considerado não esquemas complexos voltímetro digital e um amperímetro construído sem o uso de microcontroladores baseados nos microcircuitos CA3162, KR514ID2. Normalmente, bom bloco de laboratório Existem dispositivos embutidos para fornecimento de energia - um voltímetro e um amperímetro. O voltímetro permite definir com precisão a tensão de saída e o amperímetro mostrará a corrente através da carga.
Antigas fontes de alimentação de laboratório tinham medidores de mostrador, mas agora deveriam ser digitais. Agora, os radioamadores costumam fabricar esses dispositivos com base em um microcontrolador ou chips ADC como KR572PV2, KR572PV5.
Mas existem outros microcircuitos de ação semelhante. Por exemplo, existe um microcircuito CA3162E, projetado para criar um medidor de valor analógico com o resultado exibido em um indicador digital de três dígitos.
O microcircuito CA3162E é um ADC com uma tensão de entrada máxima de 999 mV (enquanto as leituras são “999”) e um circuito lógico que fornece informações sobre o resultado da medição na forma de três códigos BCD alternados de quatro dígitos em uma saída paralela e três saídas para polling dos bits do circuito dinâmico.
Para obter um dispositivo completo, você precisa adicionar um decodificador para trabalhar em um indicador de sete segmentos e um conjunto de três indicadores de sete segmentos incluídos na matriz para indicação dinâmica, além de três teclas de controle.
O tipo de indicador pode ser qualquer - LED, luminescente, descarga de gás, cristal líquido, tudo depende do circuito do nó de saída no decodificador e nas chaves. Ele usa indicação de LED em um placar de três indicadores de sete segmentos com ânodos comuns.
Os indicadores são conectados de acordo com o esquema de matriz dinâmica, ou seja, todas as suas saídas de segmento (cátodo) são conectadas em paralelo. E para interrogação, ou seja, comutação sequencial, são usadas saídas de ânodo comuns.
Agora mais perto do esquema. A Figura 1 mostra um circuito voltímetro que mede a tensão de 0 a 100V (0...99,9V). A tensão medida é fornecida aos pinos 11-10 (entrada) do chip D1 através de um divisor nos resistores R1-R3.
O capacitor SZ elimina a influência da interferência no resultado da medição. O resistor R4 zera as leituras do dispositivo, na ausência da tensão de entrada A, o resistor R5 define o limite de medição para que o resultado da medição corresponda ao real, ou seja, pode-se dizer que eles calibram o dispositivo.
Arroz. 1. diagrama de circuito voltímetro digital até 100V nos chips SA3162, KR514ID2.
Agora sobre as saídas do microcircuito. A parte lógica do CA3162E é construída de acordo com a lógica TTL, e as saídas também são com coletores abertos. Nas saídas "1-2-4-8" é formado um código decimal binário, que é substituído periodicamente, fornecendo transmissão serial de dados em três dígitos do resultado da medição.
Se for usado um decodificador TTL, como KR514ID2, suas entradas são conectadas diretamente a essas entradas D1. Se um decodificador lógico CMOS ou MOS for usado, suas entradas precisarão ser puxadas para positivo com resistores. Isso precisará ser feito, por exemplo, se o decodificador K176ID2 ou CD4056 for usado em vez do KR514ID2.
As saídas do decodificador D2 através dos resistores limitadores de corrente R7-R13 são conectadas às saídas de segmento dos indicadores LED H1-NC. As saídas de segmento com o mesmo nome de todos os três indicadores são conectadas juntas. Para interrogar os indicadores, são utilizados os interruptores de transistor VT1-VT3, para cujas bases são enviados comandos das saídas H1-NC do chip D1.
Essas conclusões também são feitas de acordo com o esquema de coletor aberto. Zero ativo, portanto, transistores da estrutura p-p-r são usados.
O circuito do amperímetro é mostrado na Figura 2. O circuito é quase o mesmo, exceto pela entrada. Aqui, em vez de um divisor, há um shunt em um resistor de cinco watts R2 com uma resistência de 0,1 Ot. Com esse shunt, o dispositivo mede corrente de até 10A (0 ... 9,99A). A zeragem e a calibração, como no primeiro circuito, são realizadas pelos resistores R4 e R5.
Arroz. 2. Diagrama esquemático de um amperímetro digital de até 10A e mais nos microcircuitos CA3162, KR514ID2.
