Сделать самодельный цифровой вольтметр в домашних условиях

Какие типы бывают

Устройства этого типа относятся к устройствам, осуществляющим прямое считывание при определении значения напряжения. Основное требование к таким устройствам – высокое внутреннее сопротивление. При параллельном подключении к секции, на которой вы хотите проверить значение напряжения, это не должно влиять на нее.

Если классифицировать устройства, измеряющие напряжение, то можно выделить следующие моменты:

• функция (принцип) работы;
• цель заявки;
• состав и способы использования.

Устройства делятся на два типа: электромеханические и электронные. Первые представляют собой конструкцию, включающую в себя электромеханический механизм и устройство, отображающее результат. Последний делится на аналоговый и цифровой блоки.

Обратите внимание на следующее! Название «электромеханические» означает, что все эти конструкции: электромагнитные, магнитоэлектрические и другие, производят отклонение от электрической системы измерения под действием электричества.

Электромеханический вольтметр электромагнитной системы

Аналоговые устройства включают в себя усилитель, а также набор шунтов. Это узел, позволяющий увеличивать нижний интервал измерения и повышать Rвх, а также измерять постоянное и переменное напряжение.

Цифровой вольтметр показывает данные в цифровом формате на дисплее. Схема позволяет преобразовывать напряжение в электрический код с помощью аналого-цифрового устройства.

Тестеры приложений позволяют выполнять следующие опции:

• измерение разности потенциалов постоянного тока;
• определение величины напряжения переменного тока;
• измерения импульсных напряжений;
• фазочувствительные измерительные приборы;
• универсальные устройства;
• агрегаты селективного (селективного) действия.

Конструкция, конструкция и способы применения позволяют использовать вольтметры для стационарного размещения, щитового размещения и для измерений в полевых условиях (переносные).

Модули вольтметры цифровые

Большим преимуществом блоков является относительно невысокая цена и отсутствие питающего напряжения, питаются они от измеряемого при этом напряжения. Производитель предоставляет диапазон напряжений 2,6 — 30 В. Для начала протестируем их при разных значениях напряжения. Питание от инвертора и литий-ионных аккумуляторов. Сравнивать показания будем со счетчиком УНИ-Т УТ210Е, а также с АНЭНГ. Модули имеют на плате небольшой потенциометр для корректировки показаний.

Бывает, что настройка модуля на низкое напряжение требует коррекции верхних диапазонов работы этого модуля. Чтобы повысить точность с помощью этого потенциометра, вы можете откалибровать показания относительно эталонного устройства, а после процедуры мы рекомендуем капнуть лак для ногтей, чтобы обездвижить его. После калибровки они будут достаточно точными.

Точность этих показателей будет приемлема для многих устройств, особенно с учетом невысокой цены этих модулей (можно купить менее чем за 100 рублей). Индикаторы автоматически меняют диапазон — после превышения значения 9,99 В отображаются только десятичные части, то есть один знак после запятой.

Упрощенная схема кодоимпульсного вольтметра-амперметра

Цифровой вольтметр-амперметр постоянного тока схематически можно представить в виде взаимодействующих элементов в электрической цепи. Наиболее важным является входное устройство, которое действует как источник опорного напряжения. Таким образом, прецизионный делитель подключается к компаратору.

В свою очередь, цифровые считывающие механизмы показывают сопротивление электрической цепи. Кроме того, блоки управления имеют возможность напрямую взаимодействовать с блоком ввода и сравнивать показатели сетевого напряжения. Простейший процесс измерения можно представить в терминах весов. В этом случае система часто дает сбой. Они родственны, в основном, из-за неправильного сравнения.

 Конструкция и детали

Вариант с питанием от измеренной сети 220 В. Предусмотрен простой блок питания на 5 вольт, на схеме эта часть обведена бледно-зеленой линией. Такой модуль используется при прямом питании от измеряемой сети. В этом режиме нижний предел измеряемого напряжения будет ок. 150 вольт .

