Главная » Измерения
Призовой фонд
на июль 2017 г.
1. Осциллограф DSO138
Паяльник
2. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
3. 200 руб.
От пользователей

Похожие статьи:


Встраиваемый ампер-вольтметр на PIC12F675 и LED-индикаторах

Когда появилась необходимость в измерительной части для лабораторного БП, рассматривая различные схемы из Интернета, сразу остановил выбор на семи сегментных LED индикаторах (возможная альтернатива - индикаторы типа 0802, 1602 - дороги и плохо читаемы). Так же, не хотелось каких либо переключений - и ток, и напряжение должны считываться в любой момент времени. По разным причинам, найденные готовые решения не устроили и я решил сконструировать свою схему.

Предлагаемое устройство предназначено для применения совместно с различными блоками питания и позволяет измерять напряжение в пределах от 0 до 99.9 Вольт с точностью 0.1 Вольт и ток потребления в пределах от 0 до 9.99 Ампер с точностью 0.01 ампер. Устройство собрано на дешевом микроконтроллере PIC12F675, как самом недорогом и распространенном из имеющих 10-разрядный АЦП, двух регистрах 74HC595 и двух 4-х или 3-х разрядных LED индикаторах. Общая стоимость примененных деталей, на мой взгляд, минимальна для подобных конструкций с одновременной индикацией напряжения и тока.

Описание работы схемы.  

 

Напряжение высвечивается индикатором HL1, а ток - индикатором HL2. Одноименные сегментные выводы индикаторов объединены попарно и подключены к параллельным выходам регистра DD2, общие выводы разрядов подключены к регистру DD3. Регистры соединены последовательно и образуют 16-разрядный сдвиговый регистр, управляемый по трем проводам: выводы 11 - тактовые, 14 - информационный, а по перепаду на выводе 12 информация записывается в выходные защелки. Индикация обычная динамическая - через выходы регистра DD3 последовательно перебираются общие выводы индикаторов, а с выходов DD2 через токоограничительные резисторы R12-R19 включаются соответствующие выбранному разряду сегменты. Индикаторы могут быть как с общим анодом, так и с общим катодом (но оба одинаковые).

 Микроконтроллер управляет индикацией по выводам GP2, GP4, GP5 в прерываниях от таймера TMR0 c интервалом 2 мс. Входы GP0 и GP1 используются соответственно для измерения напряжения и тока. В первых трех разрядах индикаторов высвечиваются собственно измеряемые значения, а в последнем разряде: в верхнем индикаторе - знак "V", а в нижнем - знак "A". В случае применения 3-х разрядных индикаторов эти знаки наносятся на корпус прибора. Никаких изменений программы в этом случае не требуется.

Измеряемое напряжение поступает на МК через делитель R1-R3, а ток - с выхода ОУ LM358 через резистор R10, который совместно с внутренним защитным диодом защищает вход МК от возможной перегрузки (ОУ питается напряжением +7..+15 Вольт). Коэффициент усиления ОУ задается делителем R5-R7, примерно равн 50 и регулируется подстроечным резистором R5. ФНЧ R4C2 сглаживает напряжение с шунта. Каждое измерение производится в течении всего 100 мкс. и без этой цепочки показания прибора будут "прыгать" при любой неравномерности измеряемого тока (а он редко когда бывает строго постоянным). Для тех же целей служит и конденсатор C1 в цепи измерения напряжения. Стабилитрон D1 защищает вход ОУ от перенапряжения в случае обрыва шунта.

