تحتوي جميع الأجهزة التي يتم إنتاجها اليوم تقريبًا على مصابيح LED. إنهم يحيطون بنا حرفيًا من جميع الجوانب ، من المصابيح والمصابيح الكهربائية إلى الكشف عن الجهد في جميع الأجهزة المنزلية حرفيًا. غالبًا ما تستخدم لإضاءة الشاشات والتحكم في الأجهزة المختلفة وما إلى ذلك.
في أغلب الأحيان في التكنولوجيا ، يتم استخدام مصابيح LED ذات خمسة ألوان:
- أبيض،
- أحمر،
- أخضر،
- أصفر،
- أزرق.
يمكنهم أيضًا إنتاج الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية. لا غنى عنها في أنظمة التحكم: أجهزة التحكم عن بعد لأجهزة التلفزيون ومكيفات الهواء والأجهزة المنزلية الأخرى.
سننظر في كيفية استخدام مصابيح LED لتحديد جهد الأجهزة. الجهاز الرئيسي لقياس الجهد هو الفولتميتر. كيف يمكن أن تكون مصابيح LED مفيدة هنا؟ سوف تصبح مؤشراتنا المرئية.
عادة ، كعينة ، يتم إعطاء مثال على الفولتميتر على أساس 12 LEDs. وفقًا لذلك ، يمكنه فهرسة الجهد في النطاق من 0 إلى 12 فولت. يمكن استخدام مثل هذا الجهاز بشكل فعال للغاية لقياس إمدادات الطاقة التي يمكن تنظيمها. سيكون أيضًا لا غنى عنه لهواة الراديو ، ولا سيما لإنشاء أجهزة صغيرة في المنزل.
المصابيح - المؤشرات
إن استخدام مؤشر LED كمؤشر له أيضًا قوانينه الخاصة التي تحتاج إلى معرفة ما إذا كنت تقوم بتجميع جهاز بيديك.
- من المهم مراقبة القطبية. LED هو جهاز أشباه الموصلات له طرفان: كاثود وأنود. ستعمل فقط إذا كانت متصلة مباشرة.
- حد الجهد. كل LED له خاصته. إذا تم تجاوز هذه القيمة ، فسوف تنكسر.
- كمؤشرات ، يوصى باستخدام مصابيح LED التي تحترق بدرجة كافية بجهد 5 مللي أمبير.
الفولتميتر LED
إذا كان خطأ الفولتميتر لا يزيد عن 4 ٪ ، فيمكن أن يطلق عليه بأمان مؤشر. يمكن صنع هذا الجهاز بسهولة بيديك باستخدام مصابيح LED. يمكنك استخدام مثل هذا الفولتميتر للإشارة إلى الدوائر الدقيقة تحت 5 فولت. ستكون المؤشرات 6 مصابيح LED في نطاق 1.2 - 4.2 فولت بفاصل 0.6 فولت. يجب أن ترسم المصابيح 60 ميكرو أمبير.
يعتمد مبدأ تشغيل المؤشر على إصلاح انخفاض الجهد في التحولات: القاعدة هي باعث الترانزستورات والقطرات المباشرة على الثنائيات (0.6 فولت).
من السهل العثور على رسم تخطيطي لمقياس الفولتميتر هذا على الإنترنت.
كيفية تجميع الفولتميتر لبطارية السيارة؟
يمكن استخدام هذا الفولتميتر لكل من بطارية 12 فولت و شواحن، أو من تلقاء نفسها.
يتكون المؤشر من 10 مصابيح LED بفارق ربع فولت. سيكون قياس الجهد في حدود 10.25 - 15 فولت.
يتم توفير الطاقة من الجهد الذي ستقيسه.
أساس دائرة مثل هذا الفولتميتر عبارة عن دائرتين صغيرتين متعددتي المقارنة مع قانون إشارة خطي.
الدائرة المصغرة عبارة عن مجموعة من 10 مقارنات ومقاومات تشكل مقسم جهد. تحتوي مقارنات الإخراج على مراحل أساسية لقيادة مصابيح LED. لكي تعمل الدوائر الدقيقة على التوالي ، يتم تضمين فواصل المقاوم في هذا الترتيب (التسلسلي).
