Авторизация


...

Кто на сайте?

Сейчас 145 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте

Статистика

-Посетители : 23007
-Материалы : 209

Пользователь сайта продает...

  106ЛБ1

Пользователь сайта покупает...

Сетевой вольтметр в разветвителе

Автор: wws63 Просмотров: 6439

 

 

На просторах интернета схем цифровых вольтметров переменного тока, найти не удалось, что и послужило поводом к созданию компактного и безопасного прибора, собранного из легкодоступных и дешёвых деталей и позволяющего оперативно измерять сетевое напряжение с выводом информации на светодиодный индикатор.

Устройство (далее – вольтметр) представляет собой прибор (см. рис.1), состоящий из пяти узлов, расположенных на отдельных  платах.

 

alt

 

 

В состав вольтметра входит:

1. Импульсный источник питания U1, с выходным напряжением 9 В, в качестве которого  использован доработанный блок питания от зарядного устройства для сотового телефона SH9-3AB http://radiokot.ru/forum/download/file.php?id=8300. Доработка заключается в замене штатно установленного в нём стабилитрона VD3 на стабилитрон 1N4739A, с напряжением стабилизации 9,1 В;

2. Стабилизатор  напряжения  DA1 на 5 В, конденсаторы  С2-С5 и защитный стабилитрон VD1 на 15 В, который предназначен для защиты DA1 в случае аварийного скачка выходного напряжения, поступающего с ИИП;

3.  Ограничитель – формирователь измеряемого напряжения с прецизионным выпрямителем. В состав узла входит: помехозащитный конденсатор С1 с разрядным резистором R1, резистивный делитель напряжения R2-R6, прецизионный выпрямитель выполненный на ОУ DA2 с обвязкой R4R7R8VD2 и фильтрующая RC цепь R9C7R10C8.  

4.  АЦП на базе микроконтроллера PIC16F676. Цепь R11C6 формирует импульс сброса на выв.4 DD1 при включении питания вольтметра;

5. 3-х разрядный индикатор HG1 BC56-11EWA, управление разрядами которого осуществляется через транзисторы VT1-VT3. Ток через сегменты индикатора ограничивается резисторами R15-R21.

Использование в схеме вольтметра прецизионного выпрямителя на ОУ обусловлено тем, что использование пассивных диодно-резистивных цепей для выпрямления сигналов не целесообразно, ввиду значительного прямого падения напряжения на диодах (0,5 – 1 В) и нелинейности их вольт-амперной характеристики, что  вносит значительные погрешности, особенно при обработке слабых сигналов. Применение ОУ позволяет в значительной степени ослабить влияние реальных характеристик диодов.

Все платы вольтметра, за исключением индикатора HG1, который размещён снаружи на месте одной из розеток, крепятся внутри сетевого разветвителя, плата ИИП располагается перпендикулярно других плат в свободном месте корпуса разветвителя. Пластмассовый корпус удаляемой розетки предварительно срезается. В авторском варианте это было сделано с использованием электродрели для сверления плат и сверла диаметром 3 мм. Плата индикатора закрыта клеящейся плёнкой белого цвета, и в предварительно высверленные отверстия в плате установлен индикатор. Затем плата индикатора приклеена к корпусу разветвителя (см. фото).

 

alt

 

Рассмотрим работу вольтметра.  

Напряжение 5 В, с выхода стабилизатора DA1 питает ОУ DA2 и МК DD1. Сетевое напряжение через резистивный делитель поступает на прецизионный выпрямитель DA2.1. С него  выпрямленное пульсирующее напряжение через фильтр R9C7R10C8 поступает на повторитель напряжения, выполненный на ОУ DA2.2, который обеспечивает низкое выходное сопротивление каскада для согласования с входом АЦП МК DD1. В свою очередь отфильтрованный полезный сигнал, поступающий с DA2.2. на вход АЦП обрабатывается программой МК и полученный результат выводится на индикаторы HG1. Измерение происходит 1 раз в полсекунды, чего вполне достаточно для оперативного отслеживания показаний  вольтметра.