Вариант с дополнительным питанием +7…15 В. Пределы измерения 0 — 250 Вольт.

Вольтметр собран на плате из одностороннего фольгированного стеклотекстолита. Индикатор используется с общим катодом.

Резисторы R6 и R7 могут иметь номинал 47 — 100 кОм. Их нужно выбирать с одинаковыми номиналами или брать с допуском 1%. Линейность показаний в верхней части шкалы зависит от сходства их номиналов. Номинал резисторов R8 — R12 выбирают в зависимости от требуемой яркости свечения и светоотдачи индикатора.

В этом случае может потребоваться увеличение емкости конденсатора С1 для получения большего значения тока для питания индикатора. При использовании индикатора с низкой светоотдачей целесообразно вместо микросхемы U1 (78L05) использовать более мощную 7805 во избежание перегрева.

Шаг 4. Дизайн печатной платы

Шаг 5. Пайка компонентов и подключение источника питания

Когда у вас есть печатные платы, пришло время припаять к ним компоненты. Следуйте схеме подключения и правильно размещайте компоненты. После пайки подключите положительный VCC (т.е. 5 В) и GND (земля) к контактам VCC и GND соответственно на нижней стороне печатной платы. Это не должно быть сложно, так как соединения довольно просты.

Пошаговая инструкция

Так, действие первое
— SMD резистор сопротивлением 130 кОм припаян из схемы, которая на вводе плюсовой линии питания, между диодом и подстроечным резистором 20 кОм.
Подключаем сопротивление к вольтметру-амперметру.

Второй. На освободившийся разъем припаивается провод нужной длины со стороны триммера (практично, чтобы образец был 150 мм и желательно красного цвета)
Припаять SMD резистор.

В третьих. На дорожку, соединяющую резистор 12 кОм и конденсатор, припаивается второй провод (например, синий) со стороны «земли).

Возможные применения вольтметра

• Измерение сетевого напряжения (пределы измерения 150 — 250 вольт)

• Измерение регулируемого напряжения, полученное от ЛАТР (пределы измерения 0 — 250 Вольт)

• Измерение напряжения внутри любого устройства, при наличии внутреннего источника питания с напряжением 8 — 15 вольт (пределы измерения 0 — 250 вольт). Используется вариант платы без блока питания. Я использовал этот вариант в ШИМ-регуляторе переменного напряжения.

Вольтметр на основе микропроцессора

Как подключить вольтметр

Работа таких устройств основана на работе встроенного микропроцессора. В системе выполняются сервисные опции, которые не только обеспечивают различные режимы тестирования, но и определяют характеристики тестируемых сигналов. В оперативной памяти находится программа, управляющая работой вольтметра.

Важно! Вольтметры являются наиболее подходящими приборами для выполнения всего спектра диагностики, которую может предложить микропроцессор.

Микропроцессорные вольтметры обладают следующими преимуществами:

• повышенный класс точности измерений;
• простота и удобство управления устройством;
• допустимость работы с измеряемыми величинами в разрезе математических функций;
• встроенная программная самопроверка калибровки и диагностика точности измерений;
• вести статистику результатов.

Блок-схема вольтметра цифрового процессора

Милливольтметр переменного тока, собранный на микропроцессоре своими руками, будет состоять из следующих узлов:

• блок ввода: усилитель, фильтры, аттенюатор (демпфирующий блок);
• АЦП — преобразователь аналогового сигнала в цифровой;
• блок отображения цифровых результатов;
• узел управления устройством.

Часто входное устройство включает измерительный преобразователь напряжения переменного тока в постоянный.

Информация. Цифровые вольтметры на микропроцессоре – это тестеры с широкими пределами измерения, ручным или автоматическим выбором измеряемого диапазона. Ими можно измерять не только напряжения обоих видов тока, но и определять сопротивление резистивных элементов.