Особо следует остановиться на цепочке R8,R9. Она задает дополнительное смещение примерно 0.25 милливольт на вход ОУ. Дело в том, что без нее имеется существенная нелинейность коэффициента усиления ОУ при низких значениях измеряемого тока (менее 0.3 А). На разных экземплярах микросхем этот эффект проявляется в разной степени, но погрешность при выше обозначенных значениях измеряемого тока слишком высока в любом случае. При установке R8 и R9 указанных на схеме значений (номиналы могут быть пропорционально изменены при сохранении того же соотношения, например 15 Ом и 300 кОм) погрешность измерения тока, обусловленная этим эффектом, не превышает единицы младшего разряда. Со всеми имеющимися у меня экземплярами микросхем, никакого подбора указанных резисторов не потребовалось. В общем случае, подбирается минимальное сопротивление R9, при котором на индикаторе еще светятся нули при отсутствии измеряемого тока, и увеличивается в 1.5-2 раза. Интересно, что среди многих подобных конструкций, где применяется та же микросхема, ни в одной статье нет и намека на данную проблему. Видимо, у меня одного оказались "неправильные" ОУ (приобретенные, кстати, в разное время в течении 10 лет). В любом случае, я категорически не рекомендую в целях "упрощения конструкции" исключать из схемы обычно отсутствующие в подобных схемах элементы C1,C2,R3,R8,R9 - это все-таки измерительный прибор, а не мигающая цифрами игрушка!

Хорошая точность и стабильность показаний, кроме того, обеспечивается полным "отделением" от микроконтроллера относительно сильноточных импульсных цепей управления индикаторами путем питания каждой цепи от отдельного стабилизатора 78L05. И даже слабые помехи от работы самого микроконтроллера мало влияют на результат, так как каждое измерение производится в режиме "SLEEP" с "заглушенным" тактовым генератором.

Микроконтроллер тактируется от внутреннего генератора для экономии выводов. Вход сброса через цепь R11,C3 подключен к "чистой" +5В. При включении-выключении БП, в котором используется конструкция, возможны значительные помехи, поэтому, для исключения "зависания" программы, включен таймер WDT.

Питается устройство от любого стабилизированного напряжения 7-15 Вольт (не больше 15В!), через стабилизаторы DA2, DA3. Конденсаторы C4-C8 - стандартные блокировочные. Для обеспечения низкой погрешности при токах, близких к верхнему пределу, напряжение питания ОУ должно быть как минимум на 2 Вольта больше напряжения микроконтроллера, поэтому питание на него берется до стабилизаторов.

Устройство собрано на печатной плате размерами 57 на 62 миллиметра.

Печатная плата устройства.

Печатная плата со стороны металлизации

Для уменьшения габаритов платы, большая часть резисторов и конденсаторов применена в SMD корпусе типоразмера 0802. Исключениями являются: R1 - из-за рассеиваемой мощности, R12 - для упрощения топологии платы, электролитические конденсаторы и подстроечные резисторы. Конденсаторы C1 и C2 применены керамические, но в случае отсутствия таковых, их можно заменить электролитическими танталовыми. Стабилитрон - любой, с напряжением стабилизации 3-4.7 Вольт. Индикаторы можно заменить на FIT3641 или трехразрядные серий 3631 или 4031 без изменения рисунка платы. В случае необходимости, возможно даже применение без изменения рисунка более крупных индикаторов типа 5641 и 5631 (в этом случае микроконтроллер впаивается без колодки напрямую, подстроечные резисторы применяются малогабаритные, индикатор впаивается поверх микросхем, сточив четыре выступа снизу по углам индикатора). Для подключения устройства к внешним цепям применены винтовые зажимы. Часто возникающая проблема с изготовлением измерительного шунта решена путем применения готового шунта предела 10А от неисправного мультиметра серии D83x, абсолютно без всякой переделки. На мой взгляд, это оптимальный вариант - неисправный китайский мультиметр, думаю, найдется у многих радиолюбителей. В крайнем случае, его можно изготовить из нихромовой (а лучше из константановой) проволоки.

Выход блока питания подключается к точке "Ux" и далее, с той же точки в нагрузку. Общий провод подается в точку "COM", а в нагрузку уже подается с точки "COM-Out". При таком подключении, напряжение на индикаторе завышается на 0.1 Вольт при максимальном токе нагрузки. Программным способом эта погрешность уменьшена в два раза до половины погрешности дискретизации (0.05В максимум). Во избежание увеличения этой погрешности, следует выбирать такое сопротивление шунта, при котором не требуется при настройке изменять номиналы схемы (примерно 7-14 мОм). Подходящее напряжение питания на устройство подается на вывод "Upp".

