|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
無線電子工学および電気工学の百科事典 LCD付きデジタルミニ電圧計。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
この記事の著者は、ICL71x6 ファミリ (KR572PV5 を含む) およびその類似品の多くの ADC マイクロ回路の、電源電圧を下げた場合の性能を調査しました。 これらの研究結果を使用して、彼は小型デジタル電圧計のオリジナル設計を開発しました。 ICL130x71マイクロ回路ファミリーに属するADC MAX6マイクロ回路に基づいて、200 mV、2、20、200 Vの1つの測定限界を持つ小型電圧計が開発されました。デバイスの主回路を図に示します。 XNUMX.
電圧計の外観を図に示します。 2.
この一連のマイクロ回路の選択は、電源電圧を下げたときの動作限界が、安価で手頃なパワーダウン検出器であるKR1171SP42マイクロ回路の閾値電圧とほぼ一致するという事実によって説明されます。 この検出器を使用することにより、電源電圧が一定レベル以下に低下した場合の誤測定を回避することができます。 ICL7106(KR572PV5)と比較して消費電流が大幅に低減され、小型電池でも電圧計の動作時間を長くすることが可能になりました。 32,768 kHz の水晶周波数では、電圧計は 2 秒あたり約 32768 (16000/40) の読み取り値を示します。 VR 信号の周波数は約 32768 Hz (800/XNUMX) です。 ミニ電圧計で使用される MAX130CPL マイクロ回路のインスタンスの場合、測定精度が維持される最小動作電圧は 4,27 V であることが判明しました。 したがって、1171 個の利用可能な 42SP4,3 検出器のインスタンスのうち、応答電圧の大幅な広がり)、応答電圧 Us = 60 V およびヒステリシス 4,36 mV (オフ電圧 - 約 XNUMX V) のインスタンスが選択されました。 ADC の精度は、ADC で使用されるコンデンサの品質に大きく関係します。 ICL71xx ADC の使用に関する企業のドキュメントや記事では、誘電体の吸収係数が低いコンデンサを使用することが推奨されています。 セラミックコンデンサを C6 (積分回路容量) として使用した場合、変換直線性誤差は 0,1% 程度、ポリスチレンとポリプロピレンの誘電体を使用した場合はそれぞれ 0,01% と 0,001% になります。 国産コンデンサでは、K71-4、K71-5、K72P-6、K72-9、K73P-7、K73-16、K73-17が推奨できます。 ゼロ補正ノードのコンデンサ C4 と基準電圧を備えた C2 は、ポリエチレン テレフタレート誘電体とともに使用できます。 参考：グループK70-xxおよびK71-xxのコンデンサ - ポリスチレン誘電体、グループK72-xx - フッ素樹脂、K73-xx - ポリエチレンテレフタレート、K78-xx - ポリプロピレン。 電圧計はブレッドボードプリント基板上に組み立てられており、その寸法はインジケーターの寸法と一致しています。 ADC チップはインジケーターの下にあり、残りの要素はブレッドボードの裏側に配置されています。 入力分圧器を除くすべての抵抗は 0805 チップ抵抗であり、取り付けは細いワイヤーで行われます。 電圧計ボードは、寸法 80x35x15 mm のブリキのケースに取り付けられています。 インジケータの反対側にはケースの窓があり、そこに透明なプラスチックのプレートが（CDボックスの蓋から）接着されています。 バッテリーコンパートメントの寸法 - 35x15x15 mm。 100 mV の基準電圧を得るには、要素 R1、VD1、R3、R5、R6 が使用されます。 AD1580ART 集積ツェナー ダイオードの性能 (Ist min = 50 µA!) は、RER1004 (LM385) の性能よりわずかに優れており、小型 SOT-23 パッケージで入手できます。 例示的な１００ｍＶの電圧は、同調抵抗器Ｒ６を調整することによって抵抗器Ｒ５の両端間に設定される。 1 つの電圧測定限界に対応する電圧計は、特別なスイッチを使用せずに作成されました。測定プローブ コネクタに組み込まれた外部分圧器が XP3 コネクタに接続されます。 入力分圧回路を図に示します。 4、および図。 図４にその設計を示す。 別の測定限界への移行は、電圧計の XP1 コネクタからディバイダ付きのプローブを外し、プローブを 90 度回転させて両方のノードを再度接続することによって実行できます。
分圧器を接続した電圧計の入力インピーダンスは 11,1 MΩ (分圧器なし - 約 100 MΩ) です。 入力分圧器には許容誤差 2% の抵抗 C29-0,062V 0,125 または 0,1 W を使用するのが最善です。 分圧抵抗器の抵抗値は 10 の倍数として選択されるため、選択が容易になります。 この場合、分圧器の下側アームの抵抗は 11,11 kΩ でなければなりません。 このような定格は抵抗器 C2-29V (行 E192) に存在します。 [1] のアドバイスを使用して、E24 シリーズの 12 kOhm と 150 kOhm の定格を持つ 11,11 つの抵抗を並列に接続できます (0,1 kOhm の値を選択することが重要です)。 分圧器に許容誤差 10% の抵抗を取り付ける場合、追加の選択は必要ありません。 残念ながら、公称値 0805 MΩ の正確な小型抵抗器を見つけることは不可能です。 そこで、5チップ抵抗器を使って自作抵抗器を作ることになりました（図5）の回路と設計図です。 XNUMXaと図。 XNUMXB.
