Vôn kế kỹ thuật số với lựa chọn tự động. 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

 Bình luận bài viết

Trong nhiều thiết bị khác nhau, các LSI chuyên dụng bắt đầu được sử dụng để thực hiện chức năng chuyển đổi tương tự sang số (ADC). Một trong những biến thể đã biết của đồng hồ vạn năng được lắp ráp trên LSI tương tự là KR572PV2, (K572PV2) [1]. Hiện tại, ngành công nghiệp trong nước đang sản xuất một LSI khác thuộc dòng này - KR572PV5. Nó có đầu ra để làm việc với màn hình tinh thể lỏng (LCD) và có thể hoạt động từ nguồn điện 9 V đơn cực, cho phép sử dụng nó trong các dụng cụ đo kích thước nhỏ và tiết kiệm (đồng hồ vạn năng). Bộ ADC KR572PV5 chuyển đổi điện áp DC đầu vào (Uin.max. = ±199,9 mV) thành mã bảy đoạn song song điều khiển trực tiếp màn hình LCD 3,5 bit.

Điện áp nguồn đơn cực 9V được chuyển đổi bên trong thành điện áp âm dương được điều chỉnh và điện áp âm không được điều chỉnh (2,8 và -6,2V) so với chân 32 (bus chung tương tự). Những điện áp này cần thiết để cấp nguồn cho phần analog của KR572PV5. Phần kỹ thuật số cũng được cấp nguồn bằng nguồn ADC 5 V ổn định bên trong với các chân 1 và 37 (bus chung kỹ thuật số). Bộ tạo xung nhịp LSI được kết nối với chân này. 21 thông qua bộ chia 1:800 và ở tần số máy phát 50 kHz mỗi chân. Trong hình 21, tín hiệu hình chữ nhật có tần số 62,5 Hz đã được nhận, cần thiết cho hoạt động của LCD.

Nguyên lý hoạt động của KR572PV5 tương tự như nguyên lý được mô tả trong [1] cho KR572PV2 và không được thảo luận trong bài viết này.

Thiết bị đo được độc giả chú ý được thiết kế để đo điện áp và điện trở DC.

Đặc điểm kỹ thuật chính:

• Giới hạn đo trên, V, kOhm......2, 20, 200, 2000
• Lựa chọn giới hạn đo...... tự động
• Thời gian thiết lập số đọc, ở tần số xung nhịp 50 kHz, giây, không hơn......2,5
• Trở kháng đầu vào, MOhm, không nhỏ hơn.......9
• Mức tiêu thụ hiện tại, mA, không hơn......1

Sơ đồ nguyên lý của thiết bị được hiển thị trong Hình. 1. Nó bao gồm công tắc chế độ đo SA1, công tắc analog DD2-DD6 với điện trở tham chiếu R2-R5 và R7-R10, ADC DD1 với nguồn điện áp tham chiếu VT1, LCD HG1 và thiết bị lựa chọn giới hạn đo tự động (AMLS) trên DD7 -chip DD11. Để đơn giản, sơ đồ chỉ hiển thị kết nối của các đoạn chỉ báo chứa thông tin cần thiết cho hoạt động của UAVPI.

Hình 1 (bấm để phóng to)

Việc đánh số đầy đủ các chân LCD được hiển thị trong Hình 2. XNUMX.

Hình 2

Nguyên lý hoạt động của UAVPI dựa trên việc đánh giá trạng thái hàng trăm, hàng nghìn bit của mã đầu ra song song 3,5 bit KR572PV5 (các đoạn a, b, g, f - hàng trăm và b, c - hàng nghìn). Nếu điện áp đầu vào UBX của ADC lớn hơn 199,9 mV ở giá trị tuyệt đối thì chế độ quá tải sẽ xảy ra và chỉ báo sẽ hiển thị 1 ở chữ số hàng nghìn, nhưng không có chỉ báo nào ở chữ số hàng trăm (và các chữ số khác). Tín hiệu như vậy ở đầu ra của LSI khiến thiết bị đo chuyển sang giới hạn thô nhất. Mặt khác, nếu |UBX| <20 mV thì chỉ báo hiển thị 0 hoặc 1 ở vị trí hàng trăm, trong khi không có chỉ báo ở vị trí hàng nghìn. Sự kết hợp mã đầu ra như vậy cho phép chuyển sang giới hạn nhạy cảm hơn.