Прибор для измерения нескольких пределов

Тот, кто не раз сталкивался с конструкцией и схемами транзисторов, знает, что вольтметром очень часто приходится измерять цепи с напряжениями от десятков долей одного вольта до сотен вольт. Простой самодельный прибор с резистором этого сделать не сможет, поэтому в схему нужно будет подключить несколько элементов с разными резисторами. Для того, чтобы вы поняли, о чем мы говорим, предлагаем вам ознакомиться со схемой ниже:

На ней видно, что в схеме установлено четыре резистора, каждый из которых отвечает за свой диапазон измерений:

1. От 0 вольт до единицы.
2. От 0 вольт до 10 вольт.
3. От 0 до 100 вольт.
4. от 0 до 1000 В.

Значение каждого резистора можно рассчитать по закону Ома. Здесь используется следующая формула:

Р = (Уп/Ии) — Рп, где

• Rp — сопротивление измерительного блока, например. 500 Ом;
• Up – максимальное напряжение измеряемого предела;
• Ii — сила тока, при которой стрелка отклоняется в конец шкалы, в нашем случае — 0,0005 ампер.

Дополнение от Датагора: конверторы отрицательного напряжения питания

Предлагаю два варианта преобразователей для достижения отрицательного напряжения питания схемы. Обе версии основаны на широко используемых микросхемах, без использования редких специализированных микросхем, таких как MAX1044 или ICL7660.

Вариант 1 на NE555

Популярный универсальный таймер NE555
или просто 555 успешно используется в схемах силовых преобразователей.

Список предметов

R1=8K2 R2=47K/470K R3=100K R4=2K R5, R6=47K R7=0R/4K7 R8=560R C1,C5, C6, C8, C9=100n C2=470n/47n C3=220n C4=100p = 10-22u D1, D2 = 1N4148 IC1 = ICL7107 IC2 = NE555 OPTO = 7-сегментные индикаторы с ОУ, 10 контактов

Вариант 2 на CD4049

Кодоимпульсные вольтметры

Цифровой вольтметр переменного тока Kodepuls работает по принципу побитовой балансировки. В этом случае к этим устройствам применяется метод измерения компенсационного напряжения. Процесс расчета, в свою очередь, осуществляется с помощью прецизионного делителя. Кроме того, рассчитывается опорное напряжение в электрической цепи.

В общем случае компенсируемый ток имеет несколько уровней. Согласно квантовой теории вычисления производятся в двоично-десятичной системе. Если использовать двухразрядный цифровой вольтметр для автомобиля, напряжение распознается до 100 В.

Весь процесс осуществляется по командам. Сравнение напряжений заслуживает особого внимания в работе. Он основан на принципе управляющих импульсов, и они возникают в системе через определенные промежутки времени. В этом случае можно поменять резистор на делитель.

В результате изменяется предельная частота на выходе. При этом есть возможность подключить отдельное устройство для сравнения показателей. Главное не забыть учесть размер разделительной линии в ссылке. В этом случае устройство может не принимать сигнал. В результате данные можно сравнить с позициями ключей. По сути, они представляют собой код, который считывается вольтметром.

Читайте также: Электромагнитное излучение: масштабы и виды, влияние на человека, защита от ЭМИ

Вольтметры двойного интегрирования

Цифровой вольтметр постоянного тока с двойным интегрированием работает по принципу периодического повторения. В этом случае возврат исходного кода в цепочку выполняется автоматически. Эта система работает исключительно с постоянным током. При этом частота предварительно корректируется и подается на выходной блок.

Погрешности дискретизации в вольтметрах не учитываются. Таким образом, могут быть моменты несовпадения счетных импульсов. В результате в начале и в конце интервала параметр может сильно отличаться. Однако неисправность обычно не является критической из-за работы инвертора.

Особую проблему представляют шумовые помехи. В результате это может существенно исказить показатель напряжения. В конечном итоге это отражается на величине импульса, а именно на его продолжительности. Поэтому среди цифровых вольтметров эти типы не очень популярны.

