Millivoltméter egyen- és váltóáram és ohmmérő lineáris skálával. Nagyfrekvenciás Lineáris Scale Millivoltmeter Variable Voltage Millivoltmeter

Az RF feszültségek nagyságának (a harmadik vagy negyedik számjegyig) mérésének nagy pontosságára a rádióamatőr gyakorlatban valójában nincs szükség. A minőségi összetevő fontosabb (a kellően magas szintű jel jelenléte - minél több, annál jobb). Általában az RF jel mérésekor a helyi oszcillátor (generátor) kimenetén ez az érték nem haladja meg az 1,5–2 voltot, és maga az áramkör rezonanciára van hangolva az RF feszültség maximális értékének megfelelően. Az IF útvonalak beállításaival a jel fokozatonként emelkedik egységekről több száz millivoltra.

Az ilyen mérésekhez még mindig gyakran kínálnak csöves voltmérőket (VK 7-9, V 7-15 stb.) 1-3V mérési tartományban. Az ilyen készülékeknél a nagy bemeneti impedancia és az alacsony bemeneti kapacitás a meghatározó, a hiba 5-10%-ig terjedhet, és a használt mutató mérőfej pontossága határozza meg. Ugyanezen paraméterek mérése házilag készített mutatóeszközökkel végezhető el, amelyek áramkörei térhatású tranzisztorokon készülnek. Például B. Stepanov RF millivoltmérőjében (2) a bemeneti kapacitás mindössze 3 pF, az ellenállás különböző résztartományokban (3 mV-tól 1000 mV-ig) még a legrosszabb esetben sem haladja meg a 100 kOhm-ot +/- 10% (a használt fej és a kalibráláshoz szükséges műszerhiba határozza meg). Ugyanakkor a mért RF feszültség a 30 MHz-es frekvenciatartomány felső határával nyilvánvaló frekvenciahiba nélkül, ami meglehetősen elfogadható az amatőr rádiós gyakorlatban.

Mert a modern digitális eszközök még mindig drágák a legtöbb rádióamatőr számára, tavaly a Radio magazinban B. Stepanov (3) javasolta egy RF szonda használatát egy olcsó M-832 típusú digitális multiméterhez, annak áramkörének és alkalmazási módjainak részletes leírásával. Mindeközben, pénzköltés nélkül, sikeresen használhatók a pointer RF millivoltméterek, miközben felszabadítják a fő digitális multimétert az áram vagy ellenállás párhuzamos mérésére a fejlesztés alatt álló áramkörben ...

Áramköri szempontból a javasolt eszköz nagyon egyszerű, és szinte minden rádióamatőr „dobozában” megtalálható a minimálisan használt alkatrész. Valójában semmi új nincs a rendszerben. A DU ilyen célú felhasználását részletesen leírja a 80-90-es évek rádióamatőr szakirodalma (1, 4). A széles körben elterjedt K544UD2A (vagy UD2B, UD1A, B) mikroáramkört használtuk, a bemeneten térhatású tranzisztorokkal (és így nagy bemeneti ellenállással). Bármilyen más sorozatú műveleti erősítőt használhat terepi eszközökkel a bemeneten és tipikus csatlakozásban, például K140UD8A. A millivoltmérő-voltmérő műszaki jellemzői megfelelnek a fent megadottaknak, mivel a B. Stepanov-féle áramkör (2) lett a készülék alapja.

Voltmérő módban a műveleti erősítő erősítése 1 (100% OOS), és a feszültséget mikroampermérővel mérik 100 μA-ig további ellenállásokkal (R12 - R17). Valójában ezek határozzák meg az eszköz altartományait voltmérő üzemmódban. Amikor az OOS csökken (S2 kapcsoló bekapcsolja az R6 - R8 ellenállásokat) Kus. növekszik, a műveleti erősítő érzékenysége ennek megfelelően nő, ami lehetővé teszi a millivoltméteres üzemmódban történő használatát.

funkció A javasolt fejlesztés az eszköz két üzemmódban történő működtetésének képessége - egy DC voltmérő 0,1 és 1000 V közötti határértékekkel, és egy millivoltméter, amelynek felső határa 12,5, 25, 50 mV. Ebben az esetben két üzemmódban ugyanazt az osztót (X1, X100) használjuk, így például a 25 mV-os (0,025 V) résztartományon az X100 szorzó segítségével 2,5 V-os feszültség mérhető. A készülék altartományainak váltásához egy többállású kétlapos kapcsolót használnak.

