En este artículo aprendemos cómo construir un voltímetro digital y un módulo de circuito combinado de amperímetro digital para medir voltios y corriente CC a través de diferentes rangos, digitalmente.
Introducción
Los parámetros eléctricos como el voltaje y la corriente están intrínsecamente asociados con la electrónica y con los ingenieros electrónicos.
Cualquier circuito electrónico estaría incompleto sin un suministro adecuado de voltaje y niveles de corriente.
Nuestra red AC suministra una tensión alterna a potenciales de 220 V, para implementar estos voltajes en circuitos electrónicos incorporamos adaptadores de corriente DC que reducen eficazmente los voltajes AC de la red.
Sin embargo, la mayoría de las fuentes de alimentación no incluyen sistemas de monitoreo de energía, lo que significa que las unidades no incorporan medidores de voltaje o corriente para mostrar las magnitudes relevantes.
La mayoría de las fuentes de alimentación comerciales utilizan formas sencillas de mostrar los voltajes, como un dial calibrado o medidores de bobina móvil ordinarios. Esto puede estar bien siempre que las operaciones electrónicas involucradas no sean críticas, pero para operaciones electrónicas complejas y sensibles y solución de problemas, un sistema de monitoreo de alta gama se vuelve imperativo.
A voltímetro digital y un amperímetro se vuelve muy útil para monitorear voltajes y corriente perfectamente sin comprometer los parámetros de seguridad.
En el presente artículo se ha explicado un circuito de voltímetro y amperímetro digital interesante y preciso que se puede construir fácilmente en casa, sin embargo, la unidad requerirá una PCB bien diseñada en aras de la precisión y la perfección.
Operación del circuito
El circuito emplea IC 3161 y 3162 para el procesamiento requerido de los niveles de voltaje y corriente de entrada.
La información procesada se puede leer directamente en tres módulos de visualización de ánodo común de 7 segmentos.
El circuito requiere una sección de suministro de energía bien regulada de 5 voltios para operar el circuito y debe incluirse sin falta ya que el IC requiere estrictamente un suministro de 5 voltios para funcionar correctamente.
Las pantallas están alimentadas por transistores individuales que aseguran que las pantallas estén bien iluminadas.
Los transistores son BC640, sin embargo, puede probar otros transistores como 8550 o 187, etc.
El voltímetro digital propuesto, circuito amperímetro El módulo se puede utilizar eficazmente con una fuente de alimentación para indicar el voltaje y el consumo de corriente de la carga conectada a través de los módulos adjuntos.
Con referencia al diagrama de circuito a continuación, el módulo de pantalla digital de 3 dígitos se construye a través de los IC CA 3162, que es un IC convertidor analógico a digital, y el IC CA 3161 complementario que es BCD a IC decodificador de 7 segmentos, ambos IC son fabricados por RCA.
Cómo funcionan las pantallas
Las pantallas de 7 segmentos utilizadas son del tipo de ánodo común y están conectadas a través de los controladores de transistor T1 a T3 mostrados para indicar las lecturas relevantes.
El circuito incluye la posibilidad de seleccionar el punto decimal según las especificaciones de carga y el rango.
Por ejemplo, en las lecturas de voltaje, cuando el punto decimal se ilumina en LD3 significa un rango de 100 mV.
Para la medición de corriente, la función de selección le permite elegir entre un par de rangos, es decir, de 0 a 9,99, y el otro de 0 a 0,999 amperios (utilizando el enlace b). Lo que implica que la resistencia de detección de corriente es de 0,1 ohmios o de 1 ohmios, como se muestra en el siguiente diagrama:
Para garantizar que R6 no tenga ningún efecto sobre el voltaje de salida, esta resistencia debe colocarse antes que la red del divisor de voltaje, que se encarga de controlar el voltaje de salida.
S1, que es un interruptor DPDT, se utiliza para seleccionar el voltaje o la lectura de corriente según la preferencia del usuario.
Con este interruptor configurado para medir el voltaje, P4 junto con R1 proporciona una atenuación de alrededor de 100 para el voltaje de entrada alimentado.
Además, el punto D se habilita a un nivel de voltaje más bajo para permitir la iluminación del punto decimal en el módulo LS, y la figura 'V' se ilumina brillantemente.
Con el interruptor de selección sostenido hacia el rango Amp, la caída de voltaje adquirida a través de la resistencia de detección se aplica directamente a los puntos de las entradas Hi-Low de IC1, que es el módulo DAC.
El valor significativamente bajo de las resistencias de detección asegura un efecto insignificante en el resultado del divisor de voltaje.
Rangos de ajuste para las pantallas
Encontrará 4 rangos de ajuste suministrados en el módulo de circuito del amperímetro del voltímetro digital propuesto.
P1: para anular el rango de corriente.
P2: Para habilitar la calibración a escala completa del rango actual.
P3: para anular el rango de tensión.
P4: Para habilitar la calibración a escala completa del rango de voltaje.
Se recomienda que los ajustes preestablecidos se ajusten en el orden anterior solo en el que P1 y P3 se utilicen adecuadamente para anular correctamente los parámetros respectivos del módulo.
P1 ayuda a compensar el valor de consumo de corriente en reposo de funcionamiento del regulador, lo que da como resultado una pequeña desviación negativa en su rango de voltaje, que a su vez se compensa de manera efectiva con P3.
El módulo de visualización de voltaje / corriente funciona utilizando el suministro no regulado de la fuente de suministro sin ningún problema (no debe exceder los 35 V máx.), Tenga en cuenta los puntos E y F en la segunda figura anterior. En ese caso, se puede eliminar el puente rectificador B1.
El sistema podría diseñarse como un doble para adquirir lecturas simultáneas de V e I. Debe reconocerse, sin embargo, que la resistencia de detección de corriente se cortocircuita por medio de los enlaces de tierra cada vez que los dos dispositivos provienen de la misma fuente. Básicamente, existen dos métodos para vencer este trastorno.
La primera es conectar el módulo V de una fuente diferente, mientras que el módulo l de la fuente 'host'. El segundo es mucho más elegante y requiere áreas de cableado fijo E al lado izquierdo de la resistencia de detección de corriente.
Sin embargo, tenga en cuenta que la lectura de V más alta posible en ese caso se convierte en 20.0 V (R6 disminuye l V máx.), Porque el voltaje en el pin ll generalmente no superará los 1.2 V.
Los voltajes más grandes tienden a mostrarse eligiendo la calidad de corriente más baja, es decir, R6 llega a ser 0R1. Instancia: R6 cae 0.5V a un uso de corriente de 5 A, para asegurar que 1.2 - 0.5 = 0.7V continúe siendo para la lectura de voltaje, cuya visualización óptima es en ese caso 100 x 0.7: 70 V Al igual que antes, este tipo de Las complicaciones simplemente se desarrollan cuando un par de estas unidades se emplean en una sola fuente.
Diseño de PCB para hacer los módulos discutidos anteriormente
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