Ao selecionar outros divisores e shunts, você pode definir outros limites de medição, por exemplo, 0...9,99V, 0...999mA, 0...999V, 0...99,9A, depende dos parâmetros de saída de aquela fonte de alimentação do laboratório, na qual definirá esses indicadores. Além disso, com base nesses esquemas, você pode fazer uma equipamento de medição para medição de tensão e corrente (multímetro de bancada).
Nesse caso, deve-se levar em consideração que, mesmo utilizando indicadores de cristal líquido, o dispositivo consumirá uma corrente significativa, pois a parte lógica do CA3162E é construída de acordo com a lógica TTL. Portanto, é improvável que um bom dispositivo autoalimentado seja bem-sucedido. Mas o voltímetro do carro (Fig. 4) vai sair muito bem.
Os dispositivos são alimentados por uma tensão estabilizada constante de 5V. Na fonte de alimentação em que serão instalados, é necessário prever a presença dessa tensão a uma corrente de pelo menos 150mA.
A Figura 3 mostra o diagrama de ligação dos medidores na fonte de laboratório.
Arroz. 3. Esquema de ligação de contadores numa fonte de laboratório.
Fig.4. Voltímetro de carro caseiro em microcircuitos.
Talvez o mais difícil de obter sejam os microcircuitos CA3162E. Dos análogos, conheço apenas o NTE2054. Pode haver outros semelhantes que desconheço.
O resto é muito mais fácil. Como já disse, circuito de saída pode ser feito em qualquer decodificador e indicadores correspondentes. Por exemplo, se os indicadores estiverem com um cátodo comum, você precisará substituir KR514ID2 por KR514ID1 (a pinagem é a mesma) e arrastar os transistores VT1-VTZ para baixo conectando seu coletor à fonte de alimentação negativa e os emissores para os cátodos comuns dos indicadores. Você pode usar decodificadores CMOS puxando suas entradas para o power plus com resistores.
Em geral, é bastante simples. Vamos começar com um voltímetro. Primeiro, fechamos as conclusões 10 e 11 de D1 entre si e, ajustando R4, definimos leituras zero. Em seguida, remova o jumper que fecha os terminais 11-10 e conecte um dispositivo exemplar, por exemplo, um multímetro, aos terminais de “carga”.
Ajustando a tensão na saída da fonte, com o resistor R5 ajustamos a calibração do aparelho para que suas leituras coincidam com as leituras do multímetro. Em seguida, configure um amperímetro. Primeiro, sem conectar a carga, ajustando o resistor R5, definimos suas leituras para zero. Agora você precisa de um resistor constante com resistência de 20 Ot e potência de pelo menos 5W.
Definimos a tensão para 10V na fonte de alimentação e conectamos esse resistor como uma carga. Ajustamos R5 para que o amperímetro mostre 0,50 A.
Você também pode calibrar usando um amperímetro padrão, mas me pareceu mais conveniente com um resistor, embora é claro que o erro na resistência do resistor afeta muito a qualidade da calibração.
De acordo com o mesmo esquema, você pode fazer um voltímetro de carro. Um diagrama de tal dispositivo é mostrado na Figura 4. O circuito mostrado na Figura 1 difere apenas no circuito de entrada e potência. Este dispositivo agora é alimentado pela tensão medida, ou seja, ele mede a tensão fornecida a ele como fonte de alimentação.
A tensão da rede de bordo do veículo através do divisor R1-R2-R3 é alimentada na entrada do microcircuito D1. Os parâmetros deste divisor são os mesmos do circuito da Figura 1, ou seja, para medição dentro de 0 ... 99,9V.
Mas em um carro, a tensão raramente é superior a 18 V (mais de 14,5 V já é um mau funcionamento). E raramente cai abaixo de 6V, a menos que caia para zero quando totalmente desligado. Portanto, o dispositivo realmente funciona na faixa de 7 ... 16V. A fonte de alimentação de 5V é gerada a partir da mesma fonte, usando o estabilizador A1.
A tarefa era determinar o estado da bateria durante a descarga, armazená-la e carregá-la, tive que lembrar as habilidades e pegar o ferro de solda. Todos os circuitos com um monte de comparadores e outros truques inspiravam melancolia com seu tamanho - era mais fácil amarrar o multímetro à bateria. Portanto, decidiu-se criar algo simples e elegante, como resultado, nasceu um esquema que pode ser dimensionado para atender às suas necessidades tanto em largura quanto em profundidade. Apenas três elementos são usados por etapa de tensão - um diodo zener, um resistor e um LED (neste ponto, dê um tapa na testa e exclame: "Como não pensei nisso antes!"