A GD507A germánium diódán alapuló külső RF szonda használatával lehetőség nyílik az RF feszültség mérésére azonos résztartományokban, akár 30 MHz-es frekvenciával.

A VD1, VD2 diódák védik a mutató mérőeszközt a túlterheléstől működés közben. Egy másik funkció a mikroampermérő védelme olyan tranziensek során, amelyek a készülék be- és kikapcsolásakor jelentkeznek, amikor a készülék nyila lemegy a skálaról, és akár meg is hajolhat, a mikroampermérő relé leállítása és az op-amp kimenetének lezárása terhelési ellenállásra (P1, C7 és R11 relék). Ilyenkor (bekapcsolt állapotban) a másodperc töredéke a C7 feltöltése, így a relé késleltetéssel működik, a mikroampermérő pedig egy másodperc töredékével később csatlakozik az op-amp kimenetére. A készülék kikapcsolásakor a C7 nagyon gyorsan kisül a jelzőlámpán keresztül, a relé feszültségmentesül, és megszakítja a mikroampermérő csatlakozási áramkörét, mielőtt az op-amp tápáramkörei teljesen feszültségmentessé válnának. A tényleges op-amp védelme az R9 és C1 bemenetek bekapcsolásával történik. A C2, C3 kondenzátorok blokkolják és megakadályozzák az operációs rendszer gerjesztését. A készüléket a 0,1 V-os altartományban egy R10 változó ellenállás kiegyensúlyozza ("beállítás 0") (érzékenyebb altartományokon lehetséges, de a távoli szonda bekapcsolásakor a mutatók hatása megnő). K73-xx típusú kondenzátorok kívánatosak, de ezek hiányában 47-68n kerámia is átvehető. A távoli szondában egy KSO kondenzátort használnak legalább 1000 V üzemi feszültséghez.

Beállítás millivoltméter-voltméter ebben a sorrendben történik. Először állítsa be a feszültségosztót. Üzemmód - voltmérő. A trimmer R16 ellenállása (10 V altartomány) a maximális ellenállásra van állítva. Az R9 ellenálláson egy példaértékű digitális voltmérővel vezérelve állítsa be a feszültséget egy stabilizált áramforrásról 10 V-ra (S1 - X1, S3 - 10v pozíció). Ezután az S1 - X100 pozícióban az R1 és R4 vágóellenállásokat 0,1 V-ra állítják egy szabványos voltmérővel. Ebben az esetben az S3 - 0,1v állásban a mikroampermérő tűjét a műszerskála utolsó jelére kell állítani. A 100/1 arányt (az R9 - X1 - 10 V és X100 - 0,1 V közötti feszültséget, amikor a behangolt eszköz nyílának helyzete a skála utolsó osztásánál az S3 - 0,1 V altartományban) ellenőrizve van, és többször javítva. Ebben az esetben előfeltétel: S1 kapcsoláskor a példaértékű 10V feszültség nem változtatható.

További. Egyenáramú feszültség mérési módban az S1 - X1 osztókapcsoló és az S3 - 10v altartomány kapcsoló állásában a mikroampermérő mutatója az utolsó osztásra van állítva egy R16 változó ellenállással. Az eredménynek (10 V-on a bemeneten) ugyanazoknak a műszerértékeknek kell lenniük a 0,1v - X100 és a 10v - X1 altartományban.

A voltmérő beállításának módja a 0,3 V, 1 V, 3 V és 10 V altartományokban megegyezik. Ebben az esetben az R1, R4 ellenállások csúszkáinak helyzete az osztóban nem változtatható meg.

Üzemmód - millivoltméter. A bejáratnál 5 in. Az S3 - 50 mV helyzetben az S1 - X100 osztó R8 ellenállással a nyilat a skála utolsó felosztására állítja. Ellenőrizzük a voltmérő leolvasását: a 10v X1 vagy 0,1v X100 altartományon a nyílnak a skála közepén kell lennie - 5v.

