Содержание

РАДИО для ВСЕХ — А и V на ICL7107

Цифровой ВОЛЬТМЕТР и АМПЕРМЕТР для лабораторного блока питания (однополярного и двухполярного) на специализированной микросхеме ICL7107

Сложилось так, что возникла необходимость в изготовлении амперметра и вольтметра для лабораторных блоков питания. Чтобы решить проблему решил порыться в Интернете и найти легко повторяемую схему с оптимальным соотношением цена-качество. Были мысли с нуля изготовить амперметр и вольтметр на базе ЖКИ и микроконтроллера (МК). А сам себе думаю, если это будет микроконтроллер, то не каждый сможет повторить конструкцию — ведь необходим программатор, а покупать или делать программатор для программирования один-два раза даже мне не сильно хочется. Да и людям, наверное, тоже не захочется. Кроме того, все микроконтроллеры (с которыми я имел дело) измеряют входной сигнал положительной полярности относительно общего провода. Если нужно мерять отрицательные значения, то придётся иметь дело с дополнительными операционными усилителями. Как-то напрягло всё это! Глаз упал на широко распространенную и доступную микросхему ICL7107. Её стоимость оказалась в два раза меньше стоимости МК. Стоимость ЖКИ 2х8 символов оказалась в три раза больше стоимости необходимого количества семисегментных светодиодных индикаторов. Да и свечение светодиодных индикаторов мне нравится больше чем ЖКИ. Можно использовать и аналогичную ещё более дешевую м/сх отечественного производства КР572ПВ2. Нашёл в Интернете схемы и вперёд проверять работоспособность! Ошибка в схеме была, но исправил. Оказалось, что при проведении калибровки показаний АЦП м/сх довольно точно работает и точность показаний вполне удовлетворит даже самого придирчивого пользователя. Главное подстроечный резистор взять многооборотный хорошего качества. Счёт очень быстрый — без тормозов. Есть существенный недостаток — двухполярное питание ±5В, но этот вопрос легко решаем при помощи отдельного сетевого блока питания на маломощном трансформаторе с положительным и отрицательным стабилизаторами (схему приведу позже). Для получения -5В можно применить специализированную микросхему ICL7660 (видна на фото вверху страницы) — классная штука! Но у неё адекватная цена только в SMD корпусе, а в обычном DIP мне показалась дороговатой, да и купить её гораздо сложнее нежели обычные линейные стабилизаторы — проще минусовой стабилизатор сделать. Оказалось, что ICL7107 прекрасно измеряет и положительные и отрицательные напряжения относительно общего провода, да ещё и знак минус при этом высвечивается в первом разряде. Вообще то в первом разряде используется только знак «минус» и цифра «1» для индикации полярности и значения сотни Вольт. Если для лабораторного блока питания индикация напряжения 100В не нужна и полярность напряжения индицировать не нужно, поскольку на лицевой панели БП и так всё должно быть написано, то первый индикатор можно вообще не устанавливать. Для амперметра ситуация таже, но только «1» в первом разряде будет указывать на достижение тока в десять Ампер. Если БП на ток 2…5А, то первый индикатор можно не ставить и сэкономить. Короче говоря, это только мои личные рассуждения. Схемы очень простые и начинают работать сразу. Нужно только по контрольному вольтметру выставить правильные показания при помощи подстроечного резистора. Для калибровки амперметра придётся подключить к БП нагрузку и по контрольному амперметру выставить правильные показания на индикаторах и всё! Для питания амперметров в схеме двухполярных блоков питания оказалось, что лучше всего использовать отдельный небольшой сетевой трансформатор и стабилизаторы с общим проводом изолированным от общего провода самого блока питания. При этом входа амперметров можно подключать к измерительным шунтам «как попало» — м/сх будет измерять как «положительные», так и «отрицательные» падения напряжения на измерительных шунтах установленных в любом участке схемы БП. Особенно это важно тогда, когда оба стабилизатора в двухполярном блоке питания уже объединены по общему проводу без измерительных шунтов. Почему я хочу сделать отдельный такой себе маломощный блок питания для измерителей? Ну ещё потому, что если питать измерители от трансформатора самого блока питания, то при получении напряжения 5 В из 35 В нужно будет устанавливать дополнительный радиатор который будет тоже выделять много тепла, поэтому пускай лучше небольшие герметичные трансформаторы на небольшой платке. А в случае БП на напряжение больше чем 35 В, скажем 50 В, придётся дополнительные меры принимать, чтобы обеспечить для пяти Вольтовых стабилизаторов на входе напряжение не более 35 В. Можно применить высоковольтные импульсные стабилизаторы с низким тепловыделением, но при этом возрастает стоимость. Короче говоря, как не одно, так другое 😉 