Вольтметры с времяимпульсными типами преобразователей

В этих типах вольтметров используются специальные преобразователи, которые измеряют напряжение только через определенные промежутки времени. При этом учитываются импульсные колебания в электрической цепи. Кроме того, рассчитывается средняя частота напряжения в системе. Для его стабилизации обычно используется дискретный сигнал, который с выхода подается на преобразователь.

В этом случае количество импульсов счета может быть значительно уменьшено. Многие факторы влияют на погрешность измерения вольтметров. В первую очередь это касается дискретизации сигнала. Проблема также может заключаться в нестабильности частоты. Он связан с порогом чувствительности электрической цепи. В результате сравнение напряжения устройства нелинейно.

Светодиоды – индикаторы

использование светодиода в качестве индикатора тоже имеет свои закономерности, которые необходимо знать, если вы собираете прибор своими руками.

• Важно соблюдать полярность. Светодиод — это полупроводниковый прибор, который имеет два вывода: катод и анод. Он будет работать только в том случае, если он подключен напрямую.
• Ограничение напряжения. У каждого свой светодиод. Если это значение будет превышено, он сломается.
• В качестве индикаторов рекомендуется использовать светодиоды, горящие достаточно ярко при напряжении 5 мА.

Управление кнопкой

• Короткое нажатие изменяет масштаб. Шкалы меняются по кругу («1023», «511», «343», «256» или «204»). На индикаторе загорается максимальное значение шкалы на 0,5 секунды, а затем отображается значение входного напряжения.

• Длительное (0,5 — 1 сек) нажатие перемещает запятую вправо по кругу (после первого, второго символа или без запятой).

• Если при включении удерживать кнопку 0,5 — 2 секунды, счетчик выжидает 3 секунды до установления режимов питания и записывает в память значение паразитного тока. При этом нагрузку от источника питания подключать не следует. Если эту поправку необходимо изменить, операцию можно повторить. Если поправку нужно снять, кнопку при включении нужно удерживать нажатой более 3 секунд.

Сопротивление электрической схемы

Сопротивление, образующееся в системе, зависит от количества знаков в цепи. При этом следует понимать, что шкалы вольтметров могут сильно различаться. Отношение измеренного значения прямо пропорционально напряжению. Кроме того, необходимо учитывать помехоустойчивость, которая также влияет на сопротивление устройства. Здесь следует отметить, что именно цифровой встроенный вольтметр имеет большие амплитуды.

В этом случае он оказывает большое влияние на возникновение шума в цепи. Наиболее частой причиной резкого скачка считается некорректная работа блока питания. При этом средняя частота устройства может быть нарушена. Так, например, на входе в схему было 50 Гц, а на выходе 10 Гц.

В результате в соединительном проводе образуется сопротивление. Постепенно это приводит к протечке, и происходит это в месте размещения клемм. В этом случае проблему можно решить, заземлив этот участок. В результате помеха уходит во входной контур и частота в устройстве стабилизируется.

Принципиальная схема вольтметра

Что измеряет вольтметр и как им пользоваться

Для изготовления электронного милливольтметра с использованием АЦП можно взять микросхему типа СА3162. Тестер, собранный по этой схеме, позволяет измерять напряжение в диапазоне от 0 — 100 В. Микросборка СА3162Е представляет собой АЦП с Uвх. Максимум. = 999 мВ. Здесь также присутствует логическая схема, выдающая результат в виде 3-х чередующихся двоично-десятичных 4-битных кодов.

Обратите внимание на следующее! В этой сборке есть функция запроса разрядности схемы при динамической индикации. Для этого используются обычные выводы анодов.

Схема вольтметра для АЦП SA31162

Программа

Программа написана на языке Си (микроС PRO для PIC) и снабжена комментариями. Программа использует прямое измерение напряжения переменного тока микроконтроллер, что позволило упростить схему и повысить точность измерения низкого напряжения. Использован микропроцессор PIC16F676. Тактовая частота внутреннего генератора составляет 4 МГц.

