Nem tekinthető összetett sémák digitális voltmérő valamint egy CA3162, KR514ID2 mikroáramkörökre épülő mikrokontrollerek használata nélkül épített ampermérő. Általában jó laboratóriumi blokk Vannak beépített eszközök a tápellátáshoz - voltmérő és ampermérő. A voltmérő lehetővé teszi a kimeneti feszültség pontos beállítását, és az ampermérő megmutatja a terhelésen áthaladó áramot.
A régi labortápegységekben mérőórák voltak, de most már digitálisnak kell lenniük. Manapság a rádióamatőrök leggyakrabban mikrokontroller vagy ADC chipek, például KR572PV2, KR572PV5 alapján készítenek ilyen eszközöket.
De vannak más hasonló működésű mikroáramkörök is. Például van egy CA3162E mikroáramkör, amelyet arra terveztek, hogy egy analóg értékmérőt hozzon létre, amelynek eredménye egy háromjegyű digitális kijelzőn jelenik meg.
A CA3162E mikroáramkör egy ADC, amelynek maximális bemeneti feszültsége 999 mV (miközben a leolvasások „999”), és egy logikai áramkör, amely három váltakozó BCD négyjegyű kód formájában ad információt a mérési eredményről párhuzamos kimeneten és három kimenetek a dinamikus áramkör bitjeinek lekérdezéséhez.
Egy komplett eszköz megszerzéséhez hozzá kell adni egy dekódert, amely egy hétszegmenses jelzőn működik, valamint egy három hétszegmenses kijelzőből álló szerelvényt, amely a mátrixban található a dinamikus jelzéshez, valamint három vezérlőgombot.
Az indikátorok típusa bármilyen lehet - LED, lumineszcens, gázkisülés, folyadékkristály, mindez a dekóder kimeneti csomópontjának áramkörétől és a kulcsoktól függ. LED-es jelzést használ egy három hétszegmenses, közös anódokkal rendelkező jelzőtáblán.
Az indikátorok a dinamikus mátrix séma szerint vannak bekötve, azaz minden szegmens (katód) kimenetük párhuzamosan van kötve. A lekérdezéshez, vagyis a szekvenciális kapcsoláshoz pedig közös anód kimeneteket használnak.
Most közelebb a sémához. Az 1. ábra egy voltmérő áramkört mutat, amely 0 és 100 V között méri a feszültséget (0...99,9 V). A mért feszültség a D1 chip 11-10 érintkezőire (bemenet) az R1-R3 ellenállásokon lévő osztón keresztül jut.
Az SZ kondenzátor kiküszöböli az interferencia hatását a mérési eredményre. Az R4 ellenállás nullára állítja a készülék leolvasását, A bemeneti feszültség hiányában az R5 ellenállás úgy állítja be a mérési határt, hogy a mérési eredmény megfeleljen a valósnak, vagyis azt mondhatjuk, hogy kalibrálják a készüléket.
Rizs. egy. kördiagramm digitális voltmérő 100 V-ig SA3162, KR514ID2 chipeken.
Most a mikroáramkör kimeneteiről. A CA3162E logikai része TTL logika szerint épül fel, és a kimenetek is nyitott kollektorosak. Az "1-2-4-8" kimeneteken egy bináris decimális kód jön létre, amelyet időszakonként cserélnek, biztosítva a mérési eredmény három számjegyű adatsoros átvitelét.
Ha TTL dekódert használ, például KR514ID2, akkor annak bemenetei közvetlenül ezekhez a D1 bemenetekhez csatlakoznak. Ha CMOS vagy MOS logikai dekódert használunk, akkor annak bemeneteit ellenállásokkal pozitívra kell húzni. Ezt például akkor kell megtenni, ha a K176ID2 vagy CD4056 dekódert használja a KR514ID2 helyett.
