Considerato no schemi complessi voltmetro digitale e un amperometro costruito senza l'uso di microcontrollori basati su microcircuiti CA3162, KR514ID2. Di solito, bene blocco di laboratorio Ci sono dispositivi integrati per l'alimentazione: un voltmetro e un amperometro. Il voltmetro consente di impostare con precisione la tensione di uscita e l'amperometro mostrerà la corrente attraverso il carico.
I vecchi alimentatori da laboratorio avevano comparatori, ma ora dovrebbero essere digitali. Ora i radioamatori molto spesso realizzano tali dispositivi basati su un microcontrollore o chip ADC come KR572PV2, KR572PV5.
Ma ci sono altri microcircuiti di un'azione simile. Ad esempio, esiste un microcircuito CA3162E, progettato per creare un misuratore di valore analogico con il risultato visualizzato su un indicatore digitale a tre cifre.
Il microcircuito CA3162E è un ADC con una tensione di ingresso massima di 999 mV (mentre le letture sono "999") e un circuito logico che fornisce informazioni sul risultato della misurazione sotto forma di tre codici BCD a quattro cifre alternati su un'uscita parallela e tre uscite per il polling dei bit delle indicazioni del circuito dinamico.
Per ottenere un dispositivo completo, è necessario aggiungere un decoder per lavorare su un indicatore a sette segmenti e un insieme di tre indicatori a sette segmenti inclusi nella matrice per l'indicazione dinamica, oltre a tre tasti di controllo.
Il tipo di indicatore può essere qualsiasi: LED, luminescente, scarica di gas, cristalli liquidi, tutto dipende dal circuito del nodo di uscita sul decoder e sui tasti. Utilizza l'indicazione LED su un tabellone segnapunti di tre indicatori a sette segmenti con anodi comuni.
Gli indicatori sono collegati secondo lo schema a matrice dinamica, ovvero tutte le loro uscite di segmento (catodo) sono collegate in parallelo. E per l'interrogazione, cioè la commutazione sequenziale, vengono utilizzate uscite anodi comuni.
Ora più vicino allo schema. La Figura 1 mostra un circuito voltmetro che misura la tensione da 0 a 100 V (0...99,9 V). La tensione misurata viene fornita ai pin 11-10 (ingresso) del chip D1 attraverso un divisore sui resistori R1-R3.
Il condensatore SZ elimina l'influenza dell'interferenza sul risultato della misurazione. La resistenza R4 azzera le letture del dispositivo, in assenza di tensione di ingresso A, la resistenza R5 imposta il limite di misura in modo che il risultato della misura corrisponda a quello reale, cioè si può dire che calibrano il dispositivo.
Riso. uno. schema elettrico voltmetro digitale fino a 100V su chip SA3162, KR514ID2.
Ora sulle uscite del microcircuito. La parte logica del CA3162E è costruita secondo la logica TTL e anche le uscite sono a collettore aperto. Alle uscite "1-2-4-8" si forma un codice decimale binario, che periodicamente viene sostituito, fornendo la trasmissione seriale dei dati su tre cifre del risultato della misura.
Se viene utilizzato un decoder TTL, come KR514ID2, i suoi ingressi sono collegati direttamente a questi ingressi D1. Se viene utilizzato un decodificatore logico CMOS o MOS, i suoi ingressi dovranno essere portati a positivo con resistori. Questo dovrà essere fatto, ad esempio, se si utilizza il decoder K176ID2 o CD4056 invece di KR514ID2.
Le uscite del decoder D2 tramite resistori limitatori di corrente R7-R13 sono collegate alle uscite di segmento degli indicatori LED H1-NC. Le uscite del segmento con lo stesso nome di tutti e tre gli indicatori sono collegate tra loro. Per interrogare gli indicatori vengono utilizzati interruttori a transistor VT1-VT3, alle cui basi vengono inviati comandi dalle uscite H1-NC del chip D1.
Queste conclusioni sono tratte anche secondo lo schema del collettore aperto. Zero attivo, quindi, vengono utilizzati transistor della struttura p-p-r.
Il circuito dell'amperometro è mostrato nella Figura 2. Il circuito è quasi lo stesso tranne che per l'ingresso. Qui, invece di un divisore, c'è uno shunt su un resistore da cinque watt R2 con una resistenza di 0,1 Ot. Con un tale shunt, il dispositivo misura corrente fino a 10 A (0 ... 9,99 A). L'azzeramento e la calibrazione, come nel primo circuito, vengono effettuati dai resistori R4 e R5.
Riso. 2. Diagramma schematico di un amperometro digitale fino a 10 A e oltre su microcircuiti CA3162, KR514ID2.