Схема вольтметра:

Схема амперметра:

Фотовид печатной платы вольтметра и амперметра (размер платы 122х41 мм) со светодиодными семисегментными индикаторами типа E10561 с цифрами высотой 14,2 мм. Питание вольтметра и амперметра раздельное! Это необходимо для обеспечения возможности измерения токов в двухполярном источнике питания. Шунт амперметра устанавливается отдельно — цементный резистор 0,1 Ом/5 Вт.

Схема самого простого сетевого блока питания для совместного и раздельного питания вольтметров и каждого из амперметров (может быть идея ерундовая, но рабочая):

И фотовид печатных плат с применением компактных герметичных трансформаторов 1,2…2 Вт (размер платы 85х68 мм):

 

Схема преобразователя полярности напряжения (как вариант получения -5 В из +5 В):  

Видео работы вольтметра 

Видео работы амперметра

Наборы и платы делать не буду, но если кого-нибудь заинтересовала данная конструкция, то чертежи печатных плат можете скачать здесь>>>.

Всем спасибо за уделённое внимание! Удачи, мира и добра Вашему дому! 73!

radio-kits.ucoz.ru

Вольтметр и амперметр на КР572ПВ2 (ICL7107CPL)

Схемы вольтметра и амперметра фактически ничем не отличаются от рекомендуемых производителями данной микросхемы. Особенностью же является компактность исполнения.


Вольтметр.
Первый вариант устройства собран на двух платах, соединенных между собой буквой Т. На первой плате размещены семисегментные индикаторы, на второй – микросхема и детали обвязки. Для большей компактности детали размещены под микросхемой.


Но даже такая конструкция имеет достаточный объем и решено было собирать вторую конструкцию, устанавливая платы параллельно. На фотографиях можно проследить очередность сборки. Количеством последовательно включенных диодов D1-D3 можно регулировать яркость свечения индикаторов (применяя только два диода, яркость будет выше).
Сборка.
Плата с микросхемой и без.


Плата индикации

Затем впаиваются перемычки на плату индикации под углом в 30 градусов

После этого платы складываются пайкой друг к другу. Длинные перемычки аккуратно срезаются и припаиваются на соседнюю плату. В итоге получаем готовую, компактную конструкцию.


Амперметр.
Конструкция такая же, как и у вольтметра, две параллельные платы, дорожками друг к другу, соединенные перемычками. Схема амперметра отличается только входной частью: вместо резистора 1Мом впаивается резистор 10кОм, переносится перемычка, зажигающая запятую на индикаторе и добавляется плата с 5 амперным шунтом (резистор 0,1Ом, 5Вт). Все три платы крепятся между собой при помощи пластмассовых втулок с нарезанной резьбой М3 и длинных винтов.

Естественно, можно изменять пределы измерения тока, подбирая сопротивление шунта.

Питание устройств необходимо осуществлять от стабилизированного биполярного блока питания, с выходными напряжениями +5 и -5 вольт. Для этого были применены интегральные стабилизаторы 7805 и 7905 и минимальная обвязка. Все это собрано на отдельной плате.

Перед использованием необходимо отрегулировать точность показаний подстроечным сопротивлением, измеряя при этом образцовые значения.

Источник

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru

Цифровой вольтметр на ICL7107 — Измерительная техника — Инструменты

Этот цифровой вольтметр создан для измерения выходного напряжения блока питания постоянного тока. Для индикации используется два 2-х элементных 7-сегментных индикатора MAN6910. Измеряемое напряжение от 0 до 199.9 В с разрешающей способностью 0.1 В. Вольтметр собран на микросхеме ICL7107, размеры платы 3 см x 7см. Питание схемы — 5 В и потребление 25 мА. 