Фотографии готового устройства

Программа микроконтроллера написана на Ассемблере в среде MPASM. Для обоих видов индикаторов программа одна за исключением одной директивы. В начале исходного текста программы (файл AV-meter.asm) в директиве “ANODE EQU 0” параметр имеет значение 0, что соответствует работе с индикаторами с общим катодом. Для применения индикаторов с общим анодом следует изменить значение этого параметра на 1, после чего заново оттранслировать программу. Так же, прилагаются готовые прошивки для микроконтроллера как для индикаторов с общим анодом, так и с общим катодом. При загрузке HEX-файла в программы типа IC-Prog, WinPic или Pickit2, слово конфигурации загружается автоматически.

Настройка схемы предельно проста. Подав на вход напряжение, близкое к максимальному, подстроечником R2 следует выставить на верхнем индикаторе требуемое значение. Потом, подключают на выход устройства резистор 0.5-2 Ома в качества нагрузки и регулировкой напряжения устанавливают ток, близкий к максимальному. Подстроечником R5 выставляют соответствующие образцовому амперметру показания на нижнем индикаторе.

Во вложенном файле представлены прошивки, исходный код, Proteus модель и плата LAY.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
DD1 МК PIC 8-бит
PIC12F675
1 Поиск в FivelВ блокнот
DD2, DD3 Сдвиговый регистр
CD74HC595
2 Поиск в FivelВ блокнот
DA1 Операционный усилитель
LM358N
1 Поиск в FivelВ блокнот
DA2, DA3 Линейный регулятор
L78L05
2 Поиск в FivelВ блокнот
D1 Стабилитрон
1N4734A
1 3.6-4.7 ВПоиск в FivelВ блокнот
HL1, HL2 ИндикаторFYQ36412 FIT3641Поиск в FivelВ блокнот
C1, C2 Конденсатор4.7 мкФ2 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
C3 Конденсатор10 нФ1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
C4 Электролитический конденсатор100мкФ х 10В1 Поиск в FivelВ блокнот
C5, C7 Конденсатор100 нФ2 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
C6, C8 Электролитический конденсатор20мкФ х 16В2 Поиск в FivelВ блокнот
R1 Резистор
39 кОм
1 0.5 ВаттПоиск в FivelВ блокнот
R2, R5 Резистор подстроечный
1 кОм
2 Поиск в FivelВ блокнот
R3 Резистор
1.2 кОм
1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
R4 Резистор
3 кОм
1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
R6 Резистор
1.5 кОм
1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
R7 Резистор
100 кОм
1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
R8 Резистор
150 Ом
1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
R9 Резистор
3 МОм
1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
R10 Резистор
2.2 кОм
1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
R11 Резистор
1 кОм
1 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
R12 Резистор
470 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
R13-R19 Резистор
470 Ом
7 SMD 0805Поиск в FivelВ блокнот
Rsh Резистор-шунт
0.01 Ом
1 Поиск в FivelВ блокнот
Винтовая колодка2 2-х контПоиск в FivelВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Теги:

Опубликована: Изменена: 29.04.2016 0 4
Я собрал 0 5
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 4.8 Проголосовало: 5 чел.