A 12,5 mV-os és 25 mV-os altartomány hangolási eljárása ugyanaz, mint az 50 mV-os altartományban. A bemenet 1,25 V, illetve 2,5 V X 100-on. A leolvasások ellenőrzése X100 - 0,1 V, X1 - 3 V, X1 - 10 V voltmérő üzemmódban történik. Megjegyzendő, hogy ha a mikroampermérő nyila a műszerskála bal oldali szektorában van, a mérési hiba növekszik.

Sajátosság egy ilyen technika a készülék kalibrálására: nem igényel példaértékű 12 - 100 mV-os tápegységet és 0,1 V-nál kisebb mérési határértékkel rendelkező voltmérőt.

A készülék kalibrálásakor az RF feszültségek külső szondával történő mérése üzemmódban 12,5, 25, 50 mV-os résztartományokhoz (ha szükséges) korrekciós grafikonokat vagy táblázatokat készíthet.

A készülék fém tokban felületi szereléssel kerül összeszerelésre. Mérete a használt mérőfej és a táptranszformátor méreteitől függ. Például van egy bipoláris tápegységem egy transzformátorra összeszerelve import magnóról (primer tekercs 110v-hoz).A stabilizátort a legjobb az MS 7812 és 7912 (vagy LM317) készülékekre szerelni, de lehet egyszerűbb is - parametrikus, két zener diódán. A távoli RF szonda kialakítását és a vele való munkavégzés jellemzőit a (2, 3) részletesen ismertetjük.

Használt könyvek:

1. B.Stepanov. Kis RF feszültségek mérése. Zh. "Radio", 7. szám, 12 - 1980, 55. o., 28. o.
2. B.Stepanov. Nagyfrekvenciás millivoltméter. Zh. "Radio", 8. szám - 1984, 57. o.
3. B.Stepanov. RF fej digitális voltmérőhöz. Zh. „Radio”, 2006. 8. szám, 58. o.
4. M. Dorofejev. Voltmérő az OU-n. Zh. "Radio", 12. szám, 1983, 30. o.

Vaszilij Kononenko (RA0CCN).

Ezeket a műszereket elsősorban kis feszültségek mérésére használják. Maximális mérési határuk 1÷10 mV, belső ellenállásuk kb. 1÷10 mΩ.

A bemeneti feszültséget egy háromrészes L-alakú FS szűrő táplálja, amelynek célja az ipari frekvencia - 50 Hz - interferenciájának csökkentése a bemeneti jelben.

Ezután a feszültséget modulálják, felerősítik az Y 1 erősítővel, amely Y "(1. és 2. fokozat) és Y"-ből (3. - 5. fokozat) áll, majd demodulálják, és egy megfelelő erősítőre táplálják. Y 2 , amely egy katódkövető séma szerint készül, és a μA ellenállás és az ellenállás párosítására szolgál Y 2 . A feszültséget μA-ban (100 μA) mérik, melynek skálája feszültségegységben van osztva.

Modulátorként rezgésátalakítót használtak. DM - diódagyűrűs demodulátor.

A visszacsatoló áramkör az erősítést stabilizálja és a mérési határértékek átkapcsolásakor megváltoztatja.

A mérési határérték kapcsoló az OS kapcsolaton kívül tartalmaz egy DN feszültségosztót, amely a második és harmadik fokozat között helyezkedik el. Y 1 .

LFO - vivőfrekvenciás generátor biztosítja az M és DM feszültségellátását.

E séma szerint egy B2-11 típusú DC voltmérőt építettek mérési határokkal
V, belső ellenállás 10÷300 mΩ és hiba 6÷1%.

Univerzális voltmérők

Nál nél Az univerzális voltmérők az "egyenirányító-erősítő" séma szerint épülnek fel. Az áramkör fontos része a "B" egyenirányító. Általános szabály, hogy az univerzális voltmérőkben V amplitúdó értékeket használnak, amelyek félhullámú egyenirányító áramkör szerint épülnek fel (mivel teljes hullámú egyenirányítás esetén lehetetlen földelt buszt létrehozni) nyitott vagy zárt bemenettel. , de általában zárt bemenetű áramkört használnak, ami azzal magyarázható, hogy a kimenetén a feszültség független a bemeneti állandó komponenstől.

Az univerzális voltmérők széles frekvenciatartománnyal rendelkeznek, de viszonylag alacsony érzékenységgel és pontossággal.