A D2 dekóder R7-R13 áramkorlátozó ellenállásokon keresztüli kimenetei a H1-NC LED-jelzők szegmenskimeneteihez csatlakoznak. Mindhárom indikátor azonos nevű szegmenskimenetei össze vannak kötve. Az indikátorok lekérdezéséhez VT1-VT3 tranzisztoros kapcsolókat használnak, amelyek alapjaira parancsokat küldenek a D1 chip H1-NC kimeneteiről.
Ezeket a következtetéseket is a nyílt kollektoros séma szerint tesszük. Aktív nulla, ezért p-p-r szerkezetű tranzisztorokat használnak.
Az ampermérő áramkör a 2. ábrán látható. Az áramkör a bemenet kivételével majdnem ugyanaz. Itt az osztó helyett egy sönt van egy öt wattos R2 ellenálláson, amelynek ellenállása 0,1 Ot. Egy ilyen sönttel a készülék 10A-ig (0 ... 9,99A) méri az áramerősséget. A nullázást és a kalibrálást, mint az első áramkörben, az R4 és R5 ellenállások végzik.
Rizs. 2. Digitális ampermérő sematikus rajza 10A-ig és nagyobbig CA3162, KR514ID2 mikroáramkörökön.
Más osztók és söntök kiválasztásával más mérési határértékeket is beállíthat, például 0...9,99V, 0...999mA, 0...999V, 0...99,9A, ez a kimeneti paraméterektől függ. azt a laboratóriumi tápegységet, amelyben beállítja ezeket a mutatókat. Ezen sémák alapján függetlent is készíthet mérőeszköz feszültség és áram mérésére (padi multiméter).
Ebben az esetben figyelembe kell venni, hogy még folyadékkristályos indikátorok használatával is jelentős áramot fogyaszt a készülék, mivel a CA3162E logikai része TTL logika szerint épül fel. Ezért nem valószínű, hogy egy jó önerős eszköz sikeres lesz. De az autó voltmérője (4. ábra) nagyon jó lesz.
A készülékeket állandóan stabilizált 5V feszültség táplálja. Abban az áramforrásban, amelybe beépítik, biztosítani kell az ilyen feszültség jelenlétét legalább 150 mA áramerősség mellett.
A 3. ábra a mérőórák bekötési rajzát mutatja a laboratóriumi forrásban.
Rizs. 3. Mérők bekötési sémája laboratóriumi forrásban.
4. ábra. Házi készítésű autó voltmérő mikroáramkörökön.
Talán a legnehezebben beszerezhető a CA3162E mikroáramkörök. Az analógok közül csak az NTE2054-et ismerem. Lehet, hogy van még hasonló, amiről nem tudok.
A többi sokkal könnyebb. Ahogy már mondtuk, kimeneti áramkör tetszőleges dekóderen és a megfelelő indikátorokon elvégezhető. Például, ha az indikátorok közös katóddal vannak ellátva, akkor ki kell cserélni a KR514ID2-t KR514ID1-re (a kivezetés ugyanaz), és le kell húzni a VT1-VTZ tranzisztorokat úgy, hogy a kollektorukat a negatív tápegységhez csatlakoztatják, az emittereket pedig az indikátorok közös katódjai. A CMOS dekódereket úgy használhatja, hogy ellenállásokkal felhúzza a bemeneteiket a power plusra.
Általánosságban elmondható, hogy ez meglehetősen egyszerű. Kezdjük egy voltmérővel. Először a D1 10. és 11. következtetéseit zárjuk egymáshoz, és az R4 beállításával nulla leolvasást állítunk be. Ezután távolítsa el a 11-10 kapcsokat lezáró jumpert, és csatlakoztasson egy példaértékű eszközt, például egy multimétert a „terhelés” kapcsokhoz.
A forrás kimenetén lévő feszültség beállításával az R5 ellenállással úgy állítjuk be az eszköz kalibrálását, hogy a leolvasások egyezzenek a multiméter leolvasásával. Ezután állítson be egy ampermérőt. Először is, a terhelés csatlakoztatása nélkül, az R5 ellenállás beállításával nullára állítjuk a leolvasást. Most egy állandó ellenállásra van szüksége, amelynek ellenállása 20 Ot és teljesítménye legalább 5 W.
