ВЧ вольтметр с линейной шкалой Одним из необходимых приборов в арсенале радиолюбителя-коротковолновика, безусловно, является высокочастотный вольтметр. В отличие от НЧ мультиметра или, например, компактного ЖК осциллографа, такой прибор в продаже встречается редко, да и стоимость нового фирменного довольно высока. Посему, когда назрела необходимость в таком приборе, он был построен, причем со стрелочным миллиамперметром в качестве индикатора, который, в отличие от цифрового, позволяет легко и наглядно оценивать изменения показаний количественно, а не путем сравнения результатов. Это особенно важно при налаживании устройств, где амплитуда измеряемого сигнала постоянно меняется. В то же время точность измерения прибора при использовании определенной схемотехники получается вполне приемлемой.
На схеме в журнале опечатка: R9 должен быть сопротивлением 4,7 МОм
ВЧ вольтметры можно разделить на три группы. Первые построены на базе широкополосного усилителя с включением диодного выпрямителя в цепь отрицательной ОС [1]. Усилитель обеспечивает работу выпрямительного элемента на линейном участке ВАХ. В приборах второй группы применяют простейший детектор с высокоомным усилителем постоянного тока (УПТ). Шкала такого ВЧ вольтметра на нижних пределах измерений нелинейна, что требует применения специальных градуировочных таблиц либо индивидуальной калибровки прибора [2]. Попытка в какой-то мере линеаризировать шкалу и сдвинуть порог чувствительности вниз путем пропускания небольшого тока через диод проблему не решает. До начала линейного участка ВАХ эти вольтметры являются, по сути, индикаторами [3]. Тем не менее такие приборы, как в виде законченных конструкций, так и приставок к цифровым мультиметрам, весьма популярны, о чем свидетельствуют многочисленные публикации в журналах и сети Интернет.
Все детали прибора, за исключением деталей измерительного щупа, смонтированы на двух печатных платах из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Ниже приведена фотография платы УПТ, платы а питания и измерительного щупа.
Миллиамперметр РА1 — М42100, с током полного отклонения стрелки 1 мА. Переключатель SA1 — ПГЗ-8ПЗН. Переменный резистор R10 — СП2-2, все подстроечные резисторы — импортные многооборотные, например 3296W. Резисторы нестандартных номиналов R2, R5 и R11 могут быть составлены из двух, включенных последовательно. Операционные усилители можно заменить другими, с высоким входным сопротивлением и желательно с внутренней коррекцией (чтобы не усложнять схему). Все постоянные конденсаторы — керамические. Конденсатор СЗ смонтирован непосредственно на входном разъеме XW1.
Внутри корпуса размещена плата из фольгированного стеклотекстолита, на которой смонтированы детали щупа. Кольцо из полоски луженой фольги примерно посредине корпуса предназначено для обеспечения контакта с общим проводом съемного делителя, который можно навинтить вместо наконечника щупа. Стоимость печатных плат (щупа, основной платы и платы БП) с маской и маркировкой: 160 грн. Стоимость набора для сборки ВЧ вольтметра (как на фото под схемой, переключатель ПГК): 540 грн. Миллиамперметр М2001 или М4202 с током полного отклонения стрелки 1 мА (в состав набора не входит) — 150 грн. Состав набора можно увидеть здесь >>> Для заказа просьба обращаться сюда >>> или сюда >>> Мирного неба, удачи, добра! 73! |
radio-kits.ucoz.ru
ВЧ вольтметр на диоде Шотки
Схемы для измеренийПри налаживании любительской связной аппаратуры, ее ремонте или проверке часто требуется измерение напряжения высокой частоты в полосе до 30 МГц (КВ аппараты) и даже до сотен мегагерц (УКВ аппараты).
Значения напряжения исследуемых сигналов обычно лежат в пределах от десятков милливольт до десятков вольт. Наиболее простой вариант выполнения ВЧ вольтметра для таких измерений — выносная головка с полупроводниковым диодом к вольтметру постоянного тока (например, к цифровому мультиметру). Недостаток такого решения в том, что при измерении напряжения менее 1 В (действующее значение) эффективность детектирования снижается и для отсчета уже нельзя пользоваться шкалами мультиметра без предварительной его калибровки вместе с ВЧ головкой.