A V7-17, V7-26, VK7-9 és mások univerzális voltmérők széles körben elterjedtek. Alaphibájuk eléri a ±4%-ot. 10 3 MHz-ig terjedő frekvenciatartomány. Mérési határok 100÷300 mV-tól 10 3 V-ig.

AC voltmérők

PPI - mérési határértékek váltása.

Az elektronikus váltakozó áramú voltmérők elsősorban alacsony feszültségek mérésére szolgálnak. Ez az "erősítő-egyenirányító" szerkezetüknek, azaz a feszültség előerősítésének köszönhető. Ezek az eszközök nagy bemeneti impedanciával rendelkeznek a mély lokális visszacsatolású áramkörök bevezetése miatt, beleértve a katód- és emitterkövetőket: átlagos, amplitúdójú és effektív értékű egyenirányítókat használnak VP-ként. A skála általában az effektív érték egységeiben van beosztva, figyelembe véve az arányokat
és
szinuszos feszültségekhez. Ha a mérleg arra van kalibrálva U Házasodik vagy U t, akkor a megfelelő megnevezésekkel rendelkezik.

Általában az "erősítő-egyenirányító" séma szerinti eszközök nagyobb érzékenységgel és pontossággal rendelkeznek, de frekvenciatartományuk szűkült, az U erősítő korlátozza.

Ha B-t használunk az átlag- vagy amplitúdóértékre, akkor az eszközök kritikusak a bemeneti feszültséggörbe alakja szempontjából a skála mértékegységben történő osztályozásánál. U d .

Az átlagos B használatakor általában teljes hullámú egyenirányító sémában hajtják végre. Amplitúdó detektor használata esetén - a séma szerint nyitott vagy zárt bemenetekkel.

Az áramértékkel rendelkező elektronikus voltmérők jellemzője a skála négyszögletessége a V-ben található négyzetméteres eszköz miatt. Speciális módszerek vannak ennek a hátránynak a kiküszöbölésére.

Elterjedtek a V3-14, V3-88, V3-2 stb. típusú váltakozó áramú millivoltméterek.

Az elektronikus voltmérők közül a dióda kompenzációs voltmérő (DKV) a legnagyobb pontosságú. Hibája nem haladja meg a századszázalékot. A működési elvet a következő ábra magyarázza.

NI - null jelző

Jelentkezéskor
és ofszet kompenzációs feszültség ez utóbbi beállítható úgy, hogy NI 0-t mutasson. Ekkor feltételezhetjük, hogy
.

Impulzus voltmérők

A Pulse V-t arra tervezték, hogy mérje a nagy munkaciklusú jelek periodikus impulzusainak amplitúdóit és az egyedi impulzusok amplitúdóit.

A mérés nehézsége az impulzusformák sokféleségében és az időbeli jellemzők sokféle változásában rejlik.

Mindezt nem mindig tudja az üzemeltető.

Az egyedi impulzusok mérése további nehézségeket okoz, mivel a jel ismételt expozíciójával nem lehet információt felhalmozni a mért értékről.

Az Impulse V a fenti séma szerint épül fel. Itt a PAI az amplitúdó és az impulzus feszültséggé konvertálója. Ez a legfontosabb blokk. Számos esetben nem csak a megadott transzformációt és az átváltott érték tárolását biztosítja a referenciaidő alatt.

Leggyakrabban dióda-kondenzátoros csúcsérzékelőket használnak a PAI-ban. Ezeknek a detektoroknak az a sajátossága, hogy az impulzus időtartama τ U lehet kicsi, de a munkaciklus - nagy. Ennek eredményeként a τ U A "C" nem lesz teljesen feltöltve, a "T" esetén pedig jelentősen lemerül.

Házi készítésű mérőműszerek

Főbb paraméterek:

A mért feszültségek tartománya, mV 3...5*І0^3;

Működési frekvencia tartomány, Hz 30.. .30* 10^3;

Frekvencia átvitel egyenetlensége, dB ±1;

Bemeneti ellenállás, mOhm:

"10, 20, 50 mV-on belül 0,1;

100" mV-on belül .. .5 V 1,0;

Mérési hiba, % 10.

Készülék diagram

A készülék egy bemeneti emitter követőből (V1, V2 tranzisztorok), egy erősítő fokozatból - (V3 tranzisztor) és egy AC voltmérőből (V4, V5 tranzisztorok, V6-V9 diódák és P1 mikroampermérő) áll.