 

Список компонентов:
Резисторы
1x — 220 Ом
1x — 10 кОм
1x — 15 кОм
1x — 47 кОм
1x — 100 кОм
1x — 1 МОм
1x 10 кОм подстроечный 

Конденсаторы
1x — 100 пФ
1x — 10 нФ
1x — 100нФ
1x — 220нФ
1x — 470нФ
2x — 10мкФ
  
Остальное
3x — 1N4148 диоды
1x — ICL7107 микросхема
1x — 7660 микросхема
2x — MAN6910 7-сегментные индикаторы 

Параметры индикатора:
Напряжение питания: 5V
Потребляемый ток: ~ 25mA
Точность Измерения: 199.9 V — при разрешении 100mV

 

Примечание
      
Яркость сегментов индикаторов может быть различна, добавляя или удаляя 1N4148 диоды, можете изменить яркость. Используйте два 1N4148 диода для повышенной яркости дисплея.

Для стабилизации напряжения используйте 7805 — 5 В.

Резистор на 220 Ом должен быть соединен с выв. 4 на первом индикаторе.

 

Калибровка

Подстроечным резистором 10 кОм установить напряжение между выв. 35 и 36 равным 1 В.

 

7-сегментный индикатор

    

    

 

Нарисовал плату в Sprint Layout. Обращать особое внимание на очередность пайки деталей, так как здесь используются панельки, а под панельками расположены компоненты. На плате разведены дорожки под установку 7805. Плата односторонняя, светлозеленым (справа) показаны перемычки.

 

cxema.my1.ru

ICL 7107 или одна микросхема и ее приколы. — 22 Сентября 2014

Так получилось, что некоторое время назад появилось желание иметь мощный блок питания с цифровым ампер и вольт метрами. Недолго думая,  полез в Интернет искать. Нашел несколько конструкций то на PIC, то на AVR. Но, внимание привлекла идея использования специальной микросхемы — ICL 7107. Там все просто – немного деталей (прием что амперметр, что вольтметр одинаково), одна микросхема и индикатор.

Большинство статей, которые я видел, начинались со слов «Схема взята практически из даташита». 

Схема из даташита

Из даташита?! –Хорошо, производитель знает как включать свое изделие. Собрал. На индикаторе  светится единица и все. Хватаю руками проводки – начинают показываться какие-то числа. Беру даташит, нахожу схему, а там… Там черным по белому:  схема для измерения до 200 мВ! О как!  А в статьях расписывалось, что такой вольтметр может измерить чуть ли не 200В. В общем методом подбора нашел подходящий шунт. Прямиком, на одном единственном шунте конструкция точно мерить не будет. Лучше дробить по диапазонам измерения – тогда точность возрастает.

Для соединения семисегментника и микросхемы, неплохо подходят проводки от IDE-шлейфа (т.н «лапша»). Одного 40-пинового шлейфа хватит на несколько устройств.

Кстати, в даташите (или где-то в другом месте.. короче, не помню где) говорилось о том, что ICL-ка боится статики.  Брал первое время только пинцетом. Надоело, начал хватать руками. Думал все, это конец. На всякий случай приобрел еще одну такую. Нет, на самом деле микросхема убивается статикой, как и все остальные, не лучше, не хуже.

Теперь немного о питании этого «чуда» техники. Как видите, схема имеет отдельные отводы на корпус и на -5В. Дело в том, что микросхема имеет возможность  двух полярного питания. Сделано, это видите ли для того, чтобы можно было не думая «где есть кто»  включать прибор. Можно конечно же включить ее как требуется на двух полярное, а можно иначе.

Включить иначе по версии производителя

 В устройстве сделал перемычку  соединяющую  -5В и корпус.  Ничего страшного не произошло.  Устройство как показывало теперь уже подкорректированные значения, так и продолжало показывать.

Калибровать такую штуку нужно на каком-то определенном напряжении питания. При понижении  напряжения питания, вольтметр (или амперметр) будет, естественно,  врать.