Именно поэтому в измерительных головках таких приборов рекомендуют использовать германиевые диоды, поскольку у них заметные значения токов наблюдаются при меньших значениях напряжения чем у кремниевых На рис. 1 показаны участки прямых ветвей вольт-амперных характеристик германиевого ВЧ диода (ГД507А), диода Шотки (ВАТ41) и обычного кремниевого (КД503А). Как видно, изменение тока через диод КД503А на два порядка (от 1 мА до 10 мкА) происходит в очень узкой зоне напряжений (0,5… 0,75 В). Иными словами, вольтметр с измерительной головкой на обычном кремниевом диоде регистрировать ВЧ напряжение меньше 0, 5 В уже не будет.
У германиевого диода изменение тока в тех же пределах происходит при более низких значениях напряжения (0, 1.. .0,3 В) и более плавно. Именно это и позволяет создавать с такими диодами вольтметры способные измерять ВЧ напряжения 0, 1 В и менее. Правда при таких значениях напряжения вольтметр уже не будет линеен. Подробно вольтметр на германиевом диоде рассмотрен в [1 ].
Необходимо отметить два его недостатка (помимо уже отмеченной нелинейности при малых напряжениях). Во-первых у полупроводниковых приборов на основе германия характеристики заметно зависят от температуры. В результате калибровочная кривая несколько смещается при изменении температуры, и это смещение особо заметно при ВЧ напряжении менее 0,1 В. Во-вторых, у высокочастотных германиевых диодов, как правило, невелико максимальное обратное напряжение, что не позволяет измерять большие (десятки вольт) значения ВЧ напряжения Напомним, что при однополупериодном выпрямлении ВЧ напряжение не должно превышать примерно одной трети от максимально допустимого обратного напряжения диода.
Решение задачи — применить в измерительной головке диод Шотки. У него прямая ветвь вольт-амперной характеристики не такая крутая как у обычного кремниевого диода, и лежит заметно «левее». Как видно из рис. 1, изменение прямого тока через диод Шотки от 10 мкА до 1 мА происходит при изменении напряжения в пределах 0, 2 ..0,4 В. Можно ожидать, что ВЧ вольтметр на основе такого диода также позволит измерять малое ВЧ напряжение хотя эффективность его выпрямления будет несколько хуже, чем у вольтметра с германиевым диодом.
Схема выносной измерительной головки с диодом Шотки к распространенному мультиметру М832 (или другому аналогичному с входным сопротивлением не менее 1 МОм) изображена на рис. 2. Как и в аналогичном устройстве с германиевым диодом [1], калибруют ВЧ вольтметр подбором резистора R1 — при подаче на вход ВЧ напряжения 2 В (действующее значение) показания мультиметра должны быть также 2 В.
Зависимость показаний мультиметра от уровня ВЧ напряжения на входе головки дана на рис. 3 (кривая 1). Здесь же для сравнения приведена и аналогичная зависимость для головки с германиевым диодом (кривая 2) Участки кривых 1 и 2 в интервале 0, 2… 2 В практически идентичны. Как и следовало ожидать, при ВЧ напряжении, меньшем 0, 2 В эффективность головки с диодом Шотки хуже, но все же достаточна для измерения напряжения примерно до 50 мВ.
Незначительное усложнение детекторной головки с диодом Шотки позволяет сдвинуть нижнюю границу измерений до значений в несколько милливольт. Способ этот не нов — его применяли еще на заре полупроводниковой
электроники. Речь идет о пропускании через диод небольшого постоянного тока в прямом направлении. Схема детекторной головки такого типа показана на рис. 4. Значение тока через измерительный диод VD1 определяется сопротивлением резистора R1 и в данном случае примерно равно 20 мкА. При этом падение напряжения на диоде будет около 0, 2В. Для того чтобы исключить его влияние на результаты измерении, на второй вход мультиметра надо подать точно такое же напряжение. Его можно получить с помощью обычного резистивного делителя, но лучше это сделать введением второго диода Шотки (VD2 на рис 4). Одинаковые напряжения на обоих диодах устанавливают переменным резистором R2 по нулевым показаниям мультиметра в отсутствие напряжения на входе головки. Этот диод не используется для измерения напряжения, но если его поместить рядом с диодом VD1 (в тепловом контакте с ним), повысится температурная стабильность работы измерительной головки. Это особенно важно при измерении самых малых ВЧ напряжений. Дело в том, что при изменении окружающей температуры изменения падения напряжения на обоих диодах будут примерно одинаковыми и балансировка головки не будет нарушаться. Испытания головки показали, что ее чувствительность при малых напряжениях заметно повысилась (по сравнению с вариантом на рис. 2) а зависимость показаний мультиметра от ВЧ напряжения на входе головки у нее практически совпадает с аналогичном зависимостью для головки с германие вым диодом (кривая 2 на рис. 3).