Az X1 csatlakozóról mért váltakozó feszültség egy feszültségosztón (R1, R2* és R22 ellenállásokon) keresztül jut a bemeneti emitter követőhöz, amellyel ez a feszültség 10-szeresére vagy 100-szorosára csökkenthető. 10-szeres csökkenés következik be, ha az S1 kapcsolót X 10 mV-ra állítják (az osztót a párhuzamosan kapcsolt R1 és R22 ellenállás, valamint az emitter követő bemeneti ellenállása alkotja). Az R22 ellenállás az eszköz bemeneti ellenállásának (100 kOhm) pontos beállítására szolgál. Ha az S1 kapcsoló X 0,1 V állásban van, a mért feszültség 1/100-a az emitter követő bemenetére kerül.

Az osztó alsó karja ebben az esetben a követő bemeneti ellenállásából és az R22 és R2* ellenállásokból áll.

Az emitterkövető kimenetén egy másik feszültségosztó található (S2 kapcsoló és R6-R8 ellenállások), amely lehetővé teszi az erősítőre továbbított jel csillapítását.

A millivoltméter következő fokozata - a V3 tranzisztoron lévő AF feszültségerősítő (körülbelül 30-as erősítés) - lehetővé teszi az alacsony feszültségek mérését / Ennek a fokozatnak a kimenetéről a 34 erősített feszültség a váltakozó feszültség bemenetére kerül. mérő lineáris skálával, amely egy kétfokozatú erősítő (V4, V5), amelyet az egyenirányító hídon (V7-V10) keresztül negatív visszacsatolás borít. Ennek a hídnak az átlójában egy P1 mikroampermérő található.

A leírt voltmérő skálájának nemlinearitása a 30 ... 100 jelek tartományában nem haladja meg a 3% -ot, és a munkaterületen (50 ... 100) -2%. Kalibráláskor a millivoltmérő érzékenységét az R13 ellenállás állítja be.

A készülék bármilyen kisfrekvenciás kis teljesítményű tranzisztort használhat h21e = 30...60 statikus áramátviteli együtthatóval (1 mA emitteráram mellett). A V1 és V4 helyére nagy h21e együtthatójú tranzisztorokat kell telepíteni. V7-V10 diódák - bármilyen germánium a D2 vagy D9 sorozatból.

A KS168A zener dióda két KS133A zener diódára cserélhető soros bekapcsolással. A készülék MBM (C1), K50-6 (az összes többi) kondenzátort, MLT-0,125 fix ellenállásokat, SPO-0,5 trimmert használ.

Az S1 és S2 kapcsolók (a Sokol tranzisztoros rádióból csúszó) úgy módosulnak, hogy mindegyik három pozícióban kétpólusú legyen: minden sorban a szélső rögzített érintkezőket (két mozgóérintkezőt) eltávolítják, a fennmaradó mozgó érintkezőket pedig diagramváltásnak megfelelően átrendezve.

A készülék beállítása a diagramon jelzett üzemmódok kiválasztására, a csillaggal jelölt ellenállások által, és a skála beosztása a példaszerű Készülék szerint történik.

Pontos váltakozó áramú millivoltmérőre volt szükségem, nem akartam, hogy eltereljem a figyelmemet a megfelelő áramkör keresésével és az alkatrészek szedésével, majd vettem egy kész „AC Millivoltmeter” készletet. Amikor belemélyedtem az utasításokba, kiderült, hogy a szükségesnek csak a fele van a kezemen. Kiléptem ebből a vállalkozásból, és vásároltam egy ősrégi, de szinte kitűnő állapotú LO-70 oszcilloszkópot a piacon, és mindent tökéletesen csináltam. És mivel a következő alkalommal már nagyon elegem lett abból, hogy ezt a táskát a tervezővel egyik helyről a másikra mozgatjuk, úgy döntöttem, mégis összeszerelem. Érdekel az is, hogy mennyire lesz jó.

A készlet tartalmaz egy K544UD1B mikroáramkört, amely egy nagy bemeneti ellenállású és alacsony bemeneti áramerősségű, belső frekvenciakorrekcióval rendelkező műveleti differenciálerősítő. Plusz egy nyomtatott áramköri lap két kondenzátorral, két pár ellenállással és diódával. Összeszerelési útmutató is van. Minden szerény, de nem bántás, egy készlet kevesebb, mint egy chip belőle a kiskereskedelemben.