نقوم بتثبيت مصابيح LED في سطر واحد. يمكنك أن تأخذ كل من شرائط LED و 10 مصابيح LED فردية. بالنسبة لمقياس الفولتميتر ، فإن مصابيح LED من أي نوع مناسبة.
الطريقة القديمة الجيدة.
يسمح لك مقياس الفولتميتر المثبت على لوحة القيادة في السيارة بالتحكم بسرعة في مستوى الجهد في شبكتها الداخلية. مثل هذا الجهاز لا يتطلب دقة عالية ، ولكن القدرة على تحديد القراءات بسهولة وسرعة أمر ضروري. يتم تلبية هذه الشروط بشكل أفضل من قبل منفصلة مؤشر ليدالجهد االكهربى. أصبحت الأجهزة المماثلة منتشرة جدًا لتقييم مستوى الجهد والطاقة. يتم تنفيذها عادة بطريقتين.
أولاً ، جوهرها هو أن خطًا من مصابيح LED متصل بمصدر الجهد المقاس من خلال مقسم جهد مقاوم متعدد المخرجات. تُستخدم هنا خصائص العتبة لمصابيح LED والترانزستورات والثنائيات. من أجل بساطة مثل هذا المؤشر ، يتعين على المرء أن يدفع بعتبة ضبابية لإشعال مصابيح LED. تم بيع هذه الأجهزة مرة واحدة في شكل مصمم راديو.
الطريقة الثانية هي استخدام مقارن منفصل لتشغيل كل LED ، والذي يقارن جزءًا من إشارة الإدخال بالإشارة المثالية. نظرًا للمكاسب العالية للمقارنات ، التي يتم تنفيذها غالبًا على أمبير المرجع ، فإن عتبات التشغيل والإيقاف واضحة جدًا ، لكن المؤشر يتطلب الكثير من الرقائق. لا تزال المضخمات الرباعية باهظة الثمن حتى الآن ، ويمكن لشريحة واحدة من هذا القبيل تشغيل أربعة مصابيح LED فقط.
تم تحسين الفولتميتر الذي يلفت انتباهك في ضوء ما سبق - حيث يتم الحصول على مستويات عتبة واضحة لإشعال الصمام الثنائي الباعث للضوء باستخدام الحد الأدنى من العناصر الرخيصة والاقتصادية والمتاحة على نطاق واسع. يعتمد مبدأ تشغيل الجهاز على خصائص عتبة الدائرة الدقيقة الرقمية.
الجهاز (انظر الرسم البياني في الشكل 1) هو مؤشر من ستة مستويات. لسهولة الاستخدام في السيارة ، تم اختيار فاصل القياس ليكون 10 ... 15 فولت في خطوات 1. يمكن تغيير كل من الفاصل الزمني والخطوة بسهولة.
أجهزة العتبة هي ستة محولات DD1.1-DD1.6 ، كل منها عبارة عن مضخم جهد غير خطي مع ربح كبير. يبلغ مستوى تبديل العتبة للعاكسات حوالي نصف جهد إمداد الدائرة المصغرة ، لذا فهم يقارنون جهد الدخل بنصف جهد الإمداد.
إذا تجاوز جهد الدخل للعاكس مستوى العتبة ، فإن جهد الخرج سينخفض. لذلك ، سيتم تشغيل مؤشر LED الذي يعمل كحمل للعاكس بواسطة تيار الإخراج (الحوض). عند إخراج العاكسات مستوى عال، يتم إغلاق المصابيح وإيقاف تشغيلها.
من مخرجات مقسم المقاومة R1-R7 ، يتم توفير الحصة المقابلة لجهد الشبكة الداخلية لمدخلات العاكسات. عندما يتغير الجهد على متن الطائرة ، تتغير أسهمها أيضًا بشكل متناسب. يتم تثبيت جهد إمداد العاكسات وخط LED بواسطة مثبت الدائرة المصغرة DA1. يتم حساب قيم المقاومات R1-R7 بطريقة للحصول على خطوة تبديل مقدارها 1 فولت.