Em geral, pegue o diagrama e a foto do dispositivo acabado com base em uma bateria de chumbo-ácido de 12 volts, como em no-breaks e carros. Indicação de totalmente descarregado (tensão inferior a 9,5 V) a totalmente carregado (tensão superior a 14,6 V). Se você precisar de outras faixas ou quiser uma escala maior, pegamos o diodo zener mais próximo em termos de tensão e consideramos o resistor limitador de corrente para o LED. (queda de 1,5 V, corrente de 20 mA).
Em geral, tudo é simples.
Se você usar componentes SMD, poderá encontrar essa moeda de dez copeques, bem, eu não tinha a tarefa de miniaturização, então montei em uma placa de ensaio.
O primeiro LED vermelho indica que o circuito está conectado e há alguma tensão. o segundo é superior a 9 Volts, o terceiro, amarelo, é superior a 10V, o quarto é superior a 11V, o quinto, verde, é superior a 12V e o sexto é superior a 13V. As gradações entre esses pontos são perfeitamente visíveis pelo grau de iluminação dos LEDs correspondentes. Neste caso, a bateria está carregada e prestes a ser carregada.
O esquema do voltímetro automotivo de bordo com indicação ligada é mostrado na figura abaixo:
O dispositivo é um indicador linear de seis níveis, na faixa de 10 a 15 volts. DA1, em K142EN5B no pino 8, emite uma tensão de 6 volts para alimentar o microcircuito digital DD1 do tipo K561LN2. Os inversores do chip K561LN2 servem como elementos de limite, representando amplificadores de tensão não lineares, e os resistores R1 - R7 definem o deslocamento nas entradas desses elementos. Se a tensão de entrada do inversor exceder o nível limite, a tensão de saída será baixa, o LED de saída do inversor correspondente acenderá.
A placa de circuito impresso do voltímetro LED de bordo com o layout das peças, tamanho 80x45 mm, é mostrada nas figuras abaixo:
Ao estabelecer um voltímetro de LED integrado, em vez de uma bateria, uma fonte estabilizada de laboratório de 10 volts é conectada, configurando um resistor de ajuste temporário em vez do resistor R1. Ao alterar a resistência R1, eles atingem o momento em que o LED HL1 acende. Os níveis restantes são definidos automaticamente. Com uma verificação detalhada dos níveis restantes, as resistências R2 - R6 são especificadas, respectivamente.
Saudações a todos. Hoje vou falar sobre um voltímetro. Muitas pessoas se lembram do que é um voltímetro das aulas de física da 8ª série. E para ser mais preciso, um voltímetro (volt + gr. μετρεω eu meço) é um dispositivo de medição de leitura direta para determinar tensão ou EMF em circuitos elétricos. Conectado em paralelo com a carga ou fonte de alimentação. (Conforme definido pela Wikipedia)
Um voltímetro ideal deve ter uma resistência interna infinitamente grande. Portanto, quanto mais alto Resistencia interna em um voltímetro real, menos influência o dispositivo tem sobre o objeto medido e, consequentemente, maior a precisão e mais diversificado o escopo. Infelizmente, isso não se aplica ao nosso dispositivo, pois a corrente é fornecida pelos fios com os quais medimos para alimentar o circuito e os indicadores.
De acordo com o princípio de operação, nosso voltímetro é eletrônico, digital. Isso significa que o microcircuito instalado no interior mede o sinal e o converte em formato digital para facilitar a percepção.
No século passado, os voltímetros de ponteiro eram comuns, como: 
No entanto, eles ainda são amplamente utilizados hoje.
Mas talvez você esteja mais familiarizado com outras imagens:
indicador de nível / voltímetro no gravador 
ou mesmo em um carro da família clássica VAZ 
Entrega:
O pacote usual, sem espinhas e outras proteções. 
Veio por correio normal sem pista em cerca de 40 dias a partir da data do pedido.
Características reivindicadas e realidade:
- Faixa de medição 3,2-30 Volts.
-Proteção contra inclusão incorreta
Diodo de proteção instalado.