A tápegységen 10V-ra állítjuk a feszültséget, és ezt az ellenállást terhelésként csatlakoztatjuk. Az R5-öt úgy állítjuk be, hogy az ampermérő 0,50 A-t mutasson.
Szabványos ampermérővel is lehet kalibrálni, de nekem az ellenállással kényelmesebbnek tűnt, bár természetesen az ellenállás ellenállásának hibája nagyban befolyásolja a kalibrálás minőségét.
Ugyanezen séma szerint autó voltmérőt is készíthet. Egy ilyen eszköz diagramja a 4. ábrán látható. Az 1. ábrán látható áramkör csak a bemeneti és tápáramkörben tér el. Ez a készülék immár a mért feszültségről táplálkozik, vagyis a tápként rá adott feszültséget méri.
A jármű fedélzeti hálózatának feszültsége az R1-R2-R3 osztón keresztül a D1 mikroáramkör bemenetére kerül. Ennek az osztónak a paraméterei ugyanazok, mint az 1. ábrán látható áramkörben, azaz 0 ... 99,9 V-on belüli méréshez.
De egy autóban a feszültség ritkán haladja meg a 18 V-ot (14,5 V-nál több már hibás működés). És ritkán esik 6V alá, hacsak nem nullára süllyed teljesen kikapcsolva. Ezért a készülék valóban a 7 ... 16V tartományban működik. Az 5V-os tápegységet ugyanabból a forrásból állítják elő, az A1 stabilizátor segítségével.
A feladat az akku lemerülés közbeni állapotának meghatározása, tárolása és töltése volt, emlékezni kellett a képességekre és elő kellett venni a forrasztópákát. Minden áramkör egy csomó komparátorral és egyéb trükkökkel melankóliát inspirált a méretével - könnyebb volt a multimétert az akkumulátorhoz kötni. Ezért úgy döntöttek, hogy valami egyszerűt és elegánsat kitalálnak, ennek eredményeként megszületett egy olyan séma, amely szélességben és mélységben is az igényeinek megfelelően méretezhető. Feszültséglépésenként csak három elemet használnak - egy zener-diódát, egy ellenállást és egy LED-et (eközben csapjon a homlokára, és kiáltson fel: "Hogy nem jutott eszembe korábban!"
Általában nézze meg a kész eszköz diagramját és fényképét, amely egy 12 voltos ólom-savas akkumulátoron alapul, mint az UPS-ekben és az autókban. Kijelzés teljesen lemerülttől (9,5 V-nál kisebb feszültség) teljesen feltöltöttig (14,6 V-nál nagyobb feszültség). Ha más tartományra van szüksége, vagy szélesebb skálát szeretne, akkor a feszültség szempontjából a legközelebbi zener diódát vesszük, és figyelembe vesszük a LED áramkorlátozó ellenállását. (1,5V esés, 20mA áram).
Általában minden egyszerű.
Ha SMD alkatrészeket használsz, akkor találkozhatsz ezzel a tízkopejkás érmével, nos, nekem nem volt miniatürizálási feladatom, ezért egy kenyérsütőre szereltem össze.
Az első piros LED azt jelzi, hogy az áramkör csatlakoztatva van, és van némi feszültség. a második több mint 9 V, a harmadik, sárga, több mint 10 V, a negyedik több mint 11 V, az ötödik, zöld, több mint 12 V, a hatodik pedig több mint 13 V. Az e pontok közötti árnyalatok tökéletesen láthatóak a megfelelő LED-ek megvilágítási fokán. Ebben az esetben az akkumulátor töltés alatt van, és töltés előtt áll.
Az alábbi ábrán látható a fedélzeti autó voltmérőjének sémája a jelzéssel:
Az eszköz egy hat fokozatú lineáris jelzőfény, 10 és 15 volt között. A DA1 a K142EN5B 8-as érintkezőjénél 6 voltos feszültséget ad ki a K561LN2 típusú DD1 digitális mikroáramkör táplálására. A K561LN2 chip inverterei küszöbelemként szolgálnak, nemlineáris feszültségerősítőket képviselve, és az R1 - R7 ellenállások ezen elemek bemenetein állítják be az eltolást. Ha az inverter bemeneti feszültsége meghaladja a küszöbértéket, a kimeneti feszültség alacsony lesz, a megfelelő inverter kimeneti LED-je világít.