يشكل المكثف C2 مع المقاوم R1 مرشحًا منخفض التردد يمنع ارتفاعات الجهد قصيرة المدى التي قد تحدث ، على سبيل المثال ، عند بدء تشغيل المحرك. توصي الشركة المصنعة لمثبتات الدوائر الدقيقة بتركيب مكثف C1 لتحسين ثباتها عند التردد العالي. المقاومات R8-R13 تحد من تيار الإخراج للعواكس.
كيف تحسب المقاومات R1-R7؟ على الرغم من حقيقة أن الترانزستورات ذات التأثير الميداني مثبتة عند مدخلات العاكس DD1.1.-D1.6 ، والتي لا تستهلك عمليًا تيار الإدخال ، فهناك ما يسمى بتيار التسرب. هذا يجعل من الضروري اختيار تيار من خلال الحاجز أكبر بكثير من إجمالي تيار التسرب لجميع العاكسات الستة (لا يزيد عن 6X10-5 μA). سيكون الحد الأدنى للتيار عبر الحاجز عند الحد الأدنى للجهد المستحث 10 فولت.
لنضبط هذا التيار على 100 µA ، وهو ما يعادل مليون ضعف تيار التسرب. ثم المقاومة الكلية للمقسم RD = R1 + R2 + RЗ + R4 + R5 + R6 + R7 (بالكيلو أوم ، إذا كان الجهد بالفولت والتيار بالمللي أمبير) يجب أن تكون: Rd = Uvx min / Imin = 10V /0.1 مللي أمبير = 100 كيلو أوم.
الآن دعونا نحسب مقاومة كل من المقاومات تحت الشرط Upr \ u003d Upit / 2 ، أي في الحالة قيد النظر Upr \ u003d 3 V. بجهد دخل 15 فولت ، يجب أن يقع 3 فولت على المقاوم R7 ، و التيار من خلاله (يساوي التيار خلال الحاجز بأكمله) المعرف \ u003d UBX / Rd \ u003d 15 V / 100 kOhm \ u003d 0.15 mA \ u003d 150 μA ، ثم مقاومة المقاوم R7: R \ u003d Upor / Id ؛ R7 = 3 فولت / 0.15 مللي أمبير = 20 كيلو أوم.
عند إدخال العاكس DD1.5 ، يجب أن يكون 3 فولت بجهد إدخال 14 فولت. التيار من خلال الحاجز في هذه الحالة هو Id \ u003d 14 V / 100 kOhm \ u003d 0.14 mA. ثم المقاومة الإجمالية R6 + R7 \ u003d Upop / Id \ u003d 3 / 0.14-21.5 kOhm.
ومن ثم R6 = 21.5-20 = 1.5 كيلو أوم.
وبالمثل ، يتم تحديد مقاومة المقاومات المتبقية للمقسم: R5 \ u003d UporkhRd / Uin- (R6 + R7) -1.6 كيلو أوم ؛ R4-2 kOhm و R3-2.2 kOhm و R2-2.7 kOhm وأخيراً R1 \ u003d Rd- (R2 + R3 + R4 + R5 + R6 + R7) = 70 kOhm-68 kOhm.
بشكل عام ، كما هو معروف ، فإن جهد عتبة عناصر الدوائر الدقيقة CMOS يتراوح من 1 / 3Upit إلى 2 / 3Upit. من المعروف أيضًا أن عناصر نفس الدائرة المصغرة ، المصنعة في دورة تكنولوجية واحدة على نفس الشريحة ، لها نفس قيم عتبة التبديل تقريبًا. لذلك ، لضبط "بداية مقياس" الفولتميتر بدقة ، يكفي استبدال المقاوم R1 بدائرة متسلسلة من ماكينة حلاقة ذات تصنيف محسوب ودائرة ثابتة ذات تصنيف أقل مرتين من المحسوب.
استقرار درجة حرارة الجهاز مرتفع جدًا. عندما تتغير درجة الحرارة من -10 إلى +60 درجة مئوية ، تتغير عتبة الاستجابة بعدة مئات من الفولت. يتميز مثبت الدائرة المصغرة DA1 أيضًا باستقرار درجة حرارة لا يقل عن 30 مللي فولت في حدود 0 ... 100 درجة مئوية.