Налаживание вольтметра заключается в следующем. Программа v_676.hex с помощью программатора заносится в МК. Доработанный ИИП, включается в сеть, и если напряжение на выходе стабильное и равно 9 В, подключается узел на стабилизаторе DA1. Проверяется его выходное напряжение, которое должно быть равным 5 В. После чего можно оставить питание включенным примерно на 30 минут, периодически проверяя его показания и температуру стабилизатора DA1. Если всё в норме, то далее питание подаётся на платы прецизионного выпрямителя и АЦП и индикации. На индикаторах должны «гореть» нули.  Затем можно подать сетевое напряжение на резистивный делитель вольтметра. Во избежание случайного поражения электротоком, подключать его нужно согласно обозначениям на схеме. Нулевой провод (вывод – N) должен быть подключен к цепи подстроечного резистора R6, а регулировку следует проводить с помощью отвёртки с хорошо изолированной ручкой. После окончания наладки резистор R1 можно удалить.

Автор настраивал показания вольтметра следующим образом. Сетевое напряжение подавалось через автотрансформатор, величина выходного напряжения которого изменялась в пределах от 180 до 250 В. Параллельно напряжение на выходе автотрансформатора измерялось с помощью аналогового комбинированного прибора Ц4342-М1, мультиметра DT838 и прибора «ЛАСПИ – ТТ01».

Были получены следующие результаты. В указанном диапазоне входных напряжений погрешность показаний вольтметра в сравнении со средними показаниями вышеуказанных приборов составила менее 1%. Ток потребления вольтметра от сети не превышал 18 мА.

Полный вариант статьи ранее был опубликован в журнале Радио.

Скачать файлы к статье вы можете

Ссылка для скачивания доступна только авторизованным пользователям сайта !
 

Дополнение от автора: При повторении устройства у некоторых радиолюбителей оно работало неустойчиво. Для устранения этого недостатка автор рекомендует уменьшить номинал резистора R11 до 1 кОм.

Случайные статьи....

Prev Next

Программирование c нуля в AVRStudio 5 (ч.3)

07-02-2012 Радик

Программирование c нуля в AVRStudio 5 (ч.3)

    Пишем первую программу! Большинство начинают с мигания светодиодов, и мы не исключение. Если микроконтроллер, даже самый быстрый, не “общается” с внешним миром, ценность его сводится к нулю. Нам нужно чтобы микроконтроллер принял информацию, обработал по заданному алгоритму и выдал...

Программаторы и инструменты

20-04-2011 Super User

Программаторы и  инструменты

В прошлой главе мы с Вами создали "прошивку" для нашего проекта "Test_01".  После удачного, безошибочного компилирования нашей программы, в папке с проектом появится "HEX-файл", (можно проверить в свойствах файла время изменения,(сохранения) файла)  - это и есть наша прошивка, которую мы...

Измеритель LC на PIC18F2550 с USB.

04-02-2012 Super User

Измеритель LC на PIC18F2550 с USB.

  Емкость конденсаторов является одной из основополагающих величин, которые учитываются при расчете электрических схем. Эта величина для плоского конденсатора рассчитывается по его геометрическим размерам и типу диэлектрика между пластинами. Емкость произвольного конденсатора можно измерить прибором или подключить в сеть переменного тока.  ...

Простой таймер для кухни и не только…

27-12-2014 Иван Шевченко (R1ZK)

Простой таймер для кухни и не только…

 Применение таймера в быту очень удобно и не зря   многие производители встраивают таймер в различную бытовую технику. Что касается кухни, таймер незаменимая вещь и хотя в сети предоставлено достаточно много различных схем все они имеют свои особенности...  В данной статье пойдет...


Все права принадлежат ChipMK.ru. При копировании материала ссылка обязательна. 2011-2017 © ChipMK.ru

ChipMk.ru Яндекс.Метрика
PRCY.ru