Selezionando altri divisori e shunt è possibile impostare altri limiti di misura, ad esempio 0...9,99V, 0...999mA, 0...999V, 0...99,9A, dipende dai parametri di uscita di quell'alimentatore da laboratorio, in cui verranno impostati questi indicatori. Inoltre, sulla base di questi schemi, puoi creare un'indipendenza dispositivo di misurazione per misurare tensione e corrente (multimetro da banco).
In questo caso, va tenuto conto che anche utilizzando indicatori a cristalli liquidi, il dispositivo consumerà una corrente significativa, poiché la parte logica del CA3162E è costruita secondo logica TTL. Pertanto, è improbabile che un buon dispositivo autoalimentato abbia successo. Ma il voltmetro dell'auto (Fig. 4) verrà abbastanza bene.
I dispositivi sono alimentati da una tensione stabilizzata costante di 5V. Nella fonte di alimentazione in cui verranno installati, è necessario prevedere la presenza di tale tensione a una corrente di almeno 150 mA.
La figura 3 mostra lo schema di collegamento dei contatori nella sorgente del laboratorio.
Riso. 3. Schema di collegamento dei contatori in una sorgente di laboratorio.
Fig.4. Voltmetro per auto fatto in casa su microcircuiti.
Forse il più difficile da ottenere sono i microcircuiti CA3162E. Degli analoghi, conosco solo NTE2054. Potrebbero essercene altri simili che non conosco.
Il resto è molto più facile. Come già detto, circuito di uscita può essere fatto su qualsiasi decoder e indicatori corrispondenti. Ad esempio, se gli indicatori sono con un catodo comune, è necessario sostituire KR514ID2 con KR514ID1 (la piedinatura è la stessa) e trascinare i transistor VT1-VTZ verso il basso collegando il loro collettore all'alimentatore negativo e gli emettitori a i catodi comuni degli indicatori. È possibile utilizzare i decoder CMOS portando i loro ingressi al power plus con resistori.
In generale, è abbastanza semplice. Iniziamo con un voltmetro. Per prima cosa, chiudiamo le conclusioni 10 e 11 di D1 l'una all'altra e regolando R4 impostiamo letture zero. Rimuovere quindi il ponticello che chiude i morsetti 11-10 e collegare un dispositivo esemplare, ad esempio un multimetro, ai morsetti di “carico”.
Regolando la tensione all'uscita della sorgente, con il resistore R5 regoliamo la calibrazione del dispositivo in modo che le sue letture coincidano con le letture del multimetro. Quindi, imposta un amperometro. Innanzitutto, senza collegare il carico, regolando il resistore R5 ne impostiamo le letture a zero. Ora hai bisogno di un resistore costante con una resistenza di 20 Ot e una potenza di almeno 5W.
Impostiamo la tensione su 10 V sull'alimentatore e colleghiamo questo resistore come carico. Regoliamo R5 in modo che l'amperometro mostri 0,50 A.
Puoi anche calibrare usando un amperometro standard, ma mi è sembrato più conveniente con un resistore, anche se ovviamente l'errore nella resistenza del resistore influisce notevolmente sulla qualità della calibrazione.
Secondo lo stesso schema, puoi realizzare un voltmetro per auto. Uno schema di tale dispositivo è mostrato in Figura 4. Il circuito da quello mostrato in Figura 1 differisce solo nel circuito di ingresso e di alimentazione. Questo dispositivo è ora alimentato dalla tensione misurata, ovvero misura la tensione fornitagli come alimentazione.
La tensione dalla rete di bordo del veicolo attraverso il divisore R1-R2-R3 viene alimentata all'ingresso del microcircuito D1. I parametri di questo divisore sono gli stessi del circuito in Figura 1, ovvero per misurare entro 0 ... 99,9 V.
Ma in un'auto, la tensione è raramente superiore a 18 V (più di 14,5 V è già un malfunzionamento). E raramente scende al di sotto di 6V, a meno che non scenda a zero quando è completamente spento. Pertanto, il dispositivo funziona davvero nella gamma di 7 ... 16 V. L'alimentazione a 5V è generata dalla stessa sorgente, utilizzando lo stabilizzatore A1.
Il compito era determinare lo stato della batteria durante la scarica, conservarla e caricarla, dovevo ricordare le abilità e riprendere il saldatore. Tutti i circuiti con un mucchio di comparatori e altri trucchi ispiravano malinconia per le loro dimensioni: era più facile collegare il multimetro alla batteria. Pertanto, si è deciso di inventare qualcosa di semplice ed elegante, di conseguenza è nato uno schema che può essere ridimensionato per adattarsi alle proprie esigenze sia in larghezza che in profondità. Vengono utilizzati solo tre elementi per gradino di tensione: un diodo zener, un resistore e un LED (a questo punto, schiaffeggia la fronte ed esclama: "Come ho fatto a non pensarci prima!"