Комментарии (68) | Я собрал (0) | Подписаться

+1
dinozavr #
Не понятно почему напряжение питания должно быть максимум 15В? И 78L05 и LM358 по даташиту терпят 30В.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
На счет предельного входного напряжения этих компонентов вы, конечно, правы. Но здесь максимальное напряжение питания определяется мощностью рассеивания стабилизатора DA2. При входном напряжении 15В, на нем падает напряжение 15-5=10В. По этой цепи потребляется около 30 мА (ток индикаторов), отсюда рассеиваемая мощность P=U*I=300 мВт, а это для данного корпуса, к сожалению, предел.
Ответить
0
Starik #
Уважаемый diogen_b! Разработанное Вами устройство представляется очень интересным и полезным, но некоторые сомнения вызывают его точностные характеристики. АЦП микроконтроллера является 10-ти разрядным, при чем фирма Microchip не обещает 10-ти разрядной точности (1024 точки или примерно 0.1%). Обещают только соответствующую разрешающую способность. Вам удалось получить точность 0.1% на всей шкале, при том, что кроме АЦП свой вклад в погрешность вносят и другие элементы схемы.
Это очень интересный результат! Сообщите пожалуйста - сколько контроллеров Вы испытали в этой схеме и со всеми ли удалось уложиться в погрешность 0.1%.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Здравствуйте! Спасибо за столь корректное изложение своих мыслей! Отвечаю. В статье нет утверждения, что устройство обеспечивает погрешность 0.1% во всем рабочем диапазоне. Ведь, даже теоретически, погрешность может быть 0.1% только лишь при напряжении 99.9 В! При этом, в выражении "с точностью 0.1В" я, как раз, имел ввиду дискретность. Извиняюсь, что ввел Вас в заблуждение.
Реальная погрешность прибора, по моим наблюдениям, составляет около 0.5% плюс единица дискретизации.
Отредактирован 13.12.2014 11:34
Ответить
0
Starik #
Спасибо за быстрый и исчерпывающий ответ. Абсолютную погрешность ампер-вольт метра можно легко уменьшить в 2-3 раза, если предусмотреть возможность масштабировать результат. Обычно лабораторный источник имеет Uвых. не более 50В, а чаще 25-35 В. Ток в 10А тоже встречается не часто - обычно 2,3 или 5А. Увеличить чувствительность прибора легко - достаточно изменить номиналы R1 и Rsh, но тогда результат измерения, считанный с табло, нужно будет делить на соответствующий коэффициент. Это очень неудобно. Вот если бы Вы заложили в программу возможность масштабирования результата! Вы и так уже проявили заботу о ближних - сделали программу под индикаторы как с общим катодом, так и с общим анодом. Может быть сделаете ещё один шаг к созданию абсолютно универсального устройства? После этого Ваша слава превысила бы все мыслимые пределы!
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Понятно, что более практичным были бы пределы 50В и 5А, но дело в том, что уменьшение пределов в 2 раза, в сущности, нам ничего не даст. Так как индикация происходит в привычной для нас десятичной системе, в таком случае, для уменьшения абсолютной погрешности нам придется использовать четыре разряда, причем, в младшем будут меняться всего два значения – 0 и 5 (АЦП 10-разрядный и от этого никуда не деться). Не очень хорошо, не правда ли? Масштабирование имеет смысл только в виде 10В, 100В, 1000В или 1А, 10А, 100А (тогда все масштабирование сводится к переключению запятой в зависимости от примененных R1 или Rsh). Из-за отсутствия свободных выводов, автоматически это делать не получится. Остается ввести две переменные, которые перед компиляцией меняются в зависимости от требуемого предела (кратного 10), аналогично выбору типа индикатора. В случае, если это для Вас имеет смысл (все-таки, 10В и 1А маловаты будут), я могу выложить соответственно доработанную программу.
Ответить
0
Starik #
Не нужно увеличивать разрядность индикации - разрешения в 0.1 В и 0.01А для обычного блока питания достаточно. Нужно уменьшить погрешность, которая при шкале 100В и погрешности 0.5% может составить 0.5 В, что многовато... Пусть требуется вольтметр с пределом 50В. Увеличим чувствительность АЦП вдвое, а результат измерения АЦП - 10-ти разрядный двоичный код, разделим на два. При этом вдвое уменьшится и абсолютная погрешность (т.е. погрешность в вольтах). Это максимально упрощенное изложение предлагаемого метода. При делении нужно корректно учесть остаток. Также полезно организовать суммирование результатов нескольких измерений (например 16-ти) в памяти контроллера, а потом сумму разделить на 16. Быстродействия АЦП для этого более, чем достаточно, а результат будет более стабильным.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Категорически не согласен, что предлагаемая Вами процедура уменьшит погрешность, неважно относительную или абсолютную. Фактически, Вы предлагаете не учитывать младший разряд, то есть уменьшить разрядность АЦП до 9 (и правильное округление тут сути дела не меняет) - погрешность это никак не изменит.
Вообще, это не сверхточный прибор, у него другое назначение. Здесь много факторов нестабильности: в качестве образцовой используется далеко не прецизионное напряжение питания МК, в делителе (входном и в обвязке ОУ) используются не прецизионные резисторы, дрейф Uвых ОУ, тоже не прецизионного, и т.д. . Эти факторы обуславливают некую минимальную погрешность, ниже которой опуститься не помогут никакие чудесные методики. Считаю, для данного класса приборов устройство имеет вполне приемлемую погрешность.
А предлагаемое Вами усреднение результата в данном случае реализовано аппаратно при помощи ФНЧ.
Ответить
0
Starik #
Уважаемый diogen_b, спасибо за приятное и полезное общение. То, что мы не пришли к единому мнению - это ничего. Разработанное Вами устройство представляет интерес и без каких-либо доработок.
Успехов Вам!
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Спасибо! И Вам желаю успехов!
Ответить
0
otest #
Общая стоимость примененных деталей, на мой взгляд, минимальна для подобных конструкций
При такой цене на 595 дешевле собрать на 2х PIC16F676.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Насчет 595 вы правы, посмотрел в Чип-НН - повысили цену на 74HC595 в DIP аж в 2 раза (18 руб.)! Но, в любом случае, как в России, так и на Ebay по цене PIC12F675 + 2x74HC595 примерно эквивалентны не двум, а одной PIC16F676.
Ответить
0
pioneer #
pic12f629 вместо PIC12F675 пойдёт?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
К сожалению, нет. У него нет АЦП.
Ответить
0
dinozavr #
Уважаемый автор статьи, Вы обещали сделать доработку программы для разных пределов. Пожалуйста, если не трудно выложите эту версию программы.
Ответить
+2