抵抗 R1 '= 8,2 MΩ および R1 "= 1,8 MΩ は、負の許容誤差を持って選択する必要があります。偏差が約 0,1% の場合 (これは、許容誤差が 1% のチップ抵抗器では十分考えられる値です)、他の 5 つの抵抗は、図 1、a. 抵抗 R1 * は抵抗 R2 "" に上から半田付けされます。 構造のサイズは、抵抗器 C23-0,125 の 0,25 または 0805 ワットにほぼ対応します。 分圧器の入力の最大許容電圧は、1 R300 チップ抵抗の最大許容電圧によって決まり、パスポート データによれば 150 V です。チップ抵抗の動作電圧は 1 V を超えてはなりません。抵抗器R8,2'の抵抗が11,1 MΩ / 73,8 MΩ \u150d 分圧器のインピーダンスの0,73%である場合、分圧器の動作電圧は203 V / 10 \u1,999d 200 Vであり、これは最大測定限界に相当します。ミニ電圧計。 10 MΩ 抵抗は、正確な抵抗計の測定値に従って、または組み立てられた分圧器の正確な電圧計で 71 V の校正電圧を測定することによって調整できます。 当然のことながら、ミニ電圧計自体の制限値は 31 mV に設定する必要があります。 原則として、最初の抵抗計調整オプションでは良好な結果が得られません。これは、2 MΩ 抵抗器の両端に顕著な電圧降下を引き起こす入力電流が常に存在するためです。 しかし、ICLXNUMXxx ファミリの超小型回路の入力電流は非常に小さいため、XNUMX XNUMX/XNUMX 桁の表示の結果は非常に満足のいくものです。 たとえ一桁精度が高かったとしても、そのステップにマルチメータを接続して分圧器を調整することはお勧めできません。これは、下限値でもオフにならない内部分圧器によって何らかの誤差が発生する可能性があるためです。 プローブ構造をエポキシ樹脂で充填する前に、10 MΩ 抵抗器と分圧器全体をアルコールとガソリンの混合物、水、シャンプーでよく洗い、完全に乾燥させることをお勧めします。 この目的のために、出口の空気温度が70〜90°Cの範囲でヘアドライヤーを使用すると便利です。 エポキシが PBD-8 オス コネクタの本体に流れ込まないように注意する必要があります。 端にワニ口クリップが付いた電圧計の 200 番目の入力プローブは、KhRS コネクタに接続されています。 200mV入力も同じコネクタに接続されているため、電圧計と各種外部アタッチメントの接続や、単純に入力抵抗が大きい1mV目盛の指示計として使用できます。 分圧器は XP1 コネクタから切り離されているため、小数点の位置は従来のジャンパを使用して XPXNUMX コネクタに設定できます。 電圧計の金属ケースにはデバイスの電気部分との接続はありませんが、KhRZ コネクタには「ケース」接点があります。 混信が激しい場合など、状況に応じてご利用いただけます。 ネガティブプローブのスキームとデザインを図に示します。 6.
電圧計には INTECH の LCD インジケータ ITS-0803 が使用されています [2]。 寸法は51x30,5mmです。 画像はすでに2 ... 2,1 Vの電圧で表示されており、インジケーターは供給電圧5.. . 4 V. このタイプのインジケーターは、その完全な対応物が多くの企業 (Standish、Epson) によって製造されているため、「標準」と呼ぶことができます。 ピンとセグメントの目的と位置を図に示します。 8。
最も一般的なインジケーターである PLI5-4/8 は使用できますが、推奨されません。 セグメントの画像は2,5 ... 2,7 Vの電圧で表示されますが、最大のコントラストは4,3 ... 4,8 Vの電圧値でのみ達成されます。また、このインジケータにはセグメントがありません。 「バッテリー残量低下」。 「Sobol」という名前のこのLCDの類似品があり、その特性はより優れており、価格はより高くなります。 良い指標は、リフレクター工場のIZHTS14-4/7です。 3V で正常に動作しますが、ピンが 50 個あり、余分なセグメントがたくさんあるため、ITS-0803 よりも大きくなります。 文字セグメント「LB」があります。 これらのコンポーネントに関する情報は、サイト [2] にもあります。 LCD に「LOW BATTERY」セグメントがない場合は、バッテリ低下表示ユニットに LED を使用できます。 この場合の電圧制御回路を図に示します。 8. 最小動作電流の LED を選択することが望ましいです。 図に示されている L-934SRC LED は赤色で、非常に明るい (King Bright) です。 200 ... 300 μA の直流で正常に動作します。
