng hồ xuống 20 mA và loại bỏ bộ điều chỉnh điện áp +5 V bổ sung.
Thật không may, việc sử dụng 74HC164N có một nhược điểm - sự phát sáng ký sinh của các phần tử chỉ báo tại thời điểm cập nhật trạng thái của chúng. Nhưng vì độ sáng trung bình của ánh sáng như vậy là không đáng kể và nó bị suy yếu thêm bởi các bộ lọc ánh sáng thường bao phủ các chỉ báo, nên đây không thể được coi là một nhược điểm nghiêm trọng. Ngoài ra, một trong những đầu ra của vi điều khiển được giải phóng, chẳng hạn như có thể được sử dụng để kết nối cảm biến nhiệt độ. Tuy nhiên, trong trường hợp này, cần phải thay đổi chương trình vi điều khiển. Điện áp đo được đưa đến GP0 đầu vào của vi điều khiển DD1 thông qua một bộ chia điện trở R7 và R9. Tụ điện C6 cải thiện độ ổn định của chỉ số vôn kế [1]. Tín hiệu từ cảm biến dòng điện (điện trở R1) được đưa đến GP1 đầu vào của vi điều khiển thông qua bộ khuếch đại đảo ngược trên op-amp DA1. Ngược lại với [1], ở đây nguồn cung cấp lưỡng cực +/- 8 V được sử dụng, vì không phải tất cả op-amps đều có thuộc tính "đường nối với đường ray" và hoạt động chính xác với nguồn cung cấp đơn cực và điện áp đầu ra gần như bằng không. Nguồn điện lưỡng cực giúp giải quyết vấn đề này dễ dàng, cho phép sử dụng rất nhiều loại op-amps. Do điện áp ở đầu ra của op-amp có thể nằm trong khoảng từ -8 đến +8 V, nên mạch hạn chế R10VD9 được sử dụng để bảo vệ đầu vào của vi điều khiển khỏi tình trạng quá tải. Điện trở tông đơ R8 điều chỉnh mức tăng và điện trở tông đơ R11 đặt điện áp bằng 1 ở đầu ra của op-amp. Điốt VD2 và VDXNUMX bảo vệ đầu vào của op-amp khỏi tình trạng quá tải trong trường hợp cảm biến dòng điện bị đứt. Do điện trở của cảm biến dòng điện tương đối thấp, độ lệch của kết quả đo điện áp khi dòng tải thay đổi từ 5,11 đến cực đại (0,06 A) không vượt quá 11 V. Nếu đồng hồ được tích hợp vào nguồn điện áp phân cực âm, cảm biến dòng điện có thể được kết nối trước bộ chia điện áp đầu ra của bộ ổn định. Trong trường hợp này, điện áp rơi trên cảm biến hiện tại sẽ được bù bằng mạch phản hồi của bộ ổn định. Vì dòng chia thường nhỏ nên nó hầu như không ảnh hưởng đến số đọc của ampe kế, hơn nữa, hiệu ứng này có thể được bù bằng điện trở tông đơ RXNUMX. Đồng hồ được cung cấp điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu nguồn điện thông qua bộ chuyển đổi trên các bóng bán dẫn VT1 và VT2. Điều này hơi phức tạp hơn trong [1], vì nó yêu cầu sản xuất một máy biến áp xung, nhưng không có vấn đề gì với việc đạt được tất cả các định mức điện áp cần thiết. Bộ biến đổi điện áp là bộ tạo dao động kéo đẩy đơn giản nhất, mạch của nó được