Ловким движением мозга, вольтметр превращается в амперметр, и обратно. Возможен третий вариант – вольтамперметр.  Для этого нужно только добавить в схему переключатель шунтов.

Под занавес выкладываю даташит и плату в формате lay. Если что-то упустил – пишите в комментарии. Почитаем все вместе..

Плата вольтметра лежит здесь

Даташит которым я пользовался

anvar.3dn.ru

простой термометр со светодиодным дисплеем на icl7107 CAVR.ru


Рассказать в:

Основное преимущество такого решения LED — прекрасно видны на большом расстояние. 

Параметры: 
Напряжение питания +5 V 
Потребляемый ток 200mA 
В системе от 0 ° C до 70 ° C 
Рабочая температура датчика и измерений: -25 ° C до +125 ° C 
Читать указание датчик 3x секунду 
Размеры: 65 х 60 х 15 мм 
Индикация на дисплее: 2.5 +1 

Наиболее важным компонентом этой системы решения 7107 от ICL Intersil 

Калибровка 
Во-первых, один датчик в воду с температурой льда, что составляет около 0C, potencjometrami установить на дисплее 0C, а затем поместить датчик в кипящей — похожие на Temp установлен в 100C и 100C дисплея. Чтобы наиболее точно откалиброван для нормального термометра. 

Перечень пунктов 
R1 — 100K 
R2 — 1М 
R3 — 220K 
R4 — 47K 
R5 — 22K 
R6 — 330R 
R7 — 10K 
R8 — 220R 
P1, P2 — 100K 
C1 — 120pF 
C2, C6 — 100nF 
C3 — 10nF 
C4 — 470nF 
C5 — 220nF 
C7 — 22uF/16V 
D1 — 1N4148 
D2 — НИМ 42 
T1 — BC547B 
T — любой кремниевый транзистор 
Q1, Q2 — светодиодный дисплей (например, зеленый) 
IO1 — ICL7107




Раздел:
[Конструкции для дома]

Сохрани статью в:

Оставь свой комментарий или вопрос:



www.cavr.ru

Цифровой милливольтметр на ICL7107.

Подробности
Категория: Измерения

   Элементы устройства позволяют собрать цифровой милливольтметр, выдающий информацию на светодиодном индикаторе со следующими характеристиками:
– диапазон измеряемых напряжений ± 199,9 мВ;
– скорость обработки 3 изм./с;
– линейность ± 0,2 ц;
– температурный дрейф нуля 0,2 В/K;
– температурный коэффициент переработки 1 пп/K;
– глушение сигнала помех 86 дБ;
– входной ток 10 пA;
– потребляемый ток 180 мА.

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная
   Схема является практическим применением преобразователя переменного напряжения, разработанного в фирме INTERSIL. Он может быть основой для построения различных измерительных устройств, таких как вольтметры, амперметры, омметры, термометры и т. п., везде там, где измеряемую величину можно преобразовать в напряжение. Милливольтметр особенно подходит для стационарных устройств с сетевым питанием из-за достаточно большого потребляемого тока световыми индикаторами. Схема монтируется на одной печатной плате. Там же монтируется индикатор. Перед началом монтажа следует проверить плату на наличие микрозамыканий, лучше всего с помощью омметра. Монтаж следует начать с пайки скоб из медной или посеребренной проволоки. Затем надо впаять резисторы и конденсаторы, панельку и индикатор. Запуск прибора не представляет сложностей при условии правильного монтажа.
   Единственной регулировкой будет установка напряжения смещения потенциометром Р1 так, чтобы оно было равным 100 мА (измеренное между выводами REF HI (36) и REF LO (35) интегральной микросхемы ICL7107). Поскольку микросхема ICL7107 требует применения дополнительного напряжения –5 В, это напряжение подает простой преобразователь, выполненный на микросхеме 4050 (4049). После выпрямления напряжение подается на 26-ой вывод микросхемы US1.
   Внимание! Это напряжение равно 3,3–3,6 В, что достаточно для правильной работы схемы.

Рис. 2. Монтажная плата
   Проверка действия выходов, управляющих индикатором, как и самого индикатора, возможна путем кратковременного замыкания вывода TEST (37) микросхемы ICL7107 с питанием. Индикатор должен показать 1888.
   Внимание! Милливольтметр может работать в основном измерительном диапазоне 199,9 мВ.