In generale, cattura il diagramma e la foto del dispositivo finito basato su una batteria al piombo-acido da 12 volt, come negli UPS e nelle automobili. Indicazione da completamente scarica (tensione inferiore a 9,5 V) a completamente carica (tensione superiore a 14,6 V). Se hai bisogno di altre gamme o desideri una scala più ampia, prendiamo il diodo zener più vicino in termini di tensione e consideriamo il resistore di limitazione della corrente per il LED. (caduta di 1,5 V, corrente di 20 mA).
In generale, tutto è semplice.
Se usi componenti SMD, puoi incontrare questa moneta da dieci copechi, beh, non avevo il compito di miniaturizzazione, quindi l'ho assemblata su una breadboard.
Il primo LED rosso indica che il circuito è collegato e c'è una certa tensione. il secondo è superiore a 9 Volt, il terzo, giallo, è superiore a 10V, il quarto è superiore a 11V, il quinto, verde, è superiore a 12V e il sesto è superiore a 13V. Le gradazioni tra questi punti sono perfettamente visibili dal grado di illuminazione dei LED corrispondenti. In questo caso, la batteria è in carica e sta per essere caricata.
Lo schema del voltmetro di bordo dell'automobile con indicazione accesa è mostrato nella figura seguente:
Il dispositivo è un indicatore lineare a sei livelli, nell'intervallo da 10 a 15 volt. DA1, su K142EN5B al pin 8, emette una tensione di 6 volt per alimentare il microcircuito digitale DD1 del tipo K561LN2. Gli inverter del chip K561LN2 fungono da elementi di soglia, che rappresentano amplificatori di tensione non lineari, e i resistori R1 - R7 impostano l'offset agli ingressi di questi elementi. Se la tensione di ingresso dell'inverter supera il livello di soglia, la tensione di uscita sarà bassa, il LED di uscita dell'inverter corrispondente si accenderà.
Il circuito stampato del voltmetro LED di bordo con la disposizione delle parti su di esso, di dimensioni 80x45 mm, è mostrato nelle figure seguenti:
Quando si stabilisce un voltmetro a LED integrato, invece di una batteria, viene collegata una sorgente stabilizzata in laboratorio di 10 volt, impostando un resistore di trimming temporaneo invece del resistore R1. Modificando la resistenza R1, raggiungono il momento in cui si accende il LED HL1. I livelli rimanenti vengono impostati automaticamente. Con una verifica dettagliata dei livelli rimanenti, vengono specificate rispettivamente le resistenze R2 - R6.
Grazie a tutti. Oggi parlerò di un voltmetro. Molte persone ricordano cos'è un voltmetro dalle lezioni di fisica della scuola elementare. E per essere più precisi, un voltmetro (volt + gr. μετρεω I misuro) è un dispositivo di misurazione a lettura diretta per determinare la tensione o EMF nei circuiti elettrici. Collegato in parallelo al carico o alla fonte di alimentazione. (Come definito da Wikipedia)
Un voltmetro ideale dovrebbe avere una resistenza interna infinitamente grande. Pertanto, il più alto resistenza interna in un vero voltmetro, minore è l'influenza che il dispositivo ha sull'oggetto misurato e, di conseguenza, maggiore è la precisione e più diversificata è la portata. Sfortunatamente, questo non si applica al nostro dispositivo, poiché la corrente viene fornita attraverso i fili con cui misuriamo per alimentare il circuito e gli indicatori.
Secondo il principio di funzionamento, il nostro voltmetro è elettronico, digitale. Ciò significa che il microcircuito installato all'interno misura il segnale e lo converte in forma digitale per una facile percezione.
Nel secolo scorso erano comuni i voltmetri a puntatore, come ad esempio: 
Tuttavia, sono ancora ampiamente utilizzati oggi.
Ma forse hai più familiarità con altre immagini:
indicatore di livello / voltmetro nel registratore 
o anche in un'auto della famiglia classica VAZ 
Consegna:
Il solito pacchetto, niente brufoli e altre protezioni. 
Arrivato con posta ordinaria senza traccia in circa 40 giorni dalla data dell'ordine.
Caratteristiche e realtà rivendicate:
- Campo di misura 3,2-30 Volt.
-Protezione contro l'inclusione errata
Diodo di protezione installato.
- A tensioni inferiori a 10 Volt, la precisione è 0,01 V + - 1 cifra
- A tensioni superiori a 10 volt, la precisione è di 0,1 V
- LED di colore rosso
Disponibile con altri colori di indicatori a sette segmenti
-Non richiede alimentazione
Infatti è alimentato dai fili su cui viene effettuata la misura
- La misura viene effettuata su due fili
- Il display è composto da 3 indicatori LED a sette segmenti alti 0,56 pollici che corrispondono a circa 14 mm
- Tempo di aggiornamento dei dati 5 volte al secondo
-Tensione massima variabile 30 volt
Limitato dallo stabilizzatore di bordo
-Minimo 3,2 Volt.
