Voltmètre à LED intégré. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Voiture. Appareils électroniques

Commentaires sur l'article

Des descriptions d'appareils pour l'affichage lumineux du niveau de tension ont déjà été publiées sur les pages de notre magazine. Il semblerait, quoi d'autre peut être ajouté à la publication? Il s'avère que vous pouvez ! L'article ci-dessous le confirme : un vrai radioamateur n'est pas pressé de considérer le moindre problème comme résolu...

Un voltmètre installé sur le tableau de bord d'une voiture vous permet de surveiller rapidement le niveau de tension dans son réseau de bord.Un tel appareil ne nécessite pas une haute résolution, mais vous avez besoin de pouvoir lire facilement et rapidement les lectures. Ces conditions sont mieux remplies par un indicateur de tension LED discret. Des dispositifs similaires sont devenus très répandus pour évaluer le niveau de tension et de puissance (dans les équipements d'amplification du son). Ils sont généralement mis en œuvre de deux manières.

Le premier est décrit en détail dans [1]. Son essence est qu'une ligne de LED est connectée à la source de la tension mesurée via un diviseur de tension résistif à sorties multiples. Les propriétés de seuil des LED, des transistors et des diodes sont utilisées ici. La simplicité d'un tel indicateur se fait au prix d'un seuil d'allumage flou des LED (comme le note l'auteur dans [2]). De tels appareils étaient autrefois vendus sous la forme d'un concepteur de radio.

La deuxième façon est d'utiliser un comparateur séparé pour allumer chaque LED, qui compare une partie du signal d'entrée avec un signal de référence (comme, par exemple, dans [3]). Les amplificateurs opérationnels quadruples sont encore chers maintenant, et une telle puce ne peut piloter que quatre LED.

Enfin, on ne peut manquer de noter l'ouvrage (4), où le principe de conversion analogique-numérique est utilisé. Cette conception présente de nombreux avantages, mais encore trop de détails, et également peu économique.

Le voltmètre porté à votre attention est optimisé à la lumière de ce qui précède - des niveaux de seuil clairs d'allumage des LED sont obtenus en utilisant un minimum d'éléments bon marché, économiques et largement disponibles. Le principe de fonctionnement de l'appareil est basé sur les propriétés de seuil d'un microcircuit numérique.

L'appareil (voir schéma de la Fig. 1) est un indicateur à six niveaux. Pour faciliter l'utilisation dans une voiture, l'intervalle de mesure a été choisi pour être de 10 à 15 V par pas de 1 V. L'intervalle et le pas peuvent être facilement modifiés.

Les dispositifs à seuil sont six inverseurs DD1,1-DD1.6, dont chacun est un amplificateur de tension non linéaire à grand gain. Le niveau de seuil de commutation des onduleurs est d'environ la moitié de la tension fournie par la puce, ils comparent donc en quelque sorte la tension d'entrée à la moitié de la tension d'alimentation.

Si la tension d'entrée de l'onduleur dépasse le niveau de seuil, la tension de sortie baissera. Par conséquent, la LED qui sert de charge à l'onduleur sera allumée par le courant de sortie (dissipateur). Lorsque la sortie des onduleurs est élevée, les LED sont fermées et éteintes.

A partir des sorties du diviseur résistif R1-R7, la part correspondante de la tension du réseau de bord est fournie à l'entrée des onduleurs. Lorsque la tension de bord change, ses parts changent également proportionnellement. La tension d'alimentation des onduleurs et de la ligne LED est stabilisée par le stabilisateur de microcircuit DA1. Les valeurs des résistances R1-R7 sont calculées de manière à obtenir un pas de commutation de 1 V.

Le condensateur C2 et la résistance R1 forment un filtre basse fréquence qui supprime les pics de tension à court terme qui peuvent se produire, par exemple, lors du démarrage du moteur. Le fabricant de stabilisateurs de microcircuit recommande d'installer le condensateur C1 pour améliorer leur stabilité à haute fréquence. Les résistances R8-R13 limitent le courant de sortie des onduleurs.

Comment calculer les résistances R1-R7 ? Malgré le fait que des transistors à effet de champ sont installés à l'entrée des inverseurs DD1.1.-D1.6, qui ne consomment pratiquement pas de courant d'entrée, il existe un courant dit de fuite. Cela oblige à choisir un courant traversant le diviseur bien supérieur au courant de fuite total des six onduleurs (pas plus de 6X10-5 μA). Le courant minimum à travers le diviseur sera à une tension minimale indiquée de 10 V.