يجب ألا يقل جهد الخرج لمثبت DA1 عن 6 فولت ، وإلا فلن تتمكن المحولات من توفير التيار اللازم من خلال مصابيح LED. تسمح محولات شريحة K561LN2 بتيار خرج يصل إلى 8 مللي أمبير. يمكن استبدال مصابيح AL307BM LED بأية أخرى عن طريق إعادة حساب المقاومات الحالية للحد من R8-R13. يمكن أن تكون المكثفات أيضًا أي جهد مقنن لا يقل عن 10 فولت.
لإنشاء الجهاز المجمع ، يتم توصيله بإخراج مصدر جهد قابل للتعديل ، والذي سيحاكي الشبكة الداخلية. من خلال ضبط جهد الخرج للمصدر على 10 فولت ، ومقاومة المقاوم المضبوط إلى الحد الأقصى ، قم بتدوير شريط التمرير الخاص به حتى يتم تشغيل HL1 LED. يتم تعيين المستويات المتبقية تلقائيًا.
يتم تثبيت أجزاء الفولتميتر على لوحة دوائر مطبوعة مصنوعة من رقائق الألياف الزجاجية بسمك 1 مم. يظهر رسم اللوحة في الشكل. 2. إنه مصمم لتثبيت مقاوم ضبط SPZ-33 ، والباقي - MLT-0.125 ، مكثف C1 - KM ، C2 - K50-35.
يتم توصيل اللوح بالجزء السفلي من الصندوق البلاستيكي ببراغي M2.5 على رفوف أنبوبية وآخر يضغط في نفس الوقت على شريحة DA1 على اللوحة. لاحظ أن هذه الدائرة المصغرة مثبتة بجانب بلاستيكي (وليس معدني) على اللوحة. يتم أيضًا تثبيت حامل أنبوبي بين علبة الدائرة الدقيقة واللوحة ، ولكن يتم تقصيرها.
يتم ثني خيوط مصابيح LED قبل التركيب بمقدار 90 درجة بحيث تكون محاورها البصرية موازية لمستوى اللوحة. يجب أن تبرز أغلفة مصابيح LED خارج حافة اللوحة ، وأثناء التجميع النهائي للجهاز ، تدخل في الفتحات المحفورة في نهاية الصندوق.
سيكون استقرار المثبت والجهاز بأكمله أعلى إذا تم توصيل مكثف بسعة 0.1 ميكرون بمدخل الدائرة المصغرة (بين الدبابيس 8 و 17). من أجل حماية المثبت من ارتفاعات الجهد العرضي في الشبكة الداخلية ، والتي يمكن أن يصل اتساعها إلى 80-00 فولت. يجب توصيل مكثف أكسيد آخر بالتوازي مع هذا المكثف. يجب أن يكون بسعة 1000 ميكروفاراد على الأقل وبجهد اسمي 25 فولت. سيكون لهذا المكثف أيضًا تأثير مفيد على تشغيل مكبر الصوت والراديو لمعدات السيارات.
الأدب
لا تعتبر دوائر معقدة من الفولتميتر الرقمي ومقياس التيار الكهربائي ، مبنية دون استخدام متحكمات دقيقة على الدوائر الدقيقة SA3162 ، KR514ID2. عادة ، جيد كتلة المختبرهناك أجهزة مدمجة لإمداد الطاقة - الفولتميتر ومقياس التيار الكهربائي. يسمح لك الفولتميتر بضبط جهد الخرج بدقة ، وسيعرض مقياس التيار التيار خلال الحمل.
تحتوي إمدادات الطاقة القديمة في المختبر على مقاييس اتصال ، ولكن الآن يجب أن تكون رقمية. غالبًا ما يصنع هواة الراديو هذه الأجهزة استنادًا إلى متحكم دقيق أو رقائق ADC مثل KR572PV2 و KR572PV5.
رقاقة CA3162E
ولكن هناك دوائر دقيقة أخرى لها نفس الإجراء. على سبيل المثال ، هناك دائرة كهربائية صغيرة CA3162E ، مصممة لإنشاء مقياس قيمة تناظرية مع عرض النتيجة على مؤشر رقمي مكون من ثلاثة أرقام.