Работа программы:

в течение определенного промежутка времени проводят несколько прямых измерений напряжения без привязки к фазе, при этом определяют минимальное и максимальное значения напряжения. Разница между их значениями будет равна диапазону измеряемого напряжения, который отображается на индикаторе.

Детали

Для монтажа вольтметра необходимы следующие компоненты:

• микросхемы СА31162 и КР514ИД2;
• транзисторы КТ361 — 3 шт.;
• постоянные резисторы мощностью 0,125 Вт номиналом: 1 кОм — 4 шт.; 470 Ом — 7 шт.; 470 кОм — 1 шт.; 4,7 кОм — 1 шт.; 820 кОм — 1 шт.;
• переменные резисторы: 5,1 кОм (подстройка предельного режима) и 47 кОм (подстройка нулевой установки»)
• конденсаторы: 0,22 мФ — 2 шт.; 6800 пФ; электролитический на 100 мФ*150 В;
• индикаторы АЛ324Б — 3 шт.

Можно использовать детали с кабелями достаточной длины для успешной установки. Ключевые транзисторы выбираются с одинаковым сопротивлением перехода или с близкими значениями.

Блок питания (БП)

Блок питания для вольтметра своими руками не собрать. На плате установлен разъем и через USB-кабель от БП подается 5 В для зарядки мобильного телефона.

Использование разъема USB для питания вольтметра

Самодельные вольтметры

Можно сделать вольтметр (цифровой) своими руками. В первую очередь выбирается детектор, который предназначен для определения среднего скорректированного значения. В этом случае его обычно устанавливают рядом с инвертором переменного тока. Минимальное напряжение детектор определяет от 100 МВ, но некоторые модели способны распознавать токи до 1000 МВ.

Кроме того, чтобы сделать вольтметр (цифровой) своими руками, нужен транзистор, который влияет на чувствительность прибора, а именно на порог. Это связано с уровнем амплитуды квантового напряжения. На чувствительность влияет и чувствительность устройства. При напряжении менее 100 МВ уровень сопротивления обязательно возрастет и в итоге может достичь 10 Ом.

Подключение прибора

На рис. 3 представлена ​​схема подключения счетчиков к лабораторному источнику.

Рис. 3. Схема подключения счетчиков в лабораторный источник.

Рис.4. Самодельный автомобильный вольтметр на микросхемах.

Подготовка платы

Детали крепятся на самодельную пластину из фольгированного текстолита. Для фиксации элементов в доске просверливаются отверстия. Плату, на которую можно смонтировать цифровой вольтметр своими руками, можно изготовить самостоятельно.

Предварительно подготовленные элементы помещаются на кусок плотного картона. Выводами надо протыкать картонку. После этого протягиваются соединительные проводники, согласно схеме. Затем рисунок переносится на текстолит. Соединительные дорожки покрываются лаком или эмалью, после чего пластина травится в растворе и тщательно промывается.

Раствор состоит из следующих компонентов:

• 100 мл перекиси водорода (3%);
• 30 г (1 столовая ложка) лимонной кислоты;
• 5 г (чайная ложка) поваренной соли.

Примечание. При необходимости можно добавить воды и подогреть раствор, это поможет процессу пойти быстрее. Эта пропорция рассчитана на объем раствора, который позволяет обрабатывать текстолит площадью 10 см2.

Погрешности измерений

Погрешность измерения вольтметра напрямую связана с источником тока. При этом следует учитывать индукционное напряжение на выходе. Чаще всего общие помехи изменяют параметры сопротивления. В результате это число может быть значительно уменьшено. На сегодняшний день существует три проверенных способа борьбы с различного рода помехами в вольтметрах. Первый трюк заключается в использовании экранированных проводов. В этом случае очень важно изолировать ввод в электрическую цепь от оборудования.

Другой способ — иметь интегрирующий элемент. В результате период интерференции может быть значительно сокращен.

Наконец, последним приемом считается установка на вольтметры специальных фильтров. Их основной задачей является увеличение сопротивления в электрической цепи. В результате амплитуда шума на выходе после блока значительно снижается.