Az e séma szerint összeállított millivoltméter lehetővé teszi a feszültség mérését határértékekkel:

• 1 - 100 mV-ig
• 2 - 1 V-ig
• 3 - 5 V-ig

20 Hz - 100 kHz tartományban, bemeneti impedancia kb. 1 MΩ, tápfeszültség
+ 6 és 15 V között.

Az AC millivoltméter nyomtatott áramköri lapja a nyomtatott sávok oldaláról látható, a Sprint-Layout-ban történő „rajzoláshoz” (a „tükrözés” nem szükséges), ha szükséges.

Az összeszerelés az alkatrészösszetétel változtatásával kezdődött: a mikroáramkör alá tettem egy aljzatot (biztonságosabb lesz), a kerámia kondenzátort filmkondenzátorra cserélték, a megnevezés természetesen ugyanaz volt. Az egyik D9B dióda tönkrement a telepítés során - az összes D9I-t forrasztotta, mivel a dióda utolsó betűje egyáltalán nincs kiírva az utasításokban. A táblára szerelt összes alkatrész névleges értékét megmérték, ezek megfelelnek az áramkörben feltüntetettnek (elektrolit esetében).

A készlet három ellenállást tartalmaz, amelyek névleges értéke R2 - 910 Ohm, R3 - 9,1 kOhm és R4 - 47 kOhm, azonban az összeszerelési kézikönyvben van egy kitétel, hogy az értékeket a beállítási folyamat során kell kiválasztani. , ezért azonnal 3, 3 kOhm, 22 kOhm és 100 kOhm-ra állítottam a trimmelő ellenállásokat. Bármilyen megfelelő kapcsolóra fel kellett őket szerelni, én a rendelkezésre álló PD17-1 márkát vettem. Nagyon kényelmesnek tűnt, miniatűr, van mit rögzíteni a táblára, három fix kapcsolási pozíciója van.

Ennek eredményeként az elektronikus alkatrészek összes csomópontját az áramköri lapra helyeztem, összekapcsoltam őket egymással, és egy kis teljesítményű váltóáramú forráshoz - a TP-8-3 transzformátorhoz - csatlakoztattam, amely 8,5 voltos feszültséget adna. az áramkörhöz.

És most a végső művelet - a kalibrálás. Egy virtuálist használtak hangfrekvencia-generátorként. Egy számítógépes hangkártya (még a legközépszerűbb is) egészen jól megbirkózik az 5 kHz-ig terjedő frekvenciákkal. A millivoltmérő bemenetén 1000 Hz frekvenciájú jel érkezik a hangfrekvencia-generátorból, amelynek effektív értéke megfelel a kiválasztott résztartomány határfeszültségének.

A hang a fejhallgató-csatlakozóból (zöld) származik. Ha az áramkörhöz való csatlakozás és a virtuális hanggenerátor bekapcsolása után a hang „nem megy”, és még a fejhallgató csatlakoztatása után sem hallható, akkor a „start” menüben vigye az egérmutatót a „beállítások” fölé, és válassza a „ vezérlőpult”, ahol válassza ki a „hangeffektuskezelőt”, és kattintson az „S / PDIF kimenet” elemre, ahol több lehetőség is megjelenik. A miénk az "analóg kimenet" feliratú. És a hang menni fog.

A „100 mV-ig” altartományt választottuk, és egy hangolóellenállás segítségével a nyilat eltérítettük a mikroampermérő skála végső felosztásával (nem kell figyelni a skálán lévő frekvencia szimbólumra). Ugyanezt sikeresen megtették más altartományokkal is. Gyártói utasítások az archívumban. A rádiótervező egyszerűsége ellenére elég hatékonynak bizonyult, és ami különösen tetszett, az megfelelő volt a beállításban. Egyszóval jó a készlet. Technika kérdése, hogy mindent megfelelő tokba helyezünk (ha szükséges), csatlakozókat szerelünk fel és így tovább.