Fixons ce courant à 100 µA, soit environ un million de fois le courant de fuite. Alors la résistance totale du diviseur RD=R1+R2+RЗ+R4+R5+R6+R7 (en kiloohms, si la tension est en volts et le courant est en milliampères) doit être : Rd=Uvx min/Imin = 10V /0,1mA = 100kOhms.

Calculons maintenant la résistance de chacune des résistances sous la condition Upr \u2d Upit / 3, c'est-à-dire dans le cas considéré Upr \u15d 7 V. Avec une tension d'entrée de 3 V, 15 V devraient tomber sur la résistance R100, et le courant qui le traverse (égal au courant traversant tout le diviseur) Id \u0,15d UBX / Rd \u150d 7 V / 7 kOhm \u3d 0,15 mA \u20d XNUMX μA, Puis la résistance de la résistance RXNUMX: R \uXNUMXd Upor / Id ; RXNUMX=XNUMXV/XNUMXmA=XNUMXkΩ.

À l'entrée de l'onduleur DD1.5, 3 V doivent être à une tension d'entrée de 14 V. Le courant traversant le diviseur dans ce cas est Id \u14d 100 V / 0,14 kOhm \u6d 7 mA. Ensuite, la résistance totale R3 + R0,14 \u21,5d Upop / Id \uXNUMXd XNUMX / XNUMX-XNUMX kOhm.

D'où R6 \u21,5d 20-1,5 \uXNUMXd XNUMX kOhm.

De même, la résistance des résistances restantes du diviseur est déterminée: R5 \u6d UporkhRd / Uin- (R7 + R1,6) -4 kOhm; R2-2,2 kOhm, R2-2.7 kOhm, R1-2 kOhm et, enfin, R4 \u5d Rd- (R6 + R7 + R70 + R68 + RXNUMX + RXNUMX) \uXNUMXd XNUMX kOhm-XNUMX kOhm.

En général, comme on le sait, la tension de seuil des éléments des microcircuits CMOS est comprise entre 1/3Upit et 2/3Upit. On sait également que les éléments d'un même microcircuit, fabriqués en un seul cycle technologique sur une même puce, ont quasiment les mêmes valeurs de seuil de basculement. Par conséquent, pour régler avec précision le "début de l'échelle" du voltmètre, il suffit de remplacer la résistance R1 par un circuit en série d'un trimmer avec une note calculée et une constante avec une note deux fois inférieure à celle calculée.

La stabilité de température de l'appareil est très élevée. Lorsque la température passe de -10 à +60 °C, le seuil de réponse change de plusieurs centièmes de volt. Le stabilisateur de microcircuit DA1 a également une stabilité de température d'au moins 30 mV entre 0 et 100 °C.

La tension de sortie du stabilisateur DA1 ne doit pas être inférieure à 6 V, sinon les onduleurs ne pourront pas fournir le courant nécessaire à travers les LED. Les onduleurs de la puce K561LN2 permettent un courant de sortie jusqu'à 8 mA. Les LED AL307BM peuvent être remplacées par d'autres en recalculant les valeurs des résistances de limitation de courant R8-R13. Les condensateurs peuvent également être quelconques pour une tension nominale d'au moins 10 V.

Pour établir le dispositif assemblé est connecté à la sortie d'une source de tension réglable, qui simulera le réseau de bord. En réglant la tension de sortie de la source à 10 V et la résistance de la résistance d'accord au maximum, faites tourner son curseur jusqu'à ce que la LED HL1 s'allume. Les niveaux restants sont réglés automatiquement.

Les parties du voltmètre sont montées sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre en feuille d'une épaisseur de 1 mm. Le dessin de la planche est illustré à la fig. 2. Il est conçu pour installer une résistance de réglage SPZ-33 et le reste - MLT-0,125, condensateur C1 - KM, C2 - K50-35.

La carte est fixée au fond du boîtier en plastique avec deux vis M2,5 sur des racks tubulaires et une autre qui presse simultanément la puce DA1 sur la carte. Notez que ce microcircuit est installé avec un côté en plastique (et non en métal) sur la carte. Un support tubulaire est également installé entre le boîtier du microcircuit et la carte, mais raccourci.

Les fils des LED avant le montage sont pliés à 90 degrés afin que leurs axes optiques soient parallèles au plan de la carte. Les logements des LED doivent dépasser du bord de la carte et, lors de l'assemblage final de l'appareil, entrer dans les trous percés à l'extrémité du boîtier.