[Автор]
diogen_b #
Раз обещал, выкладываю доработанный исходный код. Теперь, чтобы изменить пределы измерения напряжения или тока надо просто изменить в программе значения соответствующих переменных (LIMIT_U и LIMIT_I) в разделе "U, I LIMITS" в начале предлагаемого исходного кода. Корректные высвечивание запятой и гашение незначащих нулей для каждого случая происходят автоматически. В случае максимального тока 1 А индикация происходит в миллиамперах. Поэтому, чтобы не было разночтений, в этом случае, вместо знаков "V" и "А" в 4-м разряде высвечиваются соответственно "u" и "i". Обращаю Ваше внимание: значения надо вставлять, строго, указанные в соответствующих комментариях. Требуемые в каждом случае значения элементов схемы R1 и Rsh так же указаны в комментариях к соответствующим директивам программы. После внесения нужных Вам изменений и моделирования (модель прилагаю), Proteus создаст требуемый HEX-файл.
Прикрепленный файл: AV-meter_20.12.rar
Ответить
0
dinozavr #
В модели амперметр ниже 1А сильно врёт даже если установить резисторы для смещения. А при нулевом токе показывает 0.1А. Это только в модели так?
Ответить
+1

[Автор]
diogen_b #
Можете не сомневаться, это происходит только в модели. Я выложил Proteus модель для общего ознакомления с работой прибора. В части погрешности измерения тока она не отражает реальности. В реальном устройстве погрешность на токах ниже 1А не более единицы дискретизации - 0.01А. И в отсутствии тока на индикаторе высвечивается 0.00А.
Прикрепленный файл: Фото1010.jpg
Ответить
0
ivt024 #
У меня, чтобы привести показания амперметра к норме, пришлось добавить резистор 10 мегом от +5в к 2 ноге da1.1
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Вы имеете в виду реальное устройство или модель? В "железе" у меня для всех экземпляров LM358 (из 3-х партий) требовалось положительное смещение (к 3-й ноге, как в исходной схеме).
Отредактирован 31.12.2014 11:44
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Видимо, ivt024 имел ввиду модель - действительно, модель стала корректно показывать ток при отрицательном смещении на DA1.1, как он пишет (только у меня резистор получился 6.8 МОм). Модель (с использованием индикаторов с общим анодом и введением указанного резистора) прилагаю.
Прикрепленный файл: AV-meter_model.rar
Ответить
0
Нурик #
Добрый день! А можно ли использовать данный резистор, в качестве шунта?
http://platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=106265449
http://platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=373546556
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Думаю, вполне, но очень дорого. Его можно просто изготовить из нихромовой проволоки достаточной толщины (например, чистой длиной 3 см и диаметром 2мм либо 1мм, сложенным вчетверо). Сопротивление не критично (+- 40%).
Ответить
0
vovkatrener #
Решил повторить схему. Респект автору-все работает!
По поводу смещения ОУ - у меня получилось плюсовое на 2 ногу где-то 10МОм. Так как в моей схеме прим-ся еще и ICL7660 (преобр-ль + в -) , то хочу попробовать запитать ОУ двухполярным источником 5 В. Что из этого выйдет напишу позже. Кому интересно печатку я переработал - нужно было максимально уменьшить габариты. Из-за этого применил 3-х разрядные индикаторы.
Прикрепленный файл: plata_52@52_new.lay6
Ответить
0
d.mlnchk #
Я немного схему переделал, вместо 358 заложил TL072, просто была в наличии. Также запитал от двуполярного напряжения +/- 7.5В, вроде получилось. Но есть одно но - дребезг младших разрядов, как не пробовал - добился лишь его уменьшения, но совсем убрать не удалось. В программировании не смыслю, поэтому прошу помощи - возможно в эту программу внести какой то "усреднитель" , чтобы выводил среднее значение за какой то небольшой промежуток? И поможет ли это? Спасибо.