Максимально допустимое обратное напряжение диодов Шотки ВАT41 — 100 В. Следовательно, максимальное ВЧ напряжение, которое можно измерять головкой с таким диодом — примерно 35 В (действующее значение). Емкость перехода диода при обратном смещении 1 В не превышает 2 пФ Измерения показали что у головки с диодом ВАТ41 нет частотной зависимости показаний, по крайней мере до 30 МГц на более высокой частоте проверка не производилась) Этот диод выпускается з миниатюрном стеклянном корпусе без маркировки на нем Вывод катода помечен на корпусе темной полоской.
Диод ВАТ41 — один из наиболее распpocтраненных высокочастотных диодов Шотки в стеклянном корпусе с проволочными выводами. Автор приобрел его в московском магазине фирмы «Чип-и Дип». В октябре прошлого года розничная цена была всего 7 руб 60 коп за штуку. В измерительной головке можно применить и другие импортные диоды, например BAR28, 1N5711 или 1N6263. Все три диода имеют близкие характеристики. Они немного уступают BAR41 по максимально допустимому обратному напряжению (70 В), но имеют заметно меньшую емкость — около 2 пФ при нулевом напряжении на диоде (!) и должны работать на частотах несколько сотен мегагерц.
Из отечественных диодов Шотки в головке можно применить КД922А, КД922В и КД923А. Однако у них заметно более низкие значения максимального допустимого обратного напряжения — у лучшего из них по этому параметру диода КД922Б оно всего 21 В.
Наличие у мультиметра М832 в розетке для измерений параметров транзисторов стабилизированного напряжения — около 3 В, и то, что для головки требуется ток всего несколько десятков микроампер, наводит на мысль использовать его для питания головки. Однако поскольку мультиметр при измерениях ВЧ напряжения не соединяется с общим проводом (он фактически включен в диагональ моста), невозможно это сделать напрямую. Использовать в этом случае какие-либо электронные устройства (например как это сделано в [2]) нецелесообразно. Два дополнительных гальванических элемента типа АА обеспечат работу измерительной головки на протяжении очень длительного времени, даже без отключения питания, поскольку потребляемый ею ток сопоставим с током саморазрядки элементов. При питании головки от двух элементов АА сопротивление резисторов R1 и R3 (рис 4) следует уменьшить до 300 кОм. Уменьшение тока через диод до 10 мкА не сказывается на характеристиках измерительной головки.
Поскольку нагрузка головки высокоомная и ток через диод ограничен, превышение максимально допустимого входного напряжения не приводит к немедленному выходу диода из строя. Но при этом вольтметр также перестает быть линейным (занижает результаты измерений). Это явление иной раз приводит к курьезам вроде «КСВ зависит от уровня мощности передатчика», хотя КСВ конечно не изменяется. Просто в этом случае диодный вольтметр в измерительном узле КСВ метра при повышении мощности выходит за пределы линейного выпрямления ВЧ напряжения.
Борис Степанов
ЛИТЕРАТУРА
1. Степанов Б. ВЧ головка к цифровому
мультиметру. — Радио, 2006, № 8, с. 58, 59.
2 Бирюков С. Приставка к мультиметру для измерения температуры. — Радио, 2001, № 1, с. 54, 55.
radiopolyus.ru
Простой ВЧ милливольтметр своими руками
Добавил: STR2013,Дата: 03 Фев 2016Для налаживания различных ВЧ устройств (приёмники, передатчики…) измерить уровень сигнала обычным вольтметром не получится. Поэтому здесь необходимо воспользоваться ВЧ вольтметром.
Одним из таких предложена ниже схема простого ВЧ милливольтметра на двух транзисторах.