La stabilité du stabilisateur et de l'ensemble de l'appareil dans son ensemble sera encore plus élevée si un condensateur d'une capacité de 8 micron est connecté à l'entrée du microcircuit (entre les broches 17 et 0,1). Afin de protéger le stabilisateur des surtensions accidentelles dans le réseau de bord, dont l'amplitude peut atteindre 80 - 00 V. Un autre condensateur à oxyde doit être connecté en parallèle avec ce condensateur. Il doit avoir une capacité d'au moins 1000 microfarads et une tension nominale de 25 V. Ce condensateur aura également un effet bénéfique sur le fonctionnement des équipements automobiles radio et d'amplification du son.

littérature

1. Nechaev I. Indicateur de niveau de signal LED. - Radio, 1988, n° 12, p. 52.
2. Isaulov V., Vasilenko E. Un simple indicateur de niveau d'enregistrement. - RadioAmator, 1995, n°3, p. 5.
3. Tikhomirov A. Indicateur de tension du réseau embarqué. - RadioAmator, 1996, n°10, p. 2.
4. Gvozditsky G. Indicateur de tension du réseau embarqué. - Radio, 1992, n° 7, p. 18-20.

Auteur : O. Klevtsov, Dnepropetrovsk, Ukraine

Voir d'autres articles section Voiture. Appareils électroniques.

Lire et écrire utile commentaires sur cet article.

<< Retour

Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

Machine pour éclaircir les fleurs dans les jardins 02.05.2024

Dans l'agriculture moderne, les progrès technologiques se développent visant à accroître l'efficacité des processus d'entretien des plantes. La machine innovante d'éclaircissage des fleurs Florix a été présentée en Italie, conçue pour optimiser la phase de récolte. Cet outil est équipé de bras mobiles, lui permettant de s'adapter facilement aux besoins du jardin. L'opérateur peut régler la vitesse des fils fins en les contrôlant depuis la cabine du tracteur à l'aide d'un joystick. Cette approche augmente considérablement l'efficacité du processus d'éclaircissage des fleurs, offrant la possibilité d'un ajustement individuel aux conditions spécifiques du jardin, ainsi qu'à la variété et au type de fruits qui y sont cultivés. Après avoir testé la machine Florix pendant deux ans sur différents types de fruits, les résultats ont été très encourageants. Des agriculteurs comme Filiberto Montanari, qui utilise une machine Florix depuis plusieurs années, ont signalé une réduction significative du temps et du travail nécessaires pour éclaircir les fleurs. ...>>

Microscope infrarouge avancé 02.05.2024

Les microscopes jouent un rôle important dans la recherche scientifique, car ils permettent aux scientifiques d’explorer des structures et des processus invisibles à l’œil nu. Cependant, diverses méthodes de microscopie ont leurs limites, parmi lesquelles la limitation de la résolution lors de l’utilisation de la gamme infrarouge. Mais les dernières réalisations des chercheurs japonais de l'Université de Tokyo ouvrent de nouvelles perspectives pour l'étude du micromonde. Des scientifiques de l'Université de Tokyo ont dévoilé un nouveau microscope qui va révolutionner les capacités de la microscopie infrarouge. Cet instrument avancé vous permet de voir les structures internes des bactéries vivantes avec une clarté étonnante à l’échelle nanométrique. En général, les microscopes à infrarouge moyen sont limités par leur faible résolution, mais le dernier développement des chercheurs japonais surmonte ces limitations. Selon les scientifiques, le microscope développé permet de créer des images avec une résolution allant jusqu'à 120 nanomètres, soit 30 fois supérieure à la résolution des microscopes traditionnels. ...>>