mượn từ [2]. Tần số chuyển đổi là khoảng 80 kHz. Do sự cách ly điện giữa đầu vào và đầu ra của bộ chuyển đổi, đồng hồ có thể được tích hợp vào một bộ ổn áp ở bất kỳ cực nào. Với các bóng bán dẫn được chỉ ra trong sơ đồ, nó có thể hoạt động ở điện áp đầu vào từ 30 đến 44 V, trong khi điện áp đầu ra thay đổi từ khoảng 8 đến 12 V. Do điện trở của các điện trở R5 và R6 được chọn khá lớn nên bộ chuyển đổi không sợ ngắn mạch đầu ra. Trong những trường hợp như vậy, thế hệ chỉ đơn giản là bị phá vỡ. Điện áp 5 V để cấp nguồn cho phần kỹ thuật số của đồng hồ được lấy bằng cách sử dụng bộ ổn định tích hợp DA2. Không bắt buộc phải ổn định điện áp cung cấp của op amp, vì bản thân nó đủ khả năng chống lại những thay đổi của nó. Điện áp gợn với tần số chuyển đổi bị triệt tiêu bởi các bộ lọc RC ở đầu vào của vi điều khiển DD1. Nếu gợn sóng có tần số 100 Hz quá cao, nên sử dụng phương pháp giảm chúng được mô tả trong [3]. Ở đây, cần nói một vài lời về sự không ổn định của chữ số có nghĩa nhỏ nhất trong kết quả đo vốn có trong tất cả các đồng hồ kỹ thuật số. Nó luôn thay đổi ngẫu nhiên một xung quanh giá trị thực. Những dao động này không phải do sự cố của thiết bị, nhưng chúng không thể được loại bỏ hoàn toàn, chúng chỉ có thể được giảm bớt bằng cách lấy trung bình kết quả của một số lượng lớn các phép đo. Các bộ phận của đồng hồ được gắn trên ba bảng mạch in làm bằng vật liệu cách điện được dát mỏng ở một bên. Chúng được thiết kế để cài đặt vi mạch trong các gói DIP. Các chỉ báo được gắn trên một bảng (Hình 2), vi mạch kỹ thuật số và bộ vi điều khiển được gắn trên bảng thứ hai (Hình 3). Bộ chuyển đổi, bộ ổn định điện áp cung cấp cho vi điều khiển và bộ khuếch đại tín hiệu cảm biến dòng điện được lắp đặt trên bo mạch thứ ba (Hình 4).
Vị trí của các bộ phận trên bảng và kết nối giữa các bảng được hiển thị trong hình. 5. Các số màu đỏ trên đó biểu thị số lượng đầu ra của biến áp xung T1 tại các vị trí kết nối của chúng với bảng. Bản thân máy biến áp được cố định trên nó bằng các kẹp làm bằng dây lắp cách điện. Các tụ điện chặn C13 và C14 được hàn trực tiếp vào các chân nguồn của vi mạch DD2 và DD3. Như thực tế đã chỉ ra, đồng hồ hoạt động bình thường mà không cần các tụ điện này.
Các bảng của bộ vi điều khiển và các chỉ báo được kết nối bằng các giá đỡ làm bằng thép mạ kẽm dày 0,5 mm. Bộ chuyển đổi và bảng khuếch đại được cố định bằng hai vít M2. Khoảng cách giữa các bảng là khoảng 11 mm. Phiên bản thiết kế thiết bị này (Hình 6) chiếm ít không gian hơn trên bảng điều khiển phía trước của bộ nguồn, trong đó thiết bị này phải được chế tạo.