Beszélje meg a cikket AC MILLIVOLTMETER

Ez a cikk a PIC16F676 mikrokontrolleren megvalósított két voltmérőre összpontosít. Az egyik voltmérő feszültségtartománya 0,001 és 1,023 volt között van, a másik pedig megfelelő 1:10 rezisztív osztóval 0,01 és 10,02 volt közötti feszültséget képes mérni. A teljes eszköz áramfelvétele +5 voltos stabilizátor kimeneti feszültséggel körülbelül 13,7 mA. A voltmérő áramköre az 1. ábrán látható.

Két voltmérős áramkör

Digitális voltmérő, áramköri működés

Két voltmérő megvalósításához a mikrokontroller két kimenetét használják, amelyek a digitális átalakító modul bemeneteként vannak konfigurálva. Az RA2 bemenet az egy volt körüli alacsony feszültségek mérésére szolgál, az RA0 bemenetre pedig egy 1:10 arányú feszültségosztó csatlakozik, amely R1 és R2 ellenállásokból áll, amely lehetővé teszi akár 10 voltos feszültség mérését is. Ez a mikrokontroller használja tízbites ADC modul a 0,001 V pontosságú feszültségmérés megvalósításához pedig 1 V-os tartományban a DA1 K157XP2 mikroáramkör ION-járól külső referenciafeszültséget kellett alkalmazni. A hatalom óta ÉS Ő a mikroáramkör nagyon kicsi, és a külső áramkörök ezen ION-ra gyakorolt ​​hatásának kizárása érdekében a DA2.1 mikroáramkörön egy puffer op-amp került az áramkörbe. LM358N. Ez egy nem invertáló feszültségkövető, 100%-ban negatív visszacsatolással - OOS. Ennek a műveleti erősítőnek a kimenete R4 és R5 ellenállásokból álló terheléssel van terhelve. A trimmer R4 ellenállásáról 1,024 V referenciafeszültség kerül a DD1 mikrokontroller 12-es érintkezőjére, amely referenciafeszültség bemenetként van konfigurálva a működéshez. ADC modul. Ennél a feszültségnél a digitalizált jel minden bitje 0,001 V lesz. A zaj hatásának csökkentése érdekében a kis feszültségértékek mérésekor egy másik feszültségkövetőt alkalmaztak, amelyet a DA2 chip második műveleti erősítőjén alkalmaztak. Ennek az erősítőnek az OOS-je élesen csökkenti a mért feszültségérték zajkomponensét. A mért feszültség impulzuszaj feszültsége is csökken.

A mért értékek információinak megjelenítésére kétsoros LCD szolgált, bár ehhez a kialakításhoz egy sor is elég lenne. De az sem rossz, ha tartalékban van lehetőség további információk megjelenítésére. A jelző háttérvilágításának fényerejét az R6 ellenállás szabályozza, a kijelzett karakterek kontrasztja az R7 és R8 feszültségosztó ellenállásainak értékétől függ. A készüléket a DA1 chipre szerelt feszültségszabályozó táplálja. A +5 V kimeneti feszültséget az R3 ellenállás állítja be. A teljes áramfelvétel csökkentése érdekében magának a vezérlőnek a tápfeszültsége olyan értékre csökkenthető, amelynél az indikátorvezérlő működőképes marad. Ennek az áramkörnek az ellenőrzésekor a jelző folyamatosan működött 3,3 voltos mikrokontroller tápfeszültség mellett.

Voltmérő beállítása

A voltmérő beállításához legalább egy digitális multiméterre van szükség, amely képes 1,023 voltot mérni a referencia referenciafeszültségének beállításához. Így egy vezérlő voltmérővel 1,024 voltos feszültséget állítunk be a DD1 mikroáramkör 12. érintkezőjére. Ezután a DA2.2 op-amp bemenetére, az 5. érintkezőre ismert értékű feszültséget kapcsolunk, például 1000 voltot. Ha a vezérlő és az állítható voltmérők leolvasása nem egyezik, akkor az R4 trimmelő ellenállás a referenciafeszültség értékének megváltoztatásával egyenértékű leolvasást ér el. Ezután az U2 bemenetre ismert értékű vezérlőfeszültséget kapcsolunk, például 10,00 voltot, és az R1 ellenállás ellenállásértékének kiválasztásával lehetséges, hogy az R2 vagy mindkettő mindkét voltmérő egyenértékű leolvasását tudja elérni. Ezzel a beállítás befejeződik.