Piège à air pour insectes 01.05.2024

L'agriculture est l'un des secteurs clés de l'économie et la lutte antiparasitaire fait partie intégrante de ce processus. Une équipe de scientifiques du Conseil indien de recherche agricole et de l'Institut central de recherche sur la pomme de terre (ICAR-CPRI), à Shimla, a mis au point une solution innovante à ce problème : un piège à air pour insectes alimenté par le vent. Cet appareil comble les lacunes des méthodes traditionnelles de lutte antiparasitaire en fournissant des données en temps réel sur la population d'insectes. Le piège est entièrement alimenté par l’énergie éolienne, ce qui en fait une solution respectueuse de l’environnement qui ne nécessite aucune énergie. Sa conception unique permet la surveillance des insectes nuisibles et utiles, fournissant ainsi un aperçu complet de la population dans n'importe quelle zone agricole. "En évaluant les ravageurs cibles au bon moment, nous pouvons prendre les mesures nécessaires pour lutter à la fois contre les ravageurs et les maladies", explique Kapil. ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive Les hologrammes laser amélioreront la qualité de l'impression XNUMXD industrielle 15.12.2019 L'un des défauts des technologies industrielles modernes d'impression tridimensionnelle laser est un fort échauffement au point de contact du métal avec le faisceau lumineux laser. Cet échauffement fait fondre la poudre métallique, mais il introduit également des zones de contraintes mécaniques internes et de déformation de la pièce à fabriquer. Et toutes ces choses sont pratiquement imprévisibles, ce qui rend impossible de les compenser d'une manière ou d'une autre. Cependant, un groupe de chercheurs de l'Université de Cambridge a trouvé un moyen de résoudre le problème décrit ci-dessus. À l'aide d'images holographiques spéciales générées par un ordinateur à l'aide d'algorithmes complexes, il est possible de contrôler la répartition de l'énergie lumineuse laser en trois dimensions, ce qui permet d'éviter un échauffement inutile de la pièce fabriquée. "Au lieu d'utiliser un seul faisceau de lumière laser haute puissance, nous utilisons plusieurs faisceaux de lumière laser qui sont focalisés d'une manière spécifique au bon point dans l'espace tridimensionnel", explique le professeur Tim Wilkinson (Tim Wilkinson), chef de ce projet, - "Cela nous permet d'imprimer des pièces" de manière plus tridimensionnelle et d'éviter les déformations thermiques. L'hologramme à partir duquel l'objet XNUMXD est imprimé est calculé et modifié par l'ordinateur à raison d'environ mille fois par seconde pour améliorer le contrôle de la distribution d'énergie. Parallèlement, les algorithmes qui produisent l'hologramme de contrôle prennent en compte un certain nombre de subtilités, telles que les propriétés des matériaux utilisés, les distorsions optiques, la température actuelle, etc. "Cette approche holographique nous permet de faire des choses qui étaient auparavant impossibles à faire. Il existe certains types de structures qui ne peuvent pas être imprimées en raison des déformations thermiques qui se produisent", explique le professeur Wilkinson. Maintenant, les scientifiques ont déjà créé une usine pilote avec trois lasers dont les faisceaux sont réfléchis par un "micro-écran" en silicium, une fine couche de cristaux liquides à la surface d'une puce en silicium, qui agit comme un réseau de diffraction contrôlé et modifie la phase du réfléchi faisceau lumineux laser. Et dans un avenir proche, les chercheurs de Cambridge envisagent de créer une installation plus poussée, qui utilisera huit lasers d'une puissance totale de 200 W, ce qui est suffisant pour faire fondre des particules de poudre d'aluminium. En plus de tester le fonctionnement des micro-écrans à cristaux liquides à ce niveau de puissance lumineuse laser, les scientifiques, utilisant la nouvelle installation, travailleront avec des poudres métalliques avec l'ajout de plastiques et de résines pour améliorer les algorithmes de compilation des hologrammes de contrôle. Les plans prévoient qu'une nouvelle usine plus grande commencera à fonctionner en 2020, et le projet, qui devrait aboutir à une usine industrielle pleinement opérationnelle, sera achevé d'ici 2022.

Autres nouvelles intéressantes :

▪ Un nouveau type de polaritons infrarouges

▪ Traitement des eaux usées avec du fer

▪ Le bus reconnaît le piéton

▪ Effet de la température de l'eau sur les troubles civils

▪ pommes de terre protéinées

Fil d'actualité de la science et de la technologie, nouvelle électronique

Matériaux intéressants de la bibliothèque technique gratuite :

▪ section du site Electronique grand public. Sélection d'articles

▪ Article Psychologie sociale. Notes de lecture

▪ Article Combien d'espèces animales et végétales vivent sur Terre ? Réponse détaillée

▪ article Zubyanka à cinq feuilles. Légendes, culture, méthodes d'application

▪ article Glossaire des termes du système de contrôle et de gestion d'accès (ACS). Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

▪ article Transformateurs de réseau à partir de moteurs électriques. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Laissez votre commentaire sur cet article :

Toutes les langues de cette page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Page principale | bibliothèque | Articles | Plan du site | Avis sur le site

www.diagramme.com.ua
2000-2024