Моя благодарность Автору за разработку данного устройства!
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Использованный в статье ОУ - копеечной стоимости, поэтому лучше было бы поставить все-же его. Тогда не понадобилось бы отрицательного напряжения. Хотя, если нестабильность младшего разряда есть и при индикации напряжения, то дело не в нем (я надеюсь, напряжение у Вас не через ОУ подается на вход). Программное усреднение в течении нескольких секунд (исходно - одно измерение в 0.5 с) в сущности ничего не даст - точность от этого точно не повысится.
Авторитетно заявляю, что в исходной конструкции показания младшего разряда не меняются минутами, если только измеряемое значение не находится на грани двух отсчетов.
Я бы рекомендовал проверить качество сглаживания и стабилизации напряжений питания (особенно питания МК). Еще, надеюсь, Вы в процессе "усовершенствования" не исключили элементы C1, R4, C2? Желаю Вам всяческих успехов.
Ответить
0
d.mlnchk #
Спасибо что не оставили без внимания. Я разобрался - заменил подстроечник и картина изменилась радикально, видно фуфлыжный попался. Правда еще перед этим немного уменьшил резистор по оос, По напряжению как раз вопросов нет, прыгал ток. ОУ поставил такой потому что был под рукой, хотя с Вами согласен - смысла нет менять. А двуполярное питание обеспечил с соображений повышения точности, и похоже не прогадал - с мультиметром тютелька в тютельку. Вот мысль была и напряжение измерять через второй ОУ, но как вижу и Вы этого не советуете.
Ответить
0
vovkatrener #
Ох и намучился я с этими 358-ми, ну их в баню-полное Г.-но. Купил микрочиповский R-to-R MCP602 и никаких тебе подборов смещения и нелинейность улучшилась! Ах да забыл сказать, что у меня тоже прыгали показания тока - проблема в обратной связи ОУ, между 1 и 2 ножками надо впаять кондер 10нФ- об этом читал у других авторов. Можно использовать и одинарный MCP601 - он немного дешевле, но нужно менять разводку, у него чуть отличается распиновка.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Как говорится, "по многочисленным просьбам трудящихся" выкладываю исходник и прошивки с выводом на индикатор усредненных 8 измерений (равномерно распределены в интервале 0.5 сек.).
Прикрепленный файл: AV_meter_8.rar
Ответить
0
Viktor #
Постоянно амперметр показывает 0.03А, подскажите пожалуйста что нужно сделать R9 увеличил до 9МОм
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
R9 увеличил до 9МОм
Вы сами ответили на свой вопрос...
В статье сказано как подобрать R9.
Ответить
0
vovkatrener #
Какой ОУ применяете?
Ответить
0
Саша #
Можно ли использовать шунты заводские на 75 милливольт 5 до 20 ампер?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Если я правильно понимаю, на шунте будет 75 мВ при максимальном токе? Тогда пойдут на токи 6 - 10 А.
Отредактирован 17.08.2015 23:32
Ответить
0
Сергей #
У меня на железе почему-то нет линейности по напряжению... Как исправить ситуацию?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Здесь вариантов не много. Проверьте C1, R1-R3 и питание МК.
Ответить
0
gavrilovets-alex #
Работает отлично, но не отображает точку. Что может быть?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Думаю, ошибка в монтаже или R14.
Ответить
0
gavrilovets-alex #
Уже несколько раз перепроверил все пропаяно, может ли это в прошивке что-то не так?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