Принципиальная схема ВЧ милливольтметра
Схема милливольтметра постоянного тока построена на транзисторах VI.1 и VI.2 и выпрямителя высокочастотного напряжения на диоде V2.
Применение интегральной сборки транзисторов позволяет свести к минимуму разбаланс усилителя постоянного тока милливольтметра из-за изменения окружающей температуры.
В качестве V2 целесообразно использовать кремниевый диод, предназначенный для смешения сигналов или их детектирования в диапазоне дециметровых волн.
Можно здесь применить и некоторые из импульсных диодов, предназначенных для коммутаторов с высоким быстродействием. Температурную компенсацию режима работы диода V2 обеспечивает кремниевый диод V3, смещенный в прямом направлении.
Рабочую точку диода выпрямителя V2 устанавливают подстроечным резистором R9 по максимальной его чувствительности. Балансировку милливольтметра (в отсутствие ВЧ напряжения на входе) производят подстроечным резистором R 7.
Калибруют прибор, используя подстроечный резистор R8.
Шкала милливольтметра нелинейна и ее изготавливают индивидуально для каждого экземпляра прибора.
Вместо интегральной пары транзисторов можно использовать и отдельные транзисторы, подобранные по коэффициенту усиления одинаковыми.
Все узлы прибора выполнены на печатной плате.
В ВЧ милливольтметре можно применить транзисторные сборки К125НТ1 или К166НТ1А (причем один из транзисторов сборки с успехом выполнит роль термостабилизирующего диода) или им подобным, а также (как писали выше) можно подобрать пару транзисторов из серий КТ312, КТ315 и т. д. (по статическим коэффициентам передачи тока при фиксированном значении тока коллектора и по напряжению база-эмиттер при фиксированном значении тока базы).
Источник: Конструкции советских и чехословацких радиолюбителей: Сб. статей. 1987. (МРБ № 1113)
П О П У Л Я Р Н О Е:
- Вторая жизнь кеги HEINEKEN. Часть 3 — ресивер
- Пистолет для герметика из трёх деталей
- Магнитная приманка для рыбы
Применение третье – ресивер для разрежения в устройстве для замены масла в двигателе автомобиля
Производитель утверждает, что избыточное давление в его кеге – примерно 1,5 атмосферы, поэтому использовать жестяную банку для более серьёзного давления чревато взрывом. Но есть возможность использовать кегу, как ресивер для разрежения.
Изготовим из неё маслоотсос – устройство для замены масла в двигателе автомобиля, а также в других агрегатах, через отверстие для масляного щупа или маслозаливные пробки.
Подробнее…
Простой пневмопистолет для герметика своими руками
Когда под рукой нет пистолета для герметика (или пользоваться им неудобно, некоторые пишут в интернете: «устаешь давить на курок при большом объеме работ, а пистолета с электроприводом нет»), приходится придумывать, как выдавить силикон из тубы подручным способом.
Подробнее…
Ранее мы рассматривали несколько электронных схем звуковых приманок для рыбы.
Сегодня рассмотрим воблеры, у которых внутри смонтирована магнитная система.
Она уже опробована рыболовами, и большая часть осталась довольна от таких магнитных приманок.
Подробнее…
— н а в и г а т о р —
Популярность: 5 795 просм.
ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ
www.mastervintik.ru
Советуем повторить. Приставка к мультиметру для измерения ВЧ напряжений — Измерения — Другое — Каталог статей и схем
Еще одна приставка к мультиметру — ВЧ вольтметр на диоде Шотки.
На страницах нашего сайта уже приводилось описание прибора «ВЧ милливольтметр-вольтметр на ОУ», теоретической основой которого стали публикации Б.Степанова в журнале «Радио» (см. список литературы в конце заметки) [1 — 3]. В то время в качестве измерительных головок применялись аналоговые стрелочные приборы. В 90-х годах ХХ и первом десятилетии ХXI века в связи с массовым распространением малогабаритных и недорогих цифровых мультиметров, началось их широкое применение в радиолюбительской практике.
В 2006 году в журнале «Радио» №8 Б.Степанов привел схему ВЧ головки к цифровому мультиметру с достаточно хорошей линейностью для применения на частотах до 30 мГц и чувствительностью до 0,1 В и менее. В ней применяется германиевый диод ГД507.