A beépített LED voltmérő nyomtatott áramköri lapja a rajta lévő alkatrészek elrendezésével, 80x45 mm méretű, az alábbi ábrákon látható:
Fedélzeti LED voltmérő létesítésekor az akkumulátor helyett egy laboratóriumilag stabilizált 10 V-os forrást csatlakoztatnak, és az R1 ellenállás helyett ideiglenes vágóellenállást állítanak be. Az R1 ellenállás megváltoztatásával elérik azt a pillanatot, amikor a HL1 LED bekapcsol. A fennmaradó szintek beállítása automatikusan történik. A fennmaradó szintek részletes ellenőrzésével az R2 - R6 ellenállásokat rendre meghatározzák.
Üdvözlök mindenkit. Ma egy voltmérőről fogok beszélni. Sokan emlékeznek a 8. osztályos iskolai fizikaórákról, hogy mi a voltmérő. Pontosabban szólva a voltmérő (volt + gr. μετρεω I mérés) egy közvetlen leolvasású mérőeszköz az elektromos áramkörök feszültségének vagy EMF-jének meghatározására. A terheléssel vagy az áramforrással párhuzamosan csatlakozik. (A Wikipédia meghatározása szerint)
Az ideális voltmérőnek végtelenül nagy belső ellenállással kell rendelkeznie. Ezért minél magasabb belső ellenállás Valódi voltmérőben annál kisebb a befolyása a készüléknek a mért tárgyra, következésképpen annál nagyobb a pontosság és a hatókör. Sajnos ez nem vonatkozik a mi készülékünkre, mivel az áramot azokon a vezetékeken keresztül tápláljuk, amelyekkel mérjük az áramkört és a kijelzőket.
A működési elv szerint voltmérőnk elektronikus, digitális. Ez azt jelenti, hogy a belsejében elhelyezett mikroáramkör méri a jelet, és digitális formává alakítja a könnyebb érzékelés érdekében.
A múlt században elterjedtek voltak a mutató voltmérők, mint például: 
Azonban ma is széles körben használják őket.
De talán Ön jobban ismeri a többi képet:
szintjelző / voltmérő a magnóban 
vagy akár a VAZ classic család autójában 
Szállítás:
A szokásos csomag, nincs pattanás és egyéb védelem. 
Rendes postán érkezett szám nélkül a megrendeléstől számított 40 napon belül.
Állított jellemzők és valóság:
- Mérési tartomány 3,2-30 Volt.
- Védelem a helytelen beillesztés ellen
Védődióda telepítve.
- 10 Volt alatti feszültségnél a pontosság 0,01 V + - 1 számjegy
- 10 V feletti feszültségnél a pontosság 0,1 V
- Piros színű LED-ek
A hétszegmenses kijelzők más színeivel is elérhető
- Nem igényel áramot
Valójában azok a vezetékek táplálják, amelyeken a mérés történik
- A mérés két vezetéken történik
- A kijelző 3 db hétszegmenses, 0,56 hüvelyk magas LED-es kijelzőből áll, ami körülbelül 14 mm-nek felel meg
- Adatfrissítési idő másodpercenként 5-ször
- Maximum változtatható feszültség 30 volt
A fedélzeti stabilizátor korlátozza
- Minimum 3,2 volt.
Valójában körülbelül 3,6 volt.
- Kinyilvánított pontosság:
0,01 V 10 V-ig és 0,1 V 10 V-tól és afelett mérve, legfeljebb 1% ± 1 számjegy
Kompatibilis (ADC 12 bit)
- Hőmérséklet tartomány -10 ℃ ~ 65 ℃
- Méretek: 48 mm x 29 mm x 22 mm (H*Sz*Ma)
Leszálló furat: 46*27mm
- A fogyasztási áram legfeljebb 20 mA
Az áramfelvétel a kijelzőn lévő számoktól függ - minél több szegmens világít, annál több áramot fogyaszt, de legfeljebb 20 mA
Megjelenés apró részletekkel:
A méretek megfelelnek a bejelentettnek, ami nem meglepő. Ezért nem foglalkozom velük részletesen.