   Можно также изменить диапазон измерений на 1,999 мВ. Для этого вместо конденсатора С7 следует впаять конденсатор 47 нФ, вместо резистора R4 – резистор 470 кОм, вместо резистора R2 – резистор 2 кОм и установить напряжение смещения 1 В таким же образом, как и при установке диапазона 199,9 В.
   При замыкании выводом HI и LO индикатор должен показывать 000,0, а знак «–» должен загораться время от времени.
   Интегральная микросхема ICL7107 очень чувствительна к электростатическим зарядам. После выемки ее из панельки микросхему следует хранить в алюминиевой фольге или другом проводящем материале. Милливольтметр требует питания от стабилизированного источника питания 5 В/200 мА.










US1ICL7107R1100 кОм
US24050 или 4049R222 кОм
D1, D21N4148R31 MОм
C110 пФR447 кОм
C2100 пФR5470 Ом
C3220 нФP11–2,2 кОм
C4, C6470 нФC5100 нФ
C710 мкФC8100 мкФ
Q1, Q2индикатор  

Внимание! Резистор R5 следует монтировать со стороны дорожек.

Добавить комментарий

radiofanatic.ru

АЦП на микросхеме К572ПВ2

.

Микросхема К572ПВ2 [2 стр.229] представляет собой АЦП двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля. Сначала рассмотрим принцип работы данного класса АЦП.

Структурная схема АЦП приведена на рис.1 [методичка стр.22 рис.13], [3 стр.464 рис.24.30].

Принцип работы АЦП поясняется с помощью диаграммы на рис.2. Работа начинается с замыкания ключа S1
соответствующим сигналом схемы управления [методичка стр.21]. При наличии на входе напряжения, отличного от 0 начинается заряд конденсатора С1
интегратора. (Для определенности считаем, что входное напряжение есть и отрицательно. Входной усилитель в данной схеме играет роль повторителя напряжения. Он необходим для исключения влияния АЦП на измеряемую цепь и в процессе АЦ преобразования самостоятельной роли не играет) Обозначив время 1го такта работа АЦП

, можно получить напряжение на выходе интегратора в конце этого такта [методичка стр.21]. (По моему, здесь в методичке опечатка
. Должно быть так.)

Рис.2

Нужно заметить, что в процессе работы выход ОУ интегратора “ведет” себя так, что бы напряжение на инверсном входе было нулевым. Т.е. выход ОУ станет положительным в самом начале процесса интегрирования. При этом компаратор сразу выдаст на счетчик разрешающий сигнал. Однако, счет не начнется, поскольку импульсы со схемы управления в этом такте еще не поступают.

2й такт начинается тем, что отключается ключ S1
и включается ключ S2
. При этом интегратор соединяется с источником опорного напряжения , которое обратно измеряемому по знаку. (Т.е. в нашем случае оно должно быть положительным.) Одновременно со схемы управления на счетчик подаются тактовые импульсы, и начинается счет, разрешение которого было еще в 1м такте. Как было сказано выше, напряжение на инверсном входе ОУ интегратора близко к 0. Поэтому теперь конденсатор С1
интегратора будет разряжаться постоянным током (входной ток ОУ обычно пренебрежимо мал). Тогда время разрядки до нулевого уровня составит:

За это время счетчик отсчитает

тактовых импульсов, поступающих со схемы управления с частотой . Это число можно определить по формуле [методичка стр.21]:

Очевидно, что оно прямо пропорционально входному напряжению (в нашем случае – с обратным знаком) и не зависит от параметров интегратора.

После разрядки интегратора до 0, компаратор снимает сигнал разрешения, и счет прекращается, хотя импульсы со схемы управления продолжают приходить в течении всего такта. В конце такта происходит запись выходного кода со счетчика в выходной регистр. Применительно к микросхеме К572ПВ2 нужно заметить, что на выходе этого регистра имеется дешифратор, который позволяет непосредственно к данной микросхеме подключить 7 сегментные индикаторы типа АЛС324Б и АЛС 324В [5 стр.165] для визуального считывания информации.