الدائرة الدقيقة CA3162E عبارة عن ADC بجهد إدخال أقصى يبلغ 999 مللي فولت (بينما تكون القراءات "999") ودائرة منطقية توفر معلومات حول نتيجة القياس في شكل ثلاثة رموز BCD متناوبة مكونة من أربعة أرقام عند خرج متوازي وثلاثة مخرجات لاستقصاء بتات الدائرة الديناميكية.
للحصول على جهاز كامل ، تحتاج إلى إضافة وحدة فك ترميز للعمل على مؤشر من سبعة أجزاء وتجميع من ثلاثة مؤشرات من سبعة أجزاء مدرجة في المصفوفة للإشارة الديناميكية ، بالإضافة إلى ثلاثة مفاتيح تحكم.
يمكن أن يكون نوع المؤشرات أيًا - LED ، الإنارة ، تفريغ الغاز ، الكريستال السائل ، كل هذا يتوقف على دائرة عقدة الإخراج في وحدة فك التشفير والمفاتيح. يستخدم مؤشر LED على لوحة النتائج من ثلاثة مؤشرات من سبعة أجزاء مع الأنودات المشتركة.
ترتبط المؤشرات وفقًا لمخطط المصفوفة الديناميكي ، أي أن جميع مخرجات مقاطعها (الكاثود) متصلة بالتوازي. وللاستجواب ، أي التبديل المتسلسل ، يتم استخدام مخرجات الأنود الشائعة.
رسم تخطيطي لفولتميتر
الآن أقرب إلى المخطط. يوضح الشكل 1 دائرة الفولتميتر التي تقيس الجهد من 0 إلى 100 فولت (0 ... 99.9 فولت). يتم توفير الجهد المقاس للدبابيس 11-10 (الإدخال) للرقاقة D1 من خلال مقسم على المقاومات R1-R3.
مكثف SZ يزيل تأثير التداخل على نتيجة القياس. يضبط المقاوم R4 قراءات الجهاز على صفر ، في حالة عدم وجود جهد الإدخال A ، يحدد المقاوم R5 حد القياس بحيث تتوافق نتيجة القياس مع النتيجة الحقيقية ، أي أنه يمكن للمرء أن يقول إنهم معايرة الجهاز.
أرز. 1. مخطط الرسم البيانيالفولتميتر الرقمي حتى 100 فولت على الرقائق SA3162 ، KR514ID2.
الآن حول مخرجات الدائرة المصغرة. تم بناء الجزء المنطقي من CA3162E وفقًا لمنطق TTL ، والمخرجات أيضًا مع مجمعات مفتوحة. في المخرجات "1-2-4-8" يتم تكوين رمز عشري ثنائي ، يتم استبداله بشكل دوري ، مما يوفر الإرسال التسلسلي للبيانات على ثلاثة أرقام من نتيجة القياس.
إذا تم استخدام وحدة فك ترميز TTL ، مثل KR514ID2 ، فإن مدخلاتها متصلة مباشرة بمدخلات D1 هذه. إذا تم استخدام وحدة فك ترميز منطقية CMOS أو MOS ، فستحتاج مدخلاتها إلى أن يتم سحبها إلى أعلى باستخدام المقاومات. يجب القيام بذلك ، على سبيل المثال ، إذا تم استخدام وحدة فك الترميز K176ID2 أو CD4056 بدلاً من KR514ID2.
يتم توصيل مخرجات وحدة فك الترميز D2 بمخرجات المقطع من خلال مقاومات تحديد التيار R7-R13 مؤشرات LED H1-NC. ترتبط مخرجات القطاعات التي تحمل نفس الاسم لجميع المؤشرات الثلاثة معًا. لاستجواب المؤشرات ، يتم استخدام مفاتيح الترانزستور VT1-VT3 ، إلى القواعد التي يتم إرسال الأوامر من مخرجات H1-NC الخاصة بشريحة D1.
يتم إجراء هذه الاستنتاجات أيضًا وفقًا لنظام التجميع المفتوح. نشط الصفر ، لذلك ، يتم استخدام الترانزستورات للهيكل p-p-r.