Tín hiệu quá tải và thiếu tải của ADC được tạo ra bởi bộ giải mã trên các phần tử DD7, DD8, DD9.1. Tín hiệu từ bộ giải mã điều khiển hoạt động của bộ đếm DD10.1 và bộ đếm giải mã DD11. Các bộ đếm DD10.1 và DD10.2 mắc nối tiếp (bộ đếm sau chỉ sử dụng một chữ số) chia tần số 62,5 Hz (chân 21 của DD1) cho 32.

Tần số kết quả (khoảng 2 Hz) được cung cấp cho đầu vào đếm DD11 và là tần số xung nhịp khi chuyển đổi giới hạn đo. Khi ADC bị quá tải, đầu ra DD8.4 có mức 1, mức này sẽ đặt lại bộ đếm DD11 về 1, trong khi mức 0 ở đầu ra của chữ số có nghĩa nhỏ nhất của bộ đếm này tương ứng với việc bao gồm giới hạn đo lớn nhất. Đồng thời, mức 8.3 ở đầu ra DD10.1 cấm đếm DD10.1. Nếu ADC “không được tải” thì đầu vào của CP DD1 sẽ là 11, cho phép đếm và bộ đếm DDXNUMX cũng sẽ được kích hoạt. Ở đầu ra của nó, ở mỗi chu kỳ đếm, chữ số tương ứng với số chu kỳ sẽ có mức logic cao.

Số lượng bit DD11 được sử dụng bằng số lượng giới hạn đo. Nếu đạt đến giới hạn đo tối ưu thì 0 ở đầu ra DD8.3 sẽ dừng bộ đếm DD10.1 và cùng với nó là DD10.2 và DD11. Khi đạt đến giới hạn tối thiểu, DD10.1 bị tắt thông qua đầu vào R, ngay cả khi ADC vẫn ở trạng thái "dưới tải". Việc chuyển đổi giới hạn đo của vôn kế được thực hiện bằng các phím analog DD2-DD5. Trạng thái của chúng được xác định bởi mã đầu ra DD11. Các phím có điện trở khá cao ở trạng thái dẫn điện (vài trăm Ohms), nhưng được kết nối theo cách mà chúng thực tế không gây ra lỗi ở bất kỳ giới hạn đo nào.

Điện áp đo được cung cấp cho đầu vào DD1 thông qua công tắc SA1 (vị trí trên) và một bộ chia, nhánh trên là điện trở R1, nhánh dưới là một trong các điện trở R2-R5, tùy thuộc vào trạng thái của các phím DD2, DD3. Điện áp tối đa của nhánh dưới của bộ chia được giới hạn bởi điốt VD1-VD4. Nguồn điện áp tham chiếu được làm trên bóng bán dẫn VT1, hoạt động ở điểm ổn định nhiệt. Một điện áp tham chiếu 100 mV từ điện trở R16 được đưa vào chân. 36 DD1 thông qua một trong các phím DD6.

Vôn-ôm kế sử dụng một phương pháp đo điện trở độc đáo [2]. Nó được minh họa bằng sơ đồ trong hình. 3.

Hình 3

Một dòng điện 06 nhất định chạy qua điện trở tham chiếu nối tiếp R10P và điện trở đo Rx dưới tác dụng của điện áp U0. Điện trở đo được kết nối với đầu vào của ADC và điện trở tham chiếu được kết nối thay vì nguồn điện áp tham chiếu. Vì cùng một dòng điện chạy qua các điện trở R0gp và Rx nên tỉ số điện áp rơi trên chúng bằng tỉ số điện trở của chúng. Như vậy,

Aind \uXNUMXd Ux / Uobr \uXNUMXd IoRx / IoRobr \uXNUMXd Rx / Robr

trong đó: Aind - chỉ số đọc.

Ưu điểm của phương pháp đo điện trở này là thực hiện đơn giản và độ chính xác của phép đo không phụ thuộc vào độ không ổn định của điện áp U0. Ở chế độ đo điện trở, công tắc SA1 được chuyển xuống vị trí thấp hơn. Điện áp dương của nguồn điện được cung cấp qua VD7 và R6 tới các công tắc DD4, DD5, thực hiện chuyển đổi cần thiết của điện trở tiêu chuẩn R7-R10 tùy thuộc vào giới hạn đo của UAVPI đã chọn. Điện áp trên các điện trở tham chiếu và điện trở đo được giới hạn bởi điốt VD5 và VD6 để loại bỏ chế độ quá tải của bộ tích hợp ADC. Phím DD6 phía dưới (theo sơ đồ) phục vụ cho mục đích tương tự. Với sự trợ giúp của nó, hằng số thời gian tích phân khi đo điện trở được tăng gấp đôi. Transitor VT2 đóng vai trò là bộ biến tần tín hiệu điều khiển các phím DD6. Vôn kế được cấp nguồn từ pin 9 V ("Krona VTs", "Korund") hoặc từ pin 7D-0,115-U 1.1. Tất cả các vi mạch, ngoại trừ DD6, đều được cấp nguồn từ bộ ổn định bên trong DD1, vì dòng điện chúng tiêu thụ cực kỳ nhỏ khi hoạt động ở tần số chuyển mạch thấp.

Thiết kế này được thiết kế cho những người nghiệp dư vô tuyến đã được đào tạo nên không đưa ra mô tả về bảng mạch và thiết kế của thiết bị. Bạn chỉ cần chú ý rằng công tắc SA1 có khả năng cách điện đáng tin cậy giữa các nhóm tiếp điểm, được thiết kế cho điện áp đo được tối đa. Điện trở R1, nơi hầu hết điện áp đo được giảm xuống, cũng phải được thiết kế cho cùng một điện áp. Nó có thể bao gồm một số điện trở điện áp thấp có giá trị phù hợp. Cần lưu ý rằng độ chính xác của thiết bị hầu như chỉ bị giới hạn bởi độ chính xác, ổn định của nguồn điện áp tham chiếu và các điện trở R2-R5, R7-R10 phải chính xác. Phương án cuối cùng, chúng có thể được chọn từ các điện trở thông thường có dung sai ít nhất 5%, nhưng độ ổn định nhiệt độ và thời gian của các điện trở này sẽ thấp. Là điện trở R16, bạn có thể sử dụng điện trở nhiều vòng không dây SPZ-37.

Trong trường hợp sử dụng điện trở quấn dây loại SP5-2, giá trị của nó phải giảm xuống 100...150 Ohms và điện trở không đổi 300...360 Ohms phải mắc nối tiếp với nó, nếu không sẽ khó thiết lập chính xác điện áp tham chiếu do sự thay đổi lớn về điện trở của nó khi điều chỉnh. Các tụ điện C4, C5 phải có hệ số hấp thụ điện môi thấp - K71-5, K72-9, K73-16, v.v. Trước khi lắp bóng bán dẫn VT1 vào mạch thiết bị, bạn cần tìm điểm vận hành ổn định nhiệt của nó. Để thực hiện việc này, bạn cần lắp ráp một nguồn điện áp tham chiếu (VT1, R13, R16), nối một miliampe kế có dòng điện tối đa 16 mA nối tiếp với điện trở R1 và đặt điện áp +1 V vào cổng VT2,8 so với cực dưới (theo mạch) của điện trở R16 từ bất kỳ điện áp nguồn ổn định nào. Tiếp theo, bằng cách thay đổi nhiệt độ của bóng bán dẫn VT1 (ví dụ: bằng cách chạm vào thân nó trước tiên bằng vật nóng, sau đó bằng vật kim loại lạnh), đạt được sự thay đổi nhỏ nhất về dòng thoát trong phạm vi nhiệt độ hoạt động (0...40 ° C) bằng cách chọn điện trở R13. Giá trị của điện trở này có thể khác biệt đáng kể so với giá trị được chỉ ra trong sơ đồ.

Một vôn kế được lắp đúng cách sẽ bắt đầu hoạt động ngay lập tức và chỉ cần đặt tần số của bộ tạo xung nhịp KR19PV572 thành 5 kHz với điện trở R50 và điện áp tham chiếu 16 mV với điện trở R100 (ở chế độ đo điện áp).

Vôn-ôm kế cũng có thể đo điện áp xoay chiều, để làm được điều này, cần phải cung cấp một máy dò có giá trị hiệu chỉnh trung bình khi đứt dây đi từ SA1 đến điện trở R14. Do máy dò đưa vào bộ lọc của nó một hằng số thời gian (quán tính) bổ sung vào mạch của hệ thống để tự động chọn giới hạn đo, nên có thể xảy ra dao động trong mạch này, do đó vôn kế có thể “vượt quá giới hạn đo”. ” giới hạn đo lường mong muốn. Để loại bỏ nhược điểm này, chỉ cần giảm điện dung của bộ lọc, điều này chỉ có thể đến một giới hạn nhất định hoặc giảm tần số xung nhịp của việc chuyển đổi giới hạn đo. Phương pháp cuối cùng rất dễ thực hiện. Khi chuyển sang đo điện áp xoay chiều, việc chuyển đầu vào CN DD11 sang đầu ra của bit DD10.2 không sử dụng tiếp theo (chân 12) là đủ. Kết quả là việc chuyển đổi giới hạn sẽ diễn ra chậm gấp đôi. Điều này sẽ tăng thời gian thiết lập số đọc lên 5 giây và đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của UAVPI.