- Em tensões abaixo de 10 Volts, a precisão é de 0,01 V + - 1 dígito
- Em tensões acima de 10 volts, a precisão é de 0,1 V
- LEDs de cor vermelha
Disponível com outras cores de indicadores de sete segmentos
-Não requer energia
Na verdade, é alimentado pelos fios nos quais a medição é feita
- A medição é feita em dois fios
- O visor é composto por 3 indicadores LED de sete segmentos com 0,56 polegadas de altura, o que corresponde a aproximadamente 14 mm
- Tempo de atualização de dados 5 vezes por segundo
-Tensão máxima mutável 30 volts
Limitado pelo estabilizador integrado
-Mínimo 3,2 Volts.
Na verdade, cerca de 3,6 volts.
-Precisão declarada:
0,01 V ao medir até 10 V e 0,1 V de 10 V e acima, não mais que 1% ± 1 dígito
Compatível (ADC 12 bits)
- Faixa de temperatura -10℃~65℃
- Dimensões: 48 mm x 29 mm x 22 mm (C*L*A)
Furo de pouso: 46*27mm
-Corrente de consumo não superior a 20mA
O consumo de corrente depende dos números do indicador - quanto mais segmentos estiverem acesos, mais corrente é consumida, mas não mais que 20 mA
Aparência com pequenos detalhes:
As dimensões correspondem ao declarado, o que não é surpreendente. Portanto, não vou me alongar sobre eles em detalhes.
Guias para fixar o voltímetro na janela: 
A placa balança um pouco no estojo, é “tratada” com uma gota de selante ou cola.
Uma caixa vazia e uma película protetora, também atua como um filtro de luz: 
O filme na frente é fosco, devido ao qual há relativamente poucos reflexos quando expostos à luz: 
Indicador de 3 dígitos. Eles nem rodaram o filme.
Foto para comparação 
O filme "funciona na luz" Com brilho, é bastante aceitável: 
parâmetros são legíveis.
Finalmente chegamos ao quadro:
A soldagem é bastante limpa, nenhum vestígio de fluxo foi encontrado. 
O diodo de proteção D1 evita que os componentes sejam danificados se conectados incorretamente (polaridade reversa). O estabilizador U2 7133H Holtek (3,3 Volts) é alimentado por um microcircuito. Com base no fato de que um mínimo de 0,1 Volts cai no estabilizador (série de queda baixa) e pelo menos 0,2 Volts cai no diodo, portanto, a fonte de alimentação mínima do voltímetro, na qual valores estáveis \u200b\u200bsão garantidos , deve ser de pelo menos 3,6 Volts. O que não corresponde ao vendedor declarado. Os resistores 221 (8 peças) limitam a corrente dos segmentos indicadores.
A etiqueta no controlador foi removida. Inicialmente, pensei que algum tipo de PIC16 estava sendo usado, mas não encontrei um gabinete com 16 pernas no catálogo, então ainda me inclinei para a ideia de um controlador da série Holtek. Em qualquer caso, um ADC de 12 bits é um exagero para 30 Volts e precisão de 1 casa decimal. Com um pouco de extensão, um ADC de 8 bits pode ser usado.
Testes:
Eles são reduzidos a uma comparação banal com os dispositivos existentes.
Não preste atenção nas leituras negativas, é assim que os eletricistas usam em nosso país, mas não percebi na hora.
Torcer fios para conexão simultânea não é uma saída. Eu usei blocos terminais de mola wago. 
O trabalho de 3,2 Volts é declarado, mas o estabilizador interno requer um mínimo de 3,4 Volts na entrada. 
esqueci de mudar para uma faixa mais alta 
Ocupou uma cadeira de criança 
foto ruim
Conclusões:
Vários produtos caseiros - a finalidade direta. Se as lacunas estiverem seladas, elas podem ser usadas como proteção IP 67. Uma das razões que me levou a comprar esses voltímetros é que os estoques antigos de voltímetros de ponteiro estão acabando. eu uso em casa carregadores para baterias de automóveis com base em um transformador para lâmpadas eletrônicas. Infelizmente, não há fotos do dispositivo finalizado - os consumidores ignoram meu pedido para enviar fotos no trabalho. Não vou postar um link para um recurso externo, se desejar, você pode enviá-lo em uma mensagem pessoal.
Também existem versões mais baratas de voltímetros à venda - sem caixa.
Prós:
O design da caixa com uma moldura (versão do painel) permite fechar os olhos para um orifício de montagem impreciso
Números grandes e brilhantes
Existem várias cores
A tela é quase sem brilho
A precisão corresponde a +-1 último dígito
Pontos negativos:
A energia requer 3,6 Volts (reivindicado 3.2)
A placa oscila ligeiramente no caso.
