Переделка Цифрового Вольтметра в Амперметр
Один микроконтроллер ATmega32 и сдвоенный операционный усилитель заменяет две дефицитные микросхемы GC7137AD (урезанный аналог микросхемы-мультиметра ICL7137). Другими словами, на микроконтроллере ATmega32 собран цифровой трехразрядный вольтметр и амперметр, который можно использовать для контроля параметров лабораторных источников тока.
Недавно мне написали про неудачную переделку блока питания DAZHENG PS-1502DD [2]. Парень неправильно запитал блок индикации YIZHAN-3000BTB (напряжение питания взял без развязки), и у него погорели микросхемы GC7137AD. Этот случай подсказал мне сделать программу для ATmega32, которая заменяла бы весь блок индикации YIZHAN-3000BTB. В этой статье описывается, как работает этот новый блок индикации, и чем он отличается от старого.
[Блок индикации YIZHAN-3000BTB]
Полная принципиальная схема блока индикации YIZHAN-3000BTB есть в статье [2]. Здесь я привожу только краткую структурную схему этого узла, чтобы было проще понять, как он работает.
Постоянное стабилизированное напряжение питания 5 вольт этого блока индикации должно иметь обязательную развязку от всей остальной схемы блока питания (от проводов КРАСНЫЙ, ЧЕРНЫЙ и СИНИЙ, которыми блок индикации соединен со силовым стабилизатором напряжения).
Это достигается применением отдельной обмотки силового трансформатора и отдельного выпрямителя со стабилизатором.
[Блок индикации на ATmega32 и OP291]
Ниже приведена новая схема блока индикации и его принципиальная схема. Блок индикации был собран на макетной плате AVR-USB-MEGA16, поэтому конструкция получилась очень простая. Несмотря на то, что точность АЦП ATmega32 всего лишь 10 бит, блок индикации благодаря интегрированию нескольких результатов дает точность примерно 12 бит. Т. е. точность измерения превышает величину единицы младшего разряда отображаемых цифр. Коэффициенты усиления буферных каскадов каналов тока и напряжения (построенных на операционных усилителях постоянного...
Основное отличие от YIZHAN-3000BTB в том, что в качестве датчика тока используется резистор 0.1 Ом, подключенный по минусовому проводу силового стабилизатора. Второе отличие - питание блока индикации на ATmega16 (5 вольт) не требует развязки от силового стабилизатора, оно имеет с ним общий минусовой провод. Третье отличие - для калибровки канала тока и напряжения отсутствуют подстроечные резисторы - теперь калибровка производится с помощью управляющей консоли через USB (в программе ATmega32 зашита подсистема CDC USB, реализующая виртуальный COM-порт). Четвертое отличие - запятые на индикаторах плавающие, их положение зависит от уровня измеряемого тