Digital Volt and Ampere meter

Digital_voltmeter.gif (16018 bytes)

Digital_ambermeter.gif (15633 bytes)

Digital_block_supply.gif (7826 bytes)

Αν και τα ψηφιακά πολύμετρα έχουν κυριαρχήσει σε πολλές εφαρμογές, στην μέτρηση, υπάρχει η ανάγκη για ύπαρξη οργάνων ένδειξης σε διάφορες συσκευές, της τάσης και του ρεύματος, όπως σε ένα τροφοδοτικό ή αλλού. Τα κυκλώματα που δίνω κάνουν αυτή ακριβώς την δουλειά, να μετρούν την τάση στα άκρα ενός κυκλώματος και το ρεύμα που περνά μέσα του. Το κύκλωμα δεν παρουσιάζει ιδιαίτερες δυσκολίες για κάποιον που έχει μια μικρή πείρα. Τα δυο κυκλώματα είναι τα ίδια, με μια μικρή διαφορά μόνον στην είσοδο τους, όταν έχουν να μετρήσουν τάση ή ρεύμα και στην συνδεσμολογία που αφορά την υποδιαστολή [dp]. Στο τμήμα εισόδου IC1-3, υπάρχει το CA31612E, που είναι ένας A/D Converter for 3-Digit Display. Στην οδήγηση των Display IC2-4, υπάρχει το CA3161E, που είναι ένας BCD to Seven Segment Decoder/Driver. Όπως φαίνεται στο σχέδιο Fig.1, που αφορά το βολτόμετρο στην είσοδο [+ΙΝ], υπάρχει σε σειρά μια αντίσταση R1 η οποία σε συνδυασμό με την R3 δημιουργεί έναν διαιρέτη τάσης. Αντίθετα στο Fig.2 που αφορά το αμπερόμετρο αυτή η αντίσταση δεν υπάρχει, γιατί το κύκλωμα συνδέεται διαφορετικά, έτσι το ρεύμα περνά μέσα από την R5, δημιουργώντας μια πτώση τάσης στα άκρα της , ανάλογη του ρεύματος που περνά από αυτή.

Ρυθμίσεις

Βολτόμετρο: Βραχυκυκλώνουμε στην είσοδο, ποδαράκια 10 και 11 και ρυθμίζουμε το RV1, μέχρι να πάρουμε ένδειξη στο Display, μηδέν σε όλα τα ψηφία. Αποκαθιστούμε και συνδέουμε στην είσοδο μια εξωτερική τάση περίπου 900mV. Με το RV2, ρυθμίζουμε ώστε να πάρουμε την ένδειξη των 900mV στο Display. Παράλληλα ελέγχουμε αυτήν την τάση με ένα εξωτερικό πολύμετρα καλής ποιότητας και ακρίβειας.

Αμπερόμετρο: Βραχυκυκλώνουμε στην είσοδο, ποδαράκια 10 και 11 και ρυθμίζουμε το RV4, μέχρι να πάρουμε ένδειξη στο Display, μηδέν σε όλα τα ψηφία. Αποκαθιστούμε και συνδέουμε στο +ΙΝ, εφόσον τοποθετήσουμε σε σειρά με τον θετικό πόλο μια αντίσταση 10R/10W και στο –ΙΝ μια καινούργια μπαταρία 9V. Ρυθμίζουμε το RV3 ώστε να πάρουμε ένδειξη στο Display 0.90A. Ταυτόχρονα ελέγχουμε την ορθότητα της μέτρησης με ένα εξωτερικό ψηφιακό αμπερομετρο. Ένα σημείο που πρέπει να προσέξουμε είναι οι πυκνωτές C4-9, πρέπει να είναι πολύ καλής ποιότητας. Επίσης την διάφορα στην τοποθέτηση των αντιστάσεων R4 και R7. Η συνδεσμολογία των δυο κυκλωμάτων, για μέτρηση τάσης και ρεύματος , φαίνεται στο Fig.3. Το τροφοδοτικό που είναι κοινό για τα δυο κυκλώματα φαίνεται στο Fig.4. Εάν υπάρχει κατάλληλη σταθερή τάση στην συσκευή μέσα στην οποία θα τοποθετηθούν μόνιμα τα κυκλώματα, τότε μπορούμε να καταργήσουμε τον Τ1 και την γέφυρα GR1 και να συνδεθεί αυτή η τάση στο σημείο Α. Το IC5 καλό είναι να τοποθετηθεί σε ψύχτρα.

Χαρακτηριστικά.

V in maximum: 100V [99.9V]

A in maximum: 10A [9.99A]

Max. measurement Voltage Error: 100mV

Max. measurement Ampere Error: 100mA

Part List

R1=680Kohms C1-5=10nF IC2-4=CA3161E  Intersil-Harris
R2-6=1Mohms C2-6=47uF 16V IC5=7805
R3=6.8Kohms C3-7-10-11=100nF GR1=4X 1N4001
R4-7=270 ohms C4-8=220nF 1% Q1......6=BC557
R5=0.1 ohms 5W C9=2200uF 25V DS1......6= 7 Segment Display common anode
RV1-4=50Kohms  trimmer 10 turns C12=10uF 16V T1=230VAC/6VAC 1A
RV2-3=5Kohms trimmer 10 turns IC1-3=CA3162E  Intersil-Harris

Sam Electronic Circuits 3/02