В «Радио» №1 — 2008, с. 61-62, Б.Степанов в статье «ВЧ вольтметр на диоде Шотки» привел схему пробника с диодами BAT-41 [4]. Автором была реализована идея: при пропускании через диод небольшого постоянного тока в прямом направлении вольтметр с таким пробником (головкой) уже позволяет измерять ВЧ напряжение до 50 мВ.
Несколько слов о технологии изготовления пробника. Корпус выполнен из луженной упругой жести (разрезан и изогнут корпус СКД-24). Посередине его разделяет перегородка из односторонне фольгированного стеклотекстолита. На стороне перегородки, где осталась фольга, поверхностным монтажом выполнена схема ВЧ пробника (рис.1, 3).
Рис.1
Два диода Шотки для минимизации температурной зависимости (падение напряжения) размещены плотно друг к другу в общей ПХВ-трубке. С другой стороны перегородки — отсек питания. По размерам в него входит два элемента питания типа АА.
Рис.2
Соединение пробника с мультиметром осуществляется двухжильным экранированным проводом (рис.2). После балансировки пробника с помощью резистора R2 проводят измерение ВЧ напряжения. Его отсчет осуществляется по шкале вольтметра 200 (2000) мВ.
Рис.3
Рис.4
Рис.5
Заранее информируем радиолюбителей — полное авторское описание работы этой конструкции, ее теоретическое обоснование и практическое воплощение Вы можете найти в указанном в заметке номере журнала «Радио».
Литература:
1. Б.Степанов. Измерение малых ВЧ напряжений. Ж. «Радио», № 7, 12 – 1980, с.55, с.28.
2. Б.Степанов. Высокочастотный милливольтметр. Ж. «Радио», № 8 – 1984, с.57.
3. Б.Степанов. ВЧ головка к цифровому вольтметру. Ж. «Радио», № 8, 2006, с.58.
4. Б.Степанов. ВЧ вольтметр на диоде Шотки. «Радио», №1 — 2008, с. 61-62.
smham.ucoz.ru
| 1 | LM901 цифровой вольтметр | 219 | 10885 | 14.01.2006 |
| 2 | M1530 инструкция | 313 | 3178 | 31.01.2008 |
| 3 | M2020 инструкция | 32 | 3111 | 31.01.2008 |
| 4 | В1-9 — калибратор напряжений переменного тока образцовый | 3479 | 2639 | 13.09.2010 |
| 5 | В2-38 | 6051 | 2611 | 18.12.2010 |
| 6 | В3-36 (модификация 1986 г.) | 850 | 3415 | 09.12.2010 |
| 7 | В3-36 техпаспорт | 570 | 6202 | 05.10.2004 |
| 8 | В3-38 | 285 | 10771 | 19.06.2006 |
| 9 | В3-38Б милливольтметр | 445 | 7079 | 03.12.2006 |
| 10 | В3-38В инструкция | 986 | 4633 | 22.09.2008 |
| 11 | В3-39 милливольтметр | 431 | 5960 | 17.05.2007 |
| 12 | В3-41 | 500 | 4704 | 05.06.2006 |
| 13 | В3-43 милливольтметр | 496 | 6220 | 03.12.2006 |
| 14 | В3-44 | 253 | 4889 | 05.06.2006 |
| 15 | В3-48 милливольтметр среднеквадратических значений | 846 | 6097 | 03.12.2006 |
| 16 | В3-48А | 1272 | 6128 | 24.12.2005 |
| 17 | В3-52/1 цифровой милливольтметр | 833 | 6357 | 17.05.2007 |
| 18 | В3-7 инструкция | 319 | 3410 | 31.01.2008 |
| 19 | В7-13 | 432 | 7540 | 12.06.2006 |
| 20 | В7-16А | 2167 | 3927 | 13.10.2010 |
| 21 | В7-16А | 297 | 8104 | 10.09.2002 |
| 22 | В7-16А (PDF-вариант) | 743 | 8113 | 22.11.2002 |
| 23 | В7-16А документация | 1474 | 7462 | 28.01.2010 |
| 24 | В7-17 | 417 | 6674 | 12.01.2006 |
| 25 | В7-26 | 67 | 6993 | 10.01.2005 |
| 26 | В7-35 | 5371 | 3139 | 13.09.2010 |
| 27 | В7-36 инструкция | 890 | 10169 | 28.08.2005 |
| 28 | В7-38 | 1124 | 5945 | 05.05.2006 |