トランジスタ VT2 は BP 信号を反転し、インジケータの小数点をオンにするために使用されます。 電流制限で必要なポイントは、外部分圧器の XS2 コネクタ上のジャンパによってオンに切り替えられます。 同じ反転された BP 信号 (図では DP0 として示されている) は、トランジスタ VT1 のスイッチを介して LCD セグメント「低バッテリー」に適用できます。 キーの状態 (オン/オフ) は、不足電圧検出器 DA1 によって制御されます。 未使用セグメントの「バックライト」を排除するために、抵抗 R4、R7、R10、R11 (抵抗値 5 ... 10 MΩ) が取り付けられています。 ほとんどの場合、インジケーターはこれらの抵抗なしでも正常に機能します。 使用するインジケーターの幅に応じた電源コンパートメントの寸法により、電圧 4 V のバッテリー 44LR544、A34、V28PX、PX4A、44SR6 をデバイスに取り付けることができます。13 V。レーザーポインターや子供用玩具「トマゴッチ」など。 十分な長さのスプリングがコンパートメント内に取り付けられているため、4,3 つまたは 4 つのディスク要素を使用できます。 1,07 つの要素の場合、最終的な放電電圧は 1,43 V / 131 \u5d 0,9 V です。5 つの要素のみがオンになっている場合、その容量は完全に使用されません（最小許容電圧は約 4,5 V）。 消費電流が低いため(特にMAXXNUMXの場合)、「新しい」部分的に放電したセルのセットを取り付けて、その容量をより完全に使用することができます。 ある程度の努力をすれば、完全に放電したセルをXNUMX個（XNUMX V x XNUMX \uXNUMXd XNUMX V）でもコンパートメントに配置でき、電圧計は正常に機能します。 これらのタイプのアルカリガルバニ電池および電池の容量は約100 mAh、銀亜鉛 - 160 mAhです。 これは、平均消費電流約 220 μA (MAX130) の 500 つの電池からの電圧計の推定動作時間は、アルカリ電池の場合は約 800 時間、銀亜鉛電池の場合は約 XNUMX 時間であることを意味します。 この ADC ファミリの他のタイプのマイクロ回路の場合は、消費電流に基づいて動作時間を推定できます。 200 mV の限界における電圧計の誤差は、LCD インジケータの容量に対応します。つまり、インジケータ上のすべての数値は正確です (DT41F + 2 930/0,05 桁電圧計、精度クラス 99,98 を使用してテスト)。もちろん、これは著者の功績ではなく、MAXIM ADC とアナログ・デバイセズの基準電圧源の製造品質の高さによるものです。 同調電圧計で測定されたイオンの電圧は計算値 (約 3 mV) よりわずかに低かったため、コンデンサの吸収を補正するこの方法で必然的に発生するデバイスの非線形性は 1 2/1 桁を超えます。インジケーターの。 この場合、スケールの終点（インジケーターの最下位桁の 2/XNUMX 未満）での読み取り値に目立った違いがないことは、単なる楽しい偶然です。 残りの (XNUMX つの) 制限については、誤差は分圧器の製造品質によって決まります。 著者は、この記事で紹介されている内容にいくつかのあいまいさがあることを認識しています。 一方では、デバイスの設計でADCチップの使用が検討されていますが、超小型回路の電源モードがメーカーの推奨に準拠していないため、アマチュア無線として以外には考慮できません。 一方、著者は、この記事には含まれていない、エラーの原因に関するかなり深い研究の結果を自由に利用できます。 同時に、著者は、提案されたスイッチング回路では、ICL71x6 ファミリの異なるタイプのマイクロ回路の XNUMX 個のコピーが正常に動作すると主張しています。 ただし、この記事で著者は、このグループの ADC のすべてのマイクロ回路の性能について一般的な結論を与えることはできません。 それでも、著者は自分自身として、ある結論を下しました。 アマチュアまたは工業設計で、ICL71x6 ファミリの超小型回路を 5 ～ 6 V の電源電圧のデバイスに接続する必要がある場合は、電源電圧マージンを考慮して、極性コンバータなしで ADC を使用できます。 文学
著者：O。フェドロフ、モスクワ
交通騒音がヒナの成長を遅らせる
06.05.2024 ワイヤレススピーカー Samsung ミュージックフレーム HW-LS60D
06.05.2024 光信号を制御および操作する新しい方法
05.05.2024
▪ ゴリラは棒を取る ▪ 電話ノベルティ ▪ 磁石と食欲 ▪ 酸素は太陽エネルギーをより効率的に変換するのに役立ちます
▪ サイトセクション 電流、電圧、電力のレギュレーター。 記事の選択 ▪ 記事 自動惑星間ステーション ボイジャー。 発明と生産の歴史 ▪ 記事 車のバッテリー電圧インジケーター。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 ▪ UW3DI トランシーバーのアップグレードに関する記事。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー
www.diagram.com.ua |
他の記事も見る セクション 
科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：
このページのすべての言語