R14 на обрыв проверили? Если прозвонить цифровым тестером (при отключенном питании!) между выводом 2 DD2 и одним из выходов DD3, в одной из полярностей щупов должна загореться точка в соответствующем разряде. Проверьте, в конце концов, индикатор тестером между выводом 3 и выводами 6, 8, 9 или 12. Да и DD2 не грех проверить.
С прошивкой все нормально - на это никто пока не жаловался!
Ответить
0
vovkatrener #
Вопрос к автору - пробовал оба варианта прошивки и в обоих есть глюк-при перегрузке более 9.99А ожидаешь,что индикатор покажет 1 как в мультиметре, а на самом деле горит 9 в старшем разряде, в младших что-то непонятное. Возможно ли это исправить-чтоб показывалась 1 и были погашены младшие? Заранее благодарю! К сожалению нет сейчас под рукой собранной схемы, чтобы сфоткать.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Проверил все прошивки и ни каких глюков не обнаружил. Все работает так, как и было задумано - при превышении верхнего предела, на соответствующем индикаторе горят две девятки в старших разрядах и верхняя черта в младшем, которая и говорит о перегрузке. Ну, вот так у меня, а не "как в мультиметрах". Считаю, вполне информативно.
Ответить
0
vovkatrener #
Спасибо за ответ! Просто об этом не было сказано в описании, а то я грешил на ОУ. Будем знать!
Ответить
0
vovkatrener #
Как обещал,выкладываю печатку под одинарный ОУ MCP601 и фотки получившейся у меня платы. Если у кого будут вопросы-постараюсь ответить!
Прикрепленный файл: Фото-0010.jpg
Прикрепленный файл: Фото-0011.jpg
Ответить
0
vovkatrener #
Забыл добавить layout!
Прикрепленный файл: plata_52@52_MCP601.lay6
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Сразу не обратил внимание, использование всего одного 78L05 нельзя назвать удачным решением: у него очень слабая температурная стабильность, а температура его будет меняться в зависимости от индицируемой величины. Копеечная экономия выльется в ухудшение точности в несколько раз! Или нужно применять стабилизатор с лучшими характеристиками, например, LP2950.
Ответить
0
vovkatrener #
Приветствую автора! В моем варианте платы я предусмотрел отдельный вывод питания PICа- его 1 пин не запитывается напрямую от LM. Кстати, есть вопрос по питанию мк. Читал,что надо подавать на PIC 5.12 вольта, чтобы правильно считал. Это учтено в прошивке или счет идет точно по опорному, т.е. по U питания? Зная эту особенность подбираю LM как можно ближе к этому значению и в принципе линейность U и I устраивает.
Ответить
0
Vladimir #
Собрал я этот вольт-амперметор, но что-то не могу настроить нормально MCP602. Показания скачут сами по себе без нагрузки, а с LM358 все нормально работает, все компоненты как на схеме. В чём проблема не знаю, правда пришлось корректировать резистор R9 - уменьшать до 500К
Ответить
0
vovkatrener #
Под оба этих ОУ в схему нужно добавить С=10нФ между 1 и 2 выводами, иначе показания тока будут прыгать. Под MCP602 цепь R8-R9 можно не ставить - ему смещение не нужно, "0" он и так должен держать без нагрузки.
Если точнее, то R8 оставить, а R9 убрать.
Ответить
0
Vladimir #
Спасибо но я оставил как есть(LM358) не стал мучать плату и себя убирал я R9 не помогает, что только ни делал попробуем в следующем проекте (MCP601-602) с отрицательным питанием. С кондёром лучше, но как то странно они прыгают очень большой размах напряж. (1.26А-0.51А)
Ответить
0
vovkatrener #
Итак финальный аккорд по ОУ. В итоге я остановился на дешевом и доступном OP07. С ним четкий ноль без нагрузки и отличная линейность-вот,что значит инструментальник! Минус один- двухполярное питание, но это решается применением ISL7660- тоже недорого. Прошу прощения за прошлый layout-там ошибка в районе подстроечника напряжения. Ниже исправленный вариант.