رسم تخطيطي للأميتر
تظهر دائرة مقياس التيار الكهربائي في الشكل 2. الدائرة هي نفسها تقريبًا باستثناء المدخلات. هنا ، بدلاً من الحاجز ، هناك تحويلة على المقاوم بقدرة 5 وات R2 بمقاومة 0.1 Ot. مع هذه التحويلة ، يقيس الجهاز التيار حتى 10 أمبير (0 ... 9.99 أمبير). يتم إجراء التصفير والمعايرة ، كما في الدائرة الأولى ، بواسطة المقاومات R4 و R5.
أرز. 2. رسم تخطيطي لمقياس رقمي حتى 10 أمبير وأكثر على الدوائر الدقيقة CA3162 و KR514ID2.
من خلال تحديد فواصل ومجزئات أخرى ، يمكنك تعيين حدود قياس أخرى ، على سبيل المثال ، 0 ... 9.99V ، 0 ... 999mA ، 0 ... 999V ، 0 ... 99.9A ، يعتمد ذلك على معلمات الإخراج لـ أن مصدر الطاقة في المختبر ، والذي سيحدد فيه هذه المؤشرات. أيضًا ، بناءً على هذه الدوائر ، يمكنك إنشاء جهاز قياس مستقل لقياس الجهد والتيار (جدول متعدد).
في هذه الحالة ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه حتى باستخدام مؤشرات الكريستال السائل ، سيستهلك الجهاز تيارًا كبيرًا ، نظرًا لأن الجزء المنطقي من CA3162E مبني وفقًا لمنطق TTL. لذلك ، من غير المرجح أن ينجح جهاز جيد يعمل بالطاقة الذاتية. لكن مقياس الفولتميتر للسيارة (الشكل 4) سيخرج جيدًا.
يتم تشغيل الأجهزة بجهد ثابت ثابت يبلغ 5 فولت. في مصدر الطاقة الذي سيتم تركيبها فيه ، من الضروري توفير مثل هذا الجهد بتيار لا يقل عن 150 مللي أمبير.
توصيل الجهاز
يوضح الشكل 3 مخطط توصيل العدادات في مصدر المختبر.
أرز. 3. مخطط توصيل العدادات في مصدر معمل.
الشكل 4. الفولتميتر سيارة محلية الصنع على الدوائر الدقيقة.
تفاصيل
ربما يكون أصعب الحصول عليه هو الدوائر الدقيقة CA3162E. من نظائرها ، أعرف فقط NTE2054. قد تكون هناك أشياء أخرى مماثلة لا أعرف عنها.
الباقي أسهل بكثير. كما قيل من قبل ، دارة الإخراجيمكن القيام به على أي وحدة فك ترميز والمؤشرات المقابلة. على سبيل المثال ، إذا كانت المؤشرات ذات كاثود شائع ، فأنت بحاجة إلى استبدال KR514ID2 بـ KR514ID1 (pinout هو نفسه) ، واسحب الترانزستورات VT1-VTZ لأسفل عن طريق توصيل جامعها بمصدر الطاقة السالب ، والوابعثات إلى كاثودات المؤشرات المشتركة. يمكنك استخدام وحدات فك ترميز CMOS عن طريق سحب مدخلاتها إلى power plus باستخدام المقاومات.
مؤسسة
بشكل عام ، الأمر بسيط للغاية. لنبدأ مع الفولتميتر. أولاً ، نغلق الاستنتاجين 10 و 11 من D1 لبعضهما البعض ، ومن خلال ضبط R4 نضع قراءات صفرية. بعد ذلك ، قم بإزالة وصلة المرور التي تغلق الأطراف 11-10 وقم بتوصيل جهاز مثالي ، على سبيل المثال ، مقياس متعدد ، بأطراف "التحميل".
من خلال ضبط الجهد عند خرج المصدر ، باستخدام المقاوم R5 ، نقوم بضبط معايرة الجهاز بحيث تتوافق قراءاته مع قراءات جهاز القياس المتعدد. بعد ذلك ، قم بإعداد مقياس التيار الكهربائي. أولاً ، بدون توصيل الحمولة ، عن طريق ضبط المقاوم R5 ، قمنا بضبط قراءاته على الصفر. أنت الآن بحاجة إلى مقاوم ثابت بمقاومة 20 Ot وقوة لا تقل عن 5W.