| 29 | В7-38 | 275 | 6172 | 16.10.2002 |
| 30 | В7-40 | 1038 | 5080 | 16.09.2002 |
| 31 | В7-41 принципиальная схема | 879 | 4567 | 29.06.2004 |
| 32 | В7-46 | 3161 | 2126 | 13.10.2010 |
| 33 | Векторный вольтметр HP 8405A | 21688 | 478 | 26.05.2016 |
| 34 | ВК7-10А инструкция | 168 | 1836 | 31.01.2008 |
| 35 | ВК7-9 | 768 | 6418 | 13.12.2005 |
| 36 | ВЛИ-3 (В4-2) | 208 | 2126 | 05.05.2006 |
| 37 | Вольтметр В3-62 | 458 | 973 | 17.02.2011 |
| 38 | Вольтметр постоянного и переменного тока G-1212.010(.500) RFT | 5960 | 515 | 17.09.2016 |
| 39 | Вольтметр универсальный В7-21 | 1503 | 3222 | 28.12.2004 |
| 40 | Вольтметр универсальный В7-22A | 280 | 3279 | 28.12.2004 |
| 41 | Вольтметр универсальный В7-26 | 246 | 5042 | 28.12.2004 |
| 42 | Вольтметр универсальный В7-27 | 2517 | 5870 | 04.01.2005 |
| 43 | Вольтметр универсальный В7-35 | 1259 | 3572 | 28.12.2004 |
| 44 | Вольтметр универсальный В7-40 | 1466 | 3395 | 28.12.2004 |
| 45 | Вольтметр-калибратор В1-18/1 | 10835 | 1141 | 18.01.2011 |
| 46 | Вольтметр-калибратор В1-18/1 | 10913 | 1262 | 18.01.2011 |
| 47 | Вольтомметр ВК7-7 | 1161 | 15.12.2015 | |
| 48 | ВУ-15. Описание и инструкция | 1023 | 12465 | 27.01.2006 |
| 49 | Д5014 инструкция | 317 | 4875 | 31.01.2008 |
| 50 | Киловольтметр С196 | 140 | 2791 | 22.08.2006 |
| 51 | Ламповый вольт-омметр Hewlett Packard 410B | 6676 | 609 | 22.09.2016 |
| 52 | Ламповый вольтметр с ВЧ головкой | 519 | 2181 | 08.06.2013 |
| 53 | М1106 Вольтметр | 34 | 1792 | 16.06.2006 |
| 54 | Микровольтметр В3-40 | 590 | 3244 | 24.09.2007 |
| 55 | Микровольтметр В3-57 | 2090 | 4889 | 17.10.2005 |
| 56 | Милливольтамперметр Ф5263 и милливольтметр Ф5303 | 1024 | 3053 | 01.05.2006 |
| 57 | Милливольтметр В3-33 | 793 | 3813 | 28.12.2004 |
| 58 | Милливольтметр В3-41 | 340 | 1442 | 26.03.2010 |
| 59 | Милливольтметр В3-56 | 995 | 3590 | 22.08.2006 |
| 60 | Милливольтметр В3-62 (полный комплект схем) | 776 | 1022 | 04.04.2011 |
| 61 | Милливольтметр высокочастотный В3-62 | 2821 | 1057 | 29.09.2014 |
| 62 | Милливольтметр Ш4541/1 | 8343 | 1876 | 16.05.2013 |
| 63 | Н392 инструкция | 1534 | 1245 | 31.01.2008 |
| 64 | Прибор для поверки вольтметров В1-12 | 1939 | 1359 | 01.09.2010 |
| 65 | РВ7-32 | 1509 | 2002 | 12.06.2006 |
| 66 | С-96 | 76 | 2018 | 22.06.2006 |
| 67 | Селективный микровольтметр и измеритель напряжения помех RFT SMV 8.5 | 27484 | 722 | 05.10.2016 |
| 68 | схема на катодный вольтметр ВК7-3 | 168 | 912 | 04.11.2016 |
| 69 | УПУ-1М универсальная пробойная установка | 170 | 4789 | 17.05.2007 |
| 70 | Ф204 инструкция | 627 | 1863 | 31.01.2008 |
| 71 | Ц315 инструкция | 94 | 1587 | 31.01.2008 |
| 72 | Э513 инструкция | 400 | 2065 | 31.01.2008 |
www.qrz.ru
Милливольтметр и вольтметр | Все своими руками
Опубликовал admin | Дата 23 июля, 2016Эта статья посвящена двум вольтметрам, реализованных на микроконтроллере PIC16F676. Один вольтметр имеет диапазон измеряемых напряжений от 0,001 до 1,023 вольта, другой, с соответствующим резистивным делителем 1:10, может измерять напряжения от 0,01 до 10,02 вольта. Ток потребления всего устройства при выходном напряжении стабилизатора +5 вольт составляет примерно 13,7 мА. Схема вольтметра изображена на рисунке 1.