Следует также отметить, что многие преобразовательные системы способны значительно увеличить скорость измерения. Однако по мере увеличения производительности точность регистрации данных снижается. В результате такие преобразователи могут создавать много помех в электрической цепи.

Симуляция работы схемы

Работа схемы моделировалась в симуляторе Proteus.

нахождение максимального входного напряжения производилось методом проб.

При пиковом максимальном напряжении переменного тока 440 В (311 среднеквадратичное значение, номинальное максимальное синусоидальное — максимальная (предельная) синусоидальная мощность) напряжение на входе контакта А0 составляло 5 вольт, то есть максимальное. Это означает, что наша схема может измерять максимальное среднеквадратичное значение напряжения 311 (пиковое значение 440 В).

Моделирование проводилось для различных значений входного напряжения — от 220 до 440 В.

Вольтметр переменного напряжения 220 В на Attiny26

Цифровой вольтметр сетевого напряжения на микроконтроллере ATTINY26, содержит 10-разрядный АЦП, трехразрядный светодиодный индикатор с динамической индикацией, линейный стабилизатор 7805, ну и еще несколько токоограничивающих резисторов. Конечно, большая часть основной части используется для питания бестрансформаторного БП.

Детали: все диоды в схеме типа 1N4007, но подойдут и все остальные с прямым током 0,5А и обратным напряжением 400В, конденсатор С1 обязательно пленочный, 1,5 мкФ 400В, но лучше 630В (надежнее). Все выходные резисторы, кроме R2, рассчитаны на 0,125-0,25Вт, R2 — на 1-2Вт, резисторы SMD применяются типоразмера 1206. Лучше использовать многооборотный подстроечный резистор РВ1 типа 3296, это позволит произвести калибровку вольтметр точнее по эталонному вольтметру.

Стабилитрон D1 мощностью 0,5Вт 8,2В, можно на другое напряжение стабилизации, ниже 7,5В и выше 10В не рекомендую. Конденсаторы электролитические подобраны на 16В, керамические SMD 100 нФ типоразмера 0805.

МК — Attiny26 в корпусе дип-20, светодиодный индикатор ТОТ3361 красного свечения, такие светодиоды ранее использовались в телефонах с АОН «Русь 27». Для удобства подключения питающих линий на плате используется двухконтактная клеммная колодка. Фьюзы запрограммированы в микроконтроллере так, чтобы он тактировался от внутреннего 8МГц RC генератора, т.е установите фьюзы CKSEL=0100. Остальные фьюзы можно не трогать. Можно подключить для тестирования и настройки.

Обратите внимание на следующее! Это устройство не имеет гальванической развязки от сети, а это значит, что все пайки в схеме следует производить только после отключения схемы от сети, а регулировку производить отверткой с хорошо изолированной ручкой.

Делаем пробное включение, собранное без ошибок устройство сразу начинает работать. Мы убедились, что на светодиодах есть какие-то цифры, хотя они далеки от идеальных. Затем в эту же розетку включаем цифровой мультиметр для измерения действующего напряжения сети, и моторчиком подстроечного резистора (в соответствии с правилами техники безопасности) устанавливаем напряжение на индикаторе, соответствующее показаниям контрольного вольтметра (мультиметра) .

После этого несколько раз проверяем совпадение показаний с показаниями контрольного вольтметра. При необходимости все расправляем тем же триммером.

Выбор деталей

Клетка Фарадея

Кроме АЦП нужна еще микросхема КР514ИД2. Это двоично-десятичный декодер, необходимый для обеспечения работы светодиодного индикатора. Индикатор этой микросхемы содержит 7 сегментов с общим анодом. В состав схемы входят три клавиши управления и блок светодиодной индикации с 3-мя индикаторами.

Сборка и настройка

Плата помещается в корпус подходящего размера и фиксируется винтами. Также необходимо предусмотреть место для аккумулятора и установку розетки для зарядки. Клеммы для подключения измерительных щупов и рабочих осей к переменным резисторам показаны на передней панели. Снаружи шкафа также установлен индикатор показаний результатов.