Ví dụ, thay vì OU KR140UD708, có thể sử dụng KR140UD1408 và nhiều loại op-amps khác. Cần lưu ý rằng chúng có thể yêu cầu các mạch hiệu chỉnh khác ngoài KR140UD708. Điều này nên được tính đến khi thiết kế bảng mạch in. Thay vì các thanh ghi thay đổi 74HC164, bạn có thể sử dụng 74HC4015, nhưng bạn sẽ phải thay đổi cấu trúc liên kết của các dây dẫn mạch in của bảng. Điốt KD522B có thể được thay thế bằng KD510A. Điện trở tông đơ R8 và R11 - SP3-19, R9 - nhập khẩu. Tụ điện vĩnh viễn cũng được nhập khẩu. Điện trở R1 (cảm biến dòng điện) có thể được làm từ dây niken hoặc làm sẵn, như được thực hiện trong [1]. Tôi đã làm nó từ một đoạn băng niken có tiết diện 2,5x0,8 mm và chiều dài (bao gồm cả các đầu đóng hộp) khoảng 25 mm, được tháo ra khỏi rơle nhiệt của TRN. Máy biến áp T1 được quấn trên vòng ferit kích thước 10x6x3mm, được lấy ra từ CFL bị lỗi. Tất cả các cuộn dây được quấn bằng dây PEV-2 có đường kính 0,18 mm. Cuộn 2-3 chứa 83 vòng, cuộn 1-2 và 4-5 - 13 vòng mỗi vòng và cuộn 6-7-8 - 80 lượt với một cú chạm từ giữa. Nếu điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu nhỏ hơn 30 V, số vòng dây của cuộn dây 2-3 sẽ phải giảm xuống còn khoảng 4 vòng trên mỗi vôn. Các cuộn dây 1-2-3 và 4-5 được cách điện với nhau bằng một lớp giấy tụ điện dày 0,1 mm và từ cuộn dây 6-7-8 - bằng hai lớp giấy như vậy. Sau khi kiểm tra hiệu suất, máy biến áp được tẩm dầu bóng XB-784. Chương trình vi điều khiển được viết trong môi trường MPLAB IDE v8.92 bằng hợp ngữ MPASM. Hai lựa chọn được đưa ra. Các tệp của tùy chọn đầu tiên được đặt trong thư mục "Cực âm chung" và dành cho thiết bị có đèn LED chỉ báo với các cực âm phóng điện chung, bao gồm cả các tệp được chỉ ra trong sơ đồ ở hình. 1. Nên sử dụng các tệp của tùy chọn thứ hai từ thư mục "Anode chung" khi cài đặt đèn chỉ báo LED có cực dương phóng điện chung vào thiết bị. Tuy nhiên, phiên bản này của chương trình chưa được thử nghiệm trong thực tế. Việc lập trình vi điều khiển được thực hiện bằng chương trình IC-prog và một thiết bị đơn giản được mô tả trong [4]. Thiết lập đồng hồ bao gồm đặt điện trở tông đơ R11 về 1 ở đầu ra của op-amp DAXNUMX trong trường hợp không có dòng điện trong mạch đo. Sau đó, một dòng điện gần với giới hạn đo, nhưng nhỏ hơn nó, được cung cấp cho mạch này. Bằng cách điều khiển dòng điện bằng ampe kế mẫu, điện trở cắt R8 đạt được sự cân bằng trong số đọc của thiết bị mẫu và thiết bị được điều chỉnh. Sau khi áp dụng và kiểm soát điện áp đo được bằng vôn kế mẫu, hãy đặt các số đọc tương ứng trên chỉ báo của thiết bị bằng điện trở điều chỉnh R9. Thông tin chi tiết về điều chỉnh được viết trong [1]. Có thể tải xuống cả hai phiên bản của chương trình vi điều khiển từ ftp://ftp.radio.ru/pub/2016/05/av-meter.zip. Văn chương
Tác giả: E. Gerasimov
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
▪ TDA8939TH - nguồn tham chiếu để thiết lập bộ khuếch đại công suất kỹ thuật số lớp D ▪ Bộ nguồn nhỏ gọn Mean Well MPM-45/65/90 cho các thiết bị y tế ▪ Các phi hành gia sẽ được gửi đến các tiểu hành tinh bị bắt
▪ phần của trang web Videotechnique. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Thật nặng nề, nghiền nát thủy tinh, rèn thép gấm hoa. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Hang động dài nhất thế giới dài bao nhiêu? đáp án chi tiết ▪ Bài viết Người vận hành xe lu tự hành có trục lăn trơn. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài báo Ngủ điện. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện ▪ Bài viết Ba quả bóng. thí nghiệm vật lý
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