In effetti, circa 3,6 volt.
-Precisione dichiarata:
0,01 V quando si misura fino a 10 V e 0,1 V da 10 V e oltre, non più dell'1% ± 1 cifra
Conforme (ADC 12 bit)
- Intervallo di temperatura -10 ℃ ~ 65 ℃
- Dimensioni: 48 mm x 29 mm x 22 mm (L*P*A)
Foro di atterraggio: 46*27 mm
-Consumo di corrente non superiore a 20mA
Il consumo di corrente dipende dai numeri sull'indicatore: più segmenti sono accesi, più corrente viene consumata, ma non più di 20 mA
Aspetto con piccoli dettagli:
Le dimensioni corrispondono a quanto dichiarato, il che non sorprende. Pertanto, non mi soffermerò su di loro in dettaglio.
Schede per il fissaggio del voltmetro nella finestra: 
La tavola penzola leggermente nella custodia, viene "trattata" con una goccia di sigillante o colla.
Una custodia vuota e una pellicola protettiva, funge anche da filtro luce: 
La pellicola sul lato anteriore è opaca, a causa della quale ci sono relativamente pochi riflessi quando esposta alla luce: 
Indicatore a 3 cifre. Non hanno nemmeno girato il film.
Foto per confronto 
Il film "funziona nella luce" Con l'abbagliamento, è abbastanza accettabile: 
i parametri sono leggibili.
Siamo finalmente arrivati al tabellone:
La saldatura è abbastanza accurata, non sono state trovate tracce di flusso. 
Il diodo di protezione D1 evita che i componenti vengano danneggiati se collegati in modo errato (inversione di polarità). Lo stabilizzatore U2 7133H Holtek (3,3 Volt) è alimentato da un microcircuito. In base al fatto che un minimo di 0,1 Volt scendono sullo stabilizzatore (serie bassa caduta), e almeno 0,2 Volt scendono sul diodo, quindi, l'alimentazione minima del voltmetro, a cui sono garantiti valori stabili , deve essere di almeno 3,6 Volt. Che non corrisponde al venditore dichiarato. Le resistenze 221 (8 pezzi) limitano la corrente dei segmenti indicatori.
L'etichetta sul controller è stata rimossa. Inizialmente pensavo che si stesse utilizzando una specie di PIC16, ma non ho trovato a catalogo un case con 16 gambe, quindi mi sono comunque orientato verso il pensiero di un controller della serie Holtek. In ogni caso, un ADC a 12 bit è eccessivo per 30 Volt e una precisione di 1 decimale. Con un po' di allungamento, è possibile utilizzare un ADC a 8 bit.
Prove:
Sono ridotti a un banale confronto con i dispositivi esistenti.
Non prestare attenzione alle letture negative, è così che lo usano gli elettricisti nel nostro paese, ma non me ne sono accorto subito.
I fili intrecciati per la connessione simultanea non sono una via d'uscita. Ho usato morsettiere a molla wago. 
Viene dichiarato il lavoro da 3,2 Volt, ma lo stabilizzatore interno richiede un minimo di 3,4 Volt in ingresso. 
dimenticato di passare a una gamma più alta 
Occupato un seggiolino per bambini 
brutta foto
Conclusioni:
Vari prodotti fatti in casa: lo scopo diretto. Se le lacune sono sigillate, possono essere utilizzate come protezione IP 67. Uno dei motivi che mi ha spinto ad acquistare questi voltmetri è che le vecchie scorte di voltmetri a puntatore si stanno esaurendo. Io li uso in casa caricabatterie per batterie per auto basato su un trasformatore per lampade elettroniche. Sfortunatamente, non ci sono foto del dispositivo finito: i consumatori ignorano la mia richiesta di inviare le foto al lavoro. Non pubblicherò un collegamento a una risorsa esterna, se lo desideri, puoi inviarlo in un messaggio personale.
Ci sono anche versioni più economiche di voltmetri in vendita, senza custodia.
Professionisti:
Il design dell'alloggiamento con cornice (versione a pannello) consente di chiudere gli occhi su un foro di montaggio realizzato in modo impreciso
Numeri grandi e luminosi
Ci sono diversi colori
Lo schermo è quasi antiriflesso
La precisione corrisponde a +-1 ultima cifra
Svantaggi:
L'alimentazione richiede 3,6 Volt (dichiarato 3.2)
La tavola penzola leggermente nella custodia.