قمنا بتعيين الجهد إلى 10 فولت على مصدر الطاقة وقمنا بتوصيل هذا المقاوم كحمل. نقوم بضبط R5 بحيث يظهر مقياس التيار الكهربائي 0.50 أ.
يمكنك أيضًا المعايرة باستخدام مقياس التيار القياسي ، ولكن بدا لي أنه أكثر ملاءمة مع المقاوم ، على الرغم من أن الخطأ في مقاومة المقاوم بالطبع يؤثر بشكل كبير على جودة المعايرة.
وفقًا لنفس المخطط ، يمكنك عمل مقياس الفولتميتر للسيارة. يظهر رسم تخطيطي لمثل هذا الجهاز في الشكل 4. تختلف الدائرة عن تلك الموضحة في الشكل 1 فقط في دارة الإدخال والطاقة. يتم تشغيل هذا الجهاز الآن بالجهد المقاس ، أي أنه يقيس الجهد المقدم إليه كمصدر طاقة.
يتم تغذية الجهد من الشبكة الموجودة على متن السيارة من خلال مقسم R1-R2-R3 إلى مدخلات الدائرة المصغرة D1. معلمات هذا الحاجز هي نفسها كما في الدائرة في الشكل 1 ، أي للقياس ضمن 0 ... 99.9V.
لكن في السيارة ، نادرًا ما يكون الجهد أكثر من 18 فولت (أكثر من 14.5 فولت هو عطل بالفعل). ونادرًا ما ينخفض إلى أقل من 6 فولت ، ما لم ينخفض إلى الصفر عند إيقاف تشغيله تمامًا. لذلك ، يعمل الجهاز بالفعل في نطاق 7 ... 16 فولت. يتم إنشاء مصدر الطاقة 5 فولت من نفس المصدر باستخدام مثبت A1.
كانت المهمة هي تحديد حالة البطارية أثناء التفريغ وتخزينها وشحنها ، وكان علي أن أتذكر المهارات وأخذ مكواة اللحام. جميع الدوائر التي تحتوي على مجموعة من المقارنات والحيل الأخرى ألهمت الكآبة بحجمها - كان من الأسهل ربط جهاز القياس المتعدد بالبطارية. لذلك ، تقرر ابتكار شيء بسيط وأنيق ، ونتيجة لذلك ، وُلد مخطط يمكن تحجيمه ليلائم احتياجاتك من حيث العرض والعمق. يتم استخدام ثلاثة عناصر فقط لكل خطوة جهد - الصمام الثنائي زينر ، والمقاوم والصمام الثنائي الباعث للضوء (في هذه المرحلة ، صفع جبهتك وصرخ: "كيف لم أفكر في الأمر من قبل!"
بشكل عام ، التقط الرسم التخطيطي وصورة الجهاز النهائي بناءً على بطارية حمض الرصاص 12 فولت ، كما هو الحال في UPS والسيارات. إشارة من التفريغ الكامل (الجهد أقل من 9.5 فولت) إلى الشحن الكامل (الجهد أكبر من 14.6 فولت). إذا كنت بحاجة إلى نطاقات أخرى أو كنت تريد مقياسًا أوسع ، فإننا نأخذ أقرب صمام زينر من حيث الجهد ونأخذ في الاعتبار المقاوم المحدد للتيار لمصباح LED. (انخفاض 1.5 فولت ، تيار 20 مللي أمبير).
بشكل عام ، كل شيء بسيط.
إذا كنت تستخدم مكونات SMD ، فيمكنك حينئذٍ تلبية عملة العشرة كوبيك ، حسنًا ، لم تكن لدي مهمة التصغير ، لذلك قمت بتجميعها على لوح التجارب.
يشير أول مؤشر LED أحمر إلى أن الدائرة متصلة وأن هناك بعض الجهد. الثاني أكثر من 9 فولت والثالث أصفر أكثر من 10 فولت والرابع أكثر من 11 فولت والخامس أخضر أكثر من 12 فولت والسادس أكثر من 13 فولت. يمكن رؤية التدرجات بين هذه النقاط تمامًا من خلال درجة إضاءة مصابيح LED المقابلة. في هذه الحالة ، تكون البطارية قيد الشحن وعلى وشك الشحن.