В 3м такте происходит заряд конденсатора интегратора для коррекции нулевого уровня. Это необходимо потому, что все аналоговые устройства имеют смещение нуля. (Т.е. в нашем случае сравнивают входной сигнал не с нулем, а с не значительным, но отличным от нуля уровнем. Для повышения точности измерений это нужно компенсировать). 3й такт начинается тем, что отключается ключ S2
и включаются ключи S4
и S5
. При этом вход интегратора зануляется. Сигнал с компаратора через цепочку R2
, С2
подается непосредственно на конденсатор интегратора С1
. В этом случае на С1
накопится заряд, (при отсутствии смещения это был бы нулевой заряд) определяемый смещением нуля аналоговых схем. Он и будет корректировать смещение нуля при следующем цикле измерений, который после этого начнется.

Основные параметры микросхемы К572ПВ2 [1 стр.362 табл. 6.16], [2 стр.231..233].


Странное на 1й взгляд обозначение 3.5 разряда означает, что индицируется 3 младших десятичных разряда, а в 4м разряде индицируется знак числа (если он отрицательный) и 1 (если она есть в 4м разряде). Другие цифры в 4м разряде данная микросхема индицировать не может. Отметим так же, что микросхемы К572ПВ2 выпускаются в металлокерамическом корпусе 4134.48-2 с планарным расположением 48 выводов. Существует и микросхема КР572ПВ2 в пластмассовом корпусе 2123.40-2 с вертикальным расположением 40 выводов [2 стр.229..230]. Электрически они одинаковы. В данной работе везде имеется в виду микросхема К572ПВ2 с 48 выводами.

Типовое включение микросхемы К572ПВ2, рекомендованное изготовителем, приведено на рис.2 [2 стр.244 рис.4.7], [6 стр.144]. Отличие рисунков, приведенных в указанных источниках состоит в том, что в [6 стр.144] не указан способ подачи опорного напряжения. В [2 стр.244 рис.4.7] и на рис.2 для формирования опорного напряжения применен стабилизатор тока на полевом транзисторе типа К103Ж1 [4 стр.188], но может быть применен транзистор и другого типа. Эта схема описана в [3 стр.62,63 рис.5.11]. Работа транзистора в данной схеме основана на том, что на потенциометре 4.7к образуется падение напряжения, которое приложено к затвору и «подзапирает» транзистор. Если по какой-то причине ток возрастет, возрастет и запирающее напряжение. Транзистор запрется сильнее и ток уменьшится. Если же ток уменьшится, уменьшится и запирающее напряжение. Транзистор слегка отопрется и ток возрастет. Стабилизированный таким образом ток протекает через резистор 470 Ом. Падение напряжения на этом резисторе и является опорным напряжением, приложенным к входу 13 микросхемы К572ПВ2. Потенциометр 4.7к позволяет точно отрегулировать ток и получить на резисторе 470 Ом требуемое опорное напряжение. Номиналы и допуска резисторов и конденсаторов, отмеченных на рис.2 буквами с номерами, приведены в табл.1 [2 стр.243].

Табл.1.

Назначение и номера некоторых выводов приведены в табл.2 [2 стр.230].

Табл.2.

Рекомендуется применять конденсаторы типов К71-5 или К72-9, К73-16, К73-17 [2 стр.240]. Допуск на резистор и потенциометр, номиналы которых приведены на схеме, может быть ±20%, т.к. он компенсируется регулировкой. Однако, они должны иметь хорошую временную и температурную стабильность. Указанные в табл.1 номиналы R3
и С5
обеспечивают тактовую частоту внутреннего генератора 50 кГц.

Для индикации результатов измерения рекомендовано использовать 7 сегментные индикаторы типа АЛС342Б (3 мл. разряда) АЛС324В (1/2 4го разряда) [5 стр.165]. Цоколевка и расположение сегментов индикаторов приведена на рис.3.

Литература

1.Аналоговые и цифровые интегральные схемы. Под ред. Якубовского С.В. М. 1985.

2.Федорков Б.Г. Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. М 1990.

3.Титце У. Шенк К. Полупроводниковая схемотехника. М. 1982.

mirznanii.com

alexxlab

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о