Два вольтметра схема
Цифровой вольтметр, работа схемы
Для реализации двух вольтметров использованы два вывода микроконтроллера, сконфигурированных на вход для модуля цифрового преобразования. Вход RA2 используется для измерения малых напряжений, в районе вольта, а к входу RA0 подключен делитель напряжения 1:10, состоящий из резисторов R1 и R2, позволяющий измерять напряжение до 10 вольт. В данном микроконтроллере используется десятиразрядный модуль АЦП и чтобы реализовать измерение напряжения с точностью до 0,001 вольта для диапазона 1 В, пришлось применить внешнее опорное напряжение от ИОН микросхемы DA1 К157ХП2. Так как мощность ИОН микросхемы очень маленькая, и чтобы исключить влияние внешних цепей на этот ИОН, в схему введен буферный ОУ на микросхеме DA2.1 LM358N. Это неинвертирующий повторитель напряжения, имеющий стопроцентную отрицательную обратную связь — ООС. Выход этого ОУ нагружен на нагрузку, состоящую из резисторов R4 и R5. С движка подстроечного резистора R4, опорное напряжение величиной 1,024 В подается на вывод 12 микроконтроллера DD1, сконфигурированного, как вход опорного напряжения для работы модуля АЦП. При таком напряжении каждый разряд оцифрованного сигнала будет равен 0,001 В. Чтобы уменьшить влияние шумов, при измерении малых величин напряжения применен еще один повторитель напряжения, реализованный на втором ОУ микросхемы DA2. ООС этого усилителя резко уменьшает шумовую составляющую измеряемой величины напряжения. Так же уменьшается напряжение импульсных помех измеряемого напряжения.
Для вывода информации об измеряемых величинах применен двухстрочный ЖКИ, хотя для этой конструкции хватило бы и одной строки. Но иметь в запасе возможность вывода еще какой ни будь информации, тоже не плохо. Яркость подсветки индикатора регулируется резистором R6, контрастность выводимых символов зависит от величины резисторов делителя напряжения R7 и R8. Питается устройство от стабилизатора напряжения собранного на микросхеме DA1. Выходное напряжение +5 В устанавливается резистором R3. Для уменьшения общего тока потребления, напряжение питания самого контроллера можно уменьшить до величины, при которой сохранялась бы работоспособность контроллера индикатора. При проверке данной схемы индикатор устойчиво работал при напряжении питания микроконтроллера 3,3 вольта.
Настройка вольтметра
Для настрой данного вольтметра необходим, как минимум цифровой мультиметр, способный измерять напряжение 1,023 вольта, для настройки опорного напряжения ИОН. И так, с помощью контрольного вольтметра выставляем на выводе 12 микросхемы DD1 напряжение величиной 1,024 вольта. Затем на вход ОУ DA2.2, вывод 5 подаем напряжение известной величины, например 1,000 вольт. Если показания контрольного и настраиваемого вольтметров не совпадают, то подстроечным резистором R4, изменяя величину опорного напряжения, добиваются равнозначных показаний. Затем на вход U2 подают контрольное напряжение известной величины, например 10,00 вольт и подборкой величины сопротивления резистора R1, можно и R2, а можно и тем и другим добиваются равнозначных показаний обоих вольтметров. На этом регулировка заканчивается.
Фото устройства на макетной плате
Внешний вид собранного устройства на макетной плате показан на фото 1. Успехов. К.В.Ю. Скачать файл прошивки
Обсудить эту статью на — форуме «Радиоэлектроника, вопросы и ответы».
Просмотров:4 340
www.kondratev-v.ru