Самодельный вольтметр на СА31162 в особых настройках не нуждается. Резистор R4 на приборе калибрует «ноль» с аналогичным значением Uвх. Резистор R5 калибрует пределы измерения по заранее известному значению Uвх.

Самодельная конструкция цифровых вольтметров, выполненная на качественных комплектующих, не уступает заводской продукции. Аналогичные схемы можно собрать на АЦП типа КР572ПВ2, КР572ПВ5. Вместо указанного в схеме ТТЛ-декодера допускается использовать детали на КМОП (МОП) логике, предварительно согласовав такую ​​сборку с микросхемой АЦП.

Принципиальная схема амперметра

Схема амперметра показана на рисунке 2. Схема почти такая же, за исключением входа. Здесь вместо делителя стоит шунт на пятиваттном резисторе R2 сопротивлением 0,1 Ом. С таким шунтом прибор измеряет ток до 10А (0…9,99А). Обнуление и калибровка, как и в первой схеме, выполняются резисторами R4 и R5.

Рис. 2. Принципиальная схема цифрового амперметра до 10А и более на микросхемах СА3162, КР514ИД2.

Выбрав другие делители и шунты, можно установить другие пределы измерения, например 0…9,99В, 0…999мА, 0…999В, 0…99,9А, это зависит от выходных параметров преобразователя лабораторный блок питания, который будет устанавливать эти показатели. На основе этих схем можно сделать и самостоятельный измерительный прибор для измерения напряжения и силы тока (настольный мультиметр).

При этом следует учитывать, что даже при использовании жидкокристаллических индикаторов прибор будет потреблять значительный ток, так как логическая часть CA3162E построена по ТТЛ-логике. Поэтому хороший агрегат с автономным питанием вряд ли получится. А вот автомобильный вольтметр (рис. 4) вполне выйдет.

Устройства питаются от постоянного стабилизированного напряжения 5В. В источнике питания, в котором они будут установлены, необходимо обеспечить наличие такого напряжения при токе не менее 150мА.

Шаг 3. Делаем модуль питания

В силовом модуле в основном 3 компонента. Литий-ионный аккумулятор, одно зарядное устройство TP4056 Li-Po и усилитель напряжения, который повысит напряжение от аккумулятора до 5 В. Мы использовали литий-ионный аккумулятор емкостью 1000 мАч, но вы можете использовать аккумулятор меньшей емкости.

Простая схема вольтметра-амперметра с преобразователем

Цифровой вольтметр-амперметр с преобразователем частоты в обязательном порядке включает генератор, отслеживающий изменения напряжения в электрической цепи. В этом случае измерение проводят поэтапно с интервалами. Генератор в электрической схеме используется линейного типа. Для сравнения полученных данных в устройстве есть триггер. В свою очередь, для вычисления частоты важно использовать счетчик, принимающий дискретный сигнал. Это происходит на выходе преобразователя вольтметр-амперметр. При этом учитывается величина предельного напряжения.

Информация поступает непосредственно на вход вольтметра-амперметра. На этом этапе выполняется процесс сравнения, и при появлении импульса система фиксирует нулевой уровень. Сигнал в вольтметре-амперметре попадает непосредственно на триггер, и в результате на выходе получается положительное напряжение. Импульс возвращается в исходное положение только после сравнения блока. При этом учитываются любые изменения предельной частоты, сформировавшиеся за данный интервал времени. Также учитывается коэффициент преобразования. Он рассчитывается на основе показателя силы сигнала.

Кроме того, формула содержит счетный импульс, который появляется на выходе генератора. В результате напряжение может появиться только при возникновении определенных колебаний в электрической цепи. В конечном итоге сигнал должен достичь выхода триггера и там быть оценен. При этом количество импульсов регистрируют на вольтметре-амперметре. В результате срабатывает индикатор, указывающий на наличие напряжения.

Шаг 2. Рисуем принципиальную схему