Категории

Популярные схемы
Схема индикатора напряжения с автопереключением пределов измерения  
Схема индикатора напряжения с автопереключением пределов измеренияМногие самодельные и промышленные лабораторные источники питания снабжены простейшим индикатором напряжения, — вольтметром, состоящим из измерительной головки и последовательно с ней включенного резистора. Обычно такие индикаторы напряжения рассчитаны только на один предел измерения — на максимальное значение выходного напряжения.

Но если диапазон выходного напряжения широк (например 0...50V) такой индикатор будет на малых напряжения давать существенную ошибку, поскольку точность измерения любой стрелочной головки (микроамперметра) на крайних участках шкалы снижается (попробуйте точно отсчитать 1,6V на шкале прибора с максимумом 50V).



Для того чтобы можно было с достаточной точностью показывать и малые напряжения нужно чтобы индикатор имел как минимум два предела измерения (например 0...10V и 0...50V). При этом желательно чтобы пределы переключались автоматически, в противном случае можно сжечь индикатор.

На рисунке 1 показана схема такого индикатора для двуполярного лабораторного блока питания.

Принцип действия

В схеме есть компаратор, который следит за величиной входного напряжения, и когда оно достигает определенного значения, компаратор переключает предел измерения. Например, при уровне входного напряжения 0...10V включен предел "0...10V", а при превышении входным напряжением десяти вольт, прибор переключается на предел "0...50V".

Измеряемые напряжения подаются на точки "+U","-U" и "0", соответственно выходу блока питания. Питается индикатор от другого двуполярного источника ±12V (это напряжение имеется в блоке питания и служит для питания ОУ в компенсационных стабилизаторах). Измеритель — два микроамперметра Р1 и Р2, + добавочные резисторы R9-R10 и R11-R12.

Резисторами R10 и R12 калибруются шкалы на верхний предел (например "0...50V), а при переходе на нижний, параллельно им подключаются R9 и R11, ими калибруются шкалы на нижний предел (например "1...10V").

В качестве компараторов используются элементы D1.1 и D1.2. Микросхема D1 по питанию включена таким образом, что точка общего провода оказывается точно посредине между единичным и нулевым логическим уровнями. Это позволяет микросхеме D1 увеличение отрицательного напряжения воспринимать как понижение входного уровня.

Стабилитроны VD1 и VD2 служат для защиты входов микросхемы от перенапряжения. Резисторами R2 и R3 устанавливаются уровни, при которых должен меняться предел измерения.

Рассмотрим переключение пределов на примере положительного напряжения. Напряжение на вход D1.1 поступает через делитель R1-R2. Предположим, R2 установлено в такое положение, при котором, при входном напряжении 10V, элемент D1.1 меняет свое состояние. Тогда, пока напряжение не достигло этого порога, на выходе D1.1 будет единица, транзистор VT1 будет открыт и параллельно R10 будет включен R9.

Результирующее добавочное сопротивление понизится и вольтметр, состоящий из Р1, R9 и R10 будет работать на пределе "0...10V".
При превышении входным напряжением десяти вольт, напряжение на входе D1.1 станет выше порога единицы, и на его выходе будет ноль. VT1 закроется и R9 перестанет шунтировать R10. Вольтметр перейдет на верхний предел ("0...50V").

Аналогичным образом работает компаратор на D1.2 и VT2. Для индикации пределов измерения служат светодиоды HL1-HL4. На нижнем пределе горят HL2 и HL4, на верхнем — НИ и HL3.

Индикаторные головки Р1 и Р2 — любые, например, микроамперметры. Транзисторы КТ315 и КТ361 можно заменить на любые аналогичные. Светодиоды — любые, работающие в видимом спектре. Можно их взять разных цветов — зеленые для нижнего предела и красные для верхнего. Микросхему К561ЛН2 можно заменить на К564ЛН2, К1561ЛН2 или импортный аналог. Стабилитроны — маломощные на 3...7V, но обязательно все одинаковые.

Настройка

Настройка заключается в подборе R9-R12 чтобы были необходимые пределы измерения и в подстройке R2 и R3 чтобы переключение пределов происходило в нужный момент.


ДРУГИЕ ПОХОЖИЕ СХЕМЫ НА САЙТЕ:


Авторизация
Логин:
Пароль:
Напомнить пароль?

Облако тегов

Опрос
Схемы каких устройств вам наиболее интересны?

Бытовых устройств
Промышленных устройств
Различные простые схемы
Другие


Интересные схемы