Văn chương:

1. Anufriev L. Đồng hồ vạn năng trên VIS - Radio, 1906, Số 4, tr. 34-39.

2. Oswald G. Widerstand-Messung mit DVM.- Funkschau, 1981, No. 8, S. 98.

3. Raatsch P. Bereichsautomatik fur C7136D.- Đài phát thanh fernsehen elektronik, 1986, Số 10, S. 636-638.

Tác giả: V.Tsibin

Xem các bài viết khác razdela Công nghệ đo lường.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Hệ thống giám sát đa năng cho xe buýt trường học 21.01.2014 Công ty Omnicomm ("Omnikomm") thông báo rằng 500 xe buýt vận chuyển học sinh ở 26 quận của vùng Kurgan đã được trang bị hệ thống giám sát giao thông Omnicomm. Dự án được thực hiện bởi đại lý chính thức của Omnicomm tại thành phố Kurgan - công ty Tachograph-Service, có khách hàng là Bộ Giáo dục chính của Vùng Kurgan. Là một phần của dự án, tất cả các phương tiện giao thông đi học ở vùng Kurgan đều được trang bị các thiết bị đầu cuối trên tàu Omnicomm Optim và được kết nối với dịch vụ đám mây Omnicomm Online. Với sự giúp đỡ của nó, mỗi cơ sở giáo dục trong khu vực sẽ có thể giám sát vị trí của phương tiện giao thông của mình trong thời gian thực và, nếu cần, phản hồi các thông báo khẩn cấp. Hệ thống giám sát Omnicomm tự động phát hiện và báo cáo các tình huống khẩn cấp, chẳng hạn như sự chậm trễ trong lịch trình giao thông hoặc khởi hành trái phép khỏi tuyến đường. Yêu cầu chính của khách hàng đối với thiết bị là độ tin cậy và khả năng chống phá hoại, điều này đặc biệt quan trọng khi người điều khiển phương tiện vận tải hành khách làm việc trong khu vực rộng lớn với tải trọng cao trên cơ sở hạ tầng giao thông. Việc sử dụng hệ thống giám sát thông minh trong vận tải hành khách không chỉ cho phép kiểm soát hoạt động của nó mà còn giảm thiểu số vụ tai nạn. Nâng cao an toàn đường bộ là điều cần thiết đối với vận tải hành khách, và đặc biệt là đối với trẻ em. Ngoài ra, hệ thống giám sát xe Omnicomm giám sát mức tiêu thụ nhiên liệu và ngăn chặn tình trạng mất cắp nhiên liệu, đồng nghĩa với việc giảm đáng kể chi phí vận hành cho một đội xe vài trăm chiếc. Phó Giám đốc Pavel Ustyuzhanin cho biết: “Khi dân số tăng lên, cường độ giao thông và sự căng thẳng trên các tuyến đường gia tăng, sẽ đến lúc cần có bước nhảy vọt về chất trong công tác vận tải hành khách, dựa trên những thành tựu mới nhất trong lĩnh vực công nghệ thông tin. người đứng đầu Bộ Giáo dục Chính của Vùng Kurgan. Bộ tổ chức an toàn khi vận chuyển trẻ em bằng xe buýt. Trong khuôn khổ của Chương trình Mục tiêu GLONASS, tất cả các xe đưa đón học sinh ở vùng Kurgan đều được trang bị hệ thống giám sát giao thông vệ tinh Omnicomm. Một giải pháp rất cần thiết đã được tạo ra không chỉ cho phép chỉ quản lý giao thông học đường tốt hơn mà còn ảnh hưởng tích cực đến đời sống xã hội của toàn khu vực. Chúng tôi sẽ không nghỉ ngơi trên vòng nguyệt quế của mình và các kế hoạch trước mắt của chúng tôi bao gồm việc tạo ra một dịch vụ điều phối khu vực. "

Tin tức thú vị khác:

▪ Bóng đèn không dây

▪ Bộ não biến từ thành hình ảnh

▪ Nhà hàng bắt đầu với một máy quay TV

▪ Chuồn chuồn với máy ảnh TV

▪ cá chép

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Nguồn điện. Lựa chọn các bài viết

▪ bài viết Thay nhiên liệu - sóng và gió. Lời khuyên cho một người mẫu

▪ bài viết Loài chim bay lớn nhất là gì? đáp án chi tiết

▪ bài báo Phụ tá phòng thí nghiệm của tủ tin học. Mô tả công việc

▪ bài viết Trò Chơi Vượt Qua. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài Shi-ổn định dòng điện. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024