マイクロコントローラのマルチチャネルリモート電圧計。スキーム、説明

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マイクロコントローラー上のマルチチャンネルリモート電圧計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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マルチチャンネルリモート電圧計は、いくつかの異なるソース（この実装ではXNUMXつのチャンネル）からの交流正弦波電圧の値をリモートで測定し、得られた情報をXNUMXつのXNUMX桁のXNUMXセグメントインジケーターに表示できるデバイスです。

このデバイスの開発は、人の位置からある程度離れた場所にある機器の電源を常に監視する必要性によって推進されました。現在、このデバイスは工業用ノーマライザーに供給される入力電圧の 800 相と除去電圧の XNUMX 相を制御するために使用されています。測定点から指示点までの距離はXNUMXmです。

構造的には、電圧計は 30 つのモジュールの形式で作られています。XNUMX つは測定現場に直接配置される測定および送信モジュール、もう XNUMX つは作業場に設置される受信および表示モジュールです。 XNUMX つのモジュール間の通信は、一対のワイヤを使用して組織されます (現在は電話ペアが使用されています)。通信チャネルは、危険な電圧がかかるデバイスコンポーネントから電気的に絶縁されており、情報は最大 XNUMX mA の値の電流信号によって送信されます。

マイクロコントローラのマルチチャネルリモート電圧計。構造スキーム

デバイス仕様：

- 測定電圧: 100-330V AC、50Hz。
- 測定間の間隔: 0.5 秒。 (6 つの値すべてが更新されます);
- 受信および表示モジュールの供給電圧: 7-25V DC。
- モジュールのガルバニック絶縁の破壊電圧: 5.0 kV。
-最大測定誤差：±1,5％。

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アナログからデジタルへの変換は、ATmega8 MK に統合された ADC を使用して実行されます。交流電圧の実効値を測定するには、正弦波信号のピークを検出し、その後、正弦波の振幅係数を乗算するアルゴリズムが実装されます。

測定および送信モジュールには、測定電圧の最初のチャネルからトランスレス電源を介して電力が供給されます。このチャンネルの電圧が 90V を下回ると、モジュールはオフになります。 HL1 LED は、受信モジュールに情報を送信するプロセスを示すために使用されます。

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受信および表示モジュールは、7 ～ 25 V の外部 DC 電圧源から電力を供給されます。

通常モードでは、すべてのインジケーターに特定のチャンネルに対応する測定された電圧値が表示されます。 2 更新期間 (約 1,4 秒) を超えて送信機からのメッセージがない場合、すべてのインジケーターに「Err」という文字が表示され、通信チャネルの違反または送信機の誤動作を示します。次の荷物を受信すると表示は通常モードに戻ります。最初のチャンネルを除くいずれかのチャンネルの電圧が 100V 未満に低下すると、対応するインジケーターにダッシュ「---」が表示され、残りのチャンネルは通常モードで表示されます。

このバージョンの電圧計では、AC主電源電圧のみが測定されますが、MK送信モジュールのソフトウェア部分に最小限の変更を加え、分圧抵抗器R5-R10およびR11-の値を変更することによって測定されます。 R16 では、すべてまたはいくつかの個別のチャネルで DC 電圧を測定できます。

マイクロコントローラーのファームウェア、GIF および LAY (SprintLayout) 形式のプリント基板、完成したデバイスの写真をダウンロードできます。こちら（430kb）.

著者: Lukashchuk Anton Sergeevich、aslukashuk[dog]gmail.com; 出版物: cxem.net

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