Fülek a voltmérő rögzítéséhez az ablakban: 
A tábla kissé lóg a tokban, egy csepp tömítőanyaggal vagy ragasztóval „kezeljük”.
Üres tok és védőfólia, fényszűrőként is működik: 
Az elülső oldalon lévő fólia matt, aminek köszönhetően viszonylag kevés csillogás keletkezik fény hatására: 
3 számjegyű jelző. Nem is forgatták a filmet.
Összehasonlításképpen fénykép 
A film "fényben működik" A tükröződéssel teljesen elfogadható: 
paraméterei olvashatók.
Végül eljutottunk a táblához:
A forrasztás elég ügyes, folyasztószer nyomát nem találták. 
A D1 védődióda megakadályozza, hogy az alkatrészek megsérüljenek, ha nem megfelelően vannak csatlakoztatva (fordított polaritás). Az U2 stabilizátor 7133H Holtek (3,3 Volt) mikroáramkörről működik. Abból a tényből kiindulva, hogy a stabilizátoron minimum 0,1 V, a diódán pedig legalább 0,2 V esik, ezért a voltmérő minimális tápellátása, amelynél a stabil értékek garantáltak , legalább 3,6 Voltnak kell lennie. Ami nem egyezik a bejelentett eladóval. A 221-es ellenállások (8 db) korlátozzák az indikátorszegmensek áramát.
A vezérlőről eltávolították a címkét. Kezdetben azt hittem, hogy valami PIC16-ost használnak, de 16 lábú tokot nem találtam a katalógusban, így továbbra is a Holtek sorozatú vezérlő gondolata felé hajlottam. Mindenesetre egy 12 bites ADC túlzás a 30 Volt és 1 tizedesjegy pontosság miatt. Egy kis nyújtással egy 8 bites ADC is használható.
Tesztek:
A meglévő eszközökkel való banális összehasonlításra redukálódnak.
Ne figyeljen a mínusz értékekre, nálunk így használják a villanyszerelők, de nem vettem azonnal észre.
A vezetékek csavarása az egyidejű csatlakoztatáshoz nem jelent kiutat. Én wago rugós sorkapcsokat használtam. 
A 3,2 V-tól történő munkavégzés deklarálva van, de a belső stabilizátor legalább 3,4 V-ot igényel a bemeneten. 
elfelejtett magasabb tartományra váltani 
Elfoglalt egy gyerekülést 
rossz fotó
Következtetések:
Különféle házi készítésű termékek - a közvetlen cél. Ha a rések le vannak tömítve, akkor IP 67 védettséggel használhatók. Az egyik oka annak, hogy megvettem ezeket a voltmérőket, hogy a régi mutatós voltmérők készletei fogynak. Házi készítéshez használom őket töltők elektronikus lámpákhoz való transzformátoron alapuló autóakkumulátorokhoz. Sajnos nincsenek fényképek a kész készülékről - a fogyasztók figyelmen kívül hagyják a kérésemet, hogy küldjenek fényképeket a munkában. Külső forrásra mutató hivatkozást nem adok fel, ha szeretnéd, személyes üzenetben is elküldheted.
Voltmérők olcsóbb változatai is kaphatók – tok nélkül.
Előnyök:
A ház keretes kialakítása (paneles változat) lehetővé teszi, hogy becsukja a szemét a pontatlanul elkészített rögzítő furat előtt
Nagy és fényes számok
Több szín is létezik
A képernyő szinte nem tükröződik
A pontosság +-1 utolsó számjegynek felel meg
Mínuszok:
Az áramellátáshoz 3,6 volt szükséges (3,2 volt)
A tábla enyhén lóg a tokban.