Прикрепленный файл: MCP601.lay6
Ответить
0
vovkatrener #
Не понял фразу "отрицательное питание". Если Вы имели ввиду двухполярное, то MCP601-602 это rail-to-rail ОУ и питаются они от однополярного источника. У меня с ними вообще проблем не возникло и нелинейность измерения у них лучше, чем у LM358. Последние нормально меряют только в середине диапазона, а по краям очень большая на мой взгляд погрешность.
Ответить
0
ANDRIO771 #
На схеме С5 подключен подключен к стабилизатору DA2, а на п/п к DA3 чему верить? Или не принципиально куда?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Да, на схеме ошибочка. Должно быть как на ПП. Спасибо за внимательность.
Ответить
0
Евгений #
Плата под индикаторы BC56-12
В железе не проверена! Как и в программе
Прикрепленный файл: plataAV.lay6
Ответить
0
raimis #
Собрал, все работает отлично. Ничего настраивать не надо, только подстроечники подкрутить. Спасибо автору.
Ответить
0
4uvak #
Не понимаю у некоторых такую любовь к инструментальным ОУ с 2 полярным питанием, если можно поступить проще, - применить MAX4080 с минимум обвязки и максимальной точностью 0,1%. Ах да, и шунт вынести в плюсовую шину, и контролировать напряжение после шунта, чтобы компенсировать падение напряжения на шунте при максимальной нагрузке.
Автор вводит в заблуждение сказав, что измерения производятся с заглушенным генератором. Вместо одного "заглушенного" генератора автор включил другой генератор, чтобы АЦП в режиме SLEEP все же, но работало...
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
А я не понимаю, как Вы умудряетесь сами применять этот же ОУ здесь, а потом так "не понимать НЕКОТОРЫХ"!!?
Хороших микросхем в природе много, но лично я стараюсь применять недорогие и доступные детали и, в данном случае, этого ОУ вполне достаточно.
Что до преобразования в SLEEP режиме, почитайте рекомендации Microchip, хотя Вы, наверное, лучше разбираетесь как лучше использовать МК, чем производитель...
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Sorry! Не обратил внимание на слово "инструментальные". Понял так, что речь идет о LM358.
Ответить
0
vovkatrener #
Упомянутая Вами MAX4080 стоит около 90 гривен,что на мой взгляд дорого для любительских устройств. В защиту OP07 скажу как киповец,что они применяются в промышленных системах измерения температуры и давления. А если они не нравятся можно использовать rail-to-rail ОУ.
Ответить
0
4uvak #
На али MAX4080 не больше 30 гривен стоит. Это разве дорого? Оригинальную OP07 еще поискать надо..
Ответить
0
tens #
Что неправильно: марка стабилитрона или напряжение стабилизации (в списке элементов)?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Как ни странно, верно и то, и другое - пойдет и 5.6в, и 3.6-4.7 в.
Ответить
0
kenshi #
Можете по подробнее объяснить что именно подключается к портам COM, Ux и Upp? Если я правильно понял то в Ux и Upp идет источник питания, он же измеряемый объект?
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Upp - питание, Ux - измеряемое. В статье все расписано!
Ответить
0
kenshi #
А что в СОМ?
Ответить
0
kenshi #
Точнее что в СОМout. Можете просто сбросить фото где БП подключен к прибору. А то туплю очень.
Ответить
0

[Автор]
diogen_b #
Upp- питание, Ux и COMin - к БП, Ux и COMout - к нагрузке.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

Мультиметр Mastech MS8239C
Мультиметр Mastech MS8239C
Мультиметр Mastech MS8268 Автомобильный GPS-трекер с GSM/GPRS и дистанционным управлением
вверх