Автоматическая система контроля

Автоматизация технологических процессов

Анализ аналоговых схем

Переключателем SA2 осуществляют изменение режимов работы устройства: измерение постоянного напряжения с автоматическим выбором предела измерения; измерение переменного напряжения на пределе 700 В; измерение переменного напряжения на пределе 70 В.

Входная цепь вольтметра состоит из резисторов R1-R7, R9, R10, диода VD1 и оптопары U1 и образует делитель напряжения с изменяемым коэффициентом передачи.

Его изменение осуществляется подключением резисторов R9, R10 через полевые транзисторы оптопары U1. Когда они отключены, установлен предел измерения 9,99 В. При подключении резистора R10 будет установлен предел 99,9 В, а резистора R9 - 999 В. С выхода делителя напряжение, пропорциональное входному, поступает на линию ADC3 (вывод 26) микроконтроллера DD1. Выбор указанной оптопары обусловлен ее способностью работать при низком управляющем напряжении (1,1… 1,6 В), кроме того, как показала практика, сопротивление открытого ключа уже при токе 0,5 мА через управляющий светодиод составляет около 10 Ом и практически не изменяется при дальнейшем повышении тока до номинального значения 5 мА. Использование последовательного соединения четырех резисторов R1-R4 мощностью 0,5 Вт обусловлено необходимостью обеспечить надежную работу, поскольку их максимальное рабочее напряжение составляет 250 В. Напряжение минусовой полярности на входе микроконтроллера DD1 не должно превышать 0,5 В Диод VD1 ограничивает напряжение этой полярности до 0.5…0.6 В. Поскольку на вход АЦП микроконтроллера это напряжение поступает через делитель напряжения R5-R7, оно не превысит 0,25…0,3 В на любом из пределов. Кроме того, при измерении переменного напряжения диод VD1 выполняет функции выпрямителя. Защитный диод VD2 ограничивает значение напряжения на входе АЦП микроконтроллера до 3,1…3,2 В, что снижает вероятность его выхода из строя при нарушении работы управляемого делителя напряжения. Дроссель L1 и конденсатор СЗ образуют фильтр питания аналоговых узлов микроконтроллера DDI. Конденсатор С4 снижает уровень помех на встроенном источнике образцового напряжения 2.56 В. Резисторы R11, R8 образуют делитель напряжения источника питания, с его выхода напряжение поступает на второй вход АЦП (вывод 25) микроконтроллера DD1. Необходимость использования резистивного делителя обусловлена тем, что напряжение на входе АЦП не должно превышать 2,56 В.

Таблица 1. Сравнительный анализ микровольтметров

Параметры

Рис. 1

Рис. 2

Рис. 3

Предел Измерения

0,01…99,9 В

0,1 до 99,9 В

9,99 В. 99,9 В, 999 В

Использование программируемого микроконтроллера

PIC18F2520

Контроллер CH-с3200

ATmega8L

Новизна элементой базы%

30

40

60

Размер, мм

38х25

105x40x30

57х37х19

Сферы применения

бортовое напряжение в автомобиле

индикация и контроль питающего напряжения батареек, контроль напряжения бортовой сети автомобиля

Измерение напряжения аккумуляторной батареи автомобиля, измерении сетевого напряжения в домашней сети и в других ситуациях.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другие статьи по теме

Кодек сигнала моноадресной системы Для представления видеопотока в цифровом виде пришлось решить немало проблем. Большие сложности составила проблема совместимости с существующими аналоговыми форматами (PAL, SECAM, NTSC). ...

Цифровой аудио сигма-дельта модулятор 1. На уровне идеальных макромоделей интеграторов и компаратора проверить справедливость значений коэффициентов перед интеграторами, приведенных в статье. Проверкой является рабо ...

Моделирование и оценка производительности работы защищенных каналов в корпоративных сетях В первое поколение (1945-1954) развития компьютерной техники, Клод Шеннон (создатель теории информации), Алан Тьюринг (математик, разработавший теорию программ и алгоритмов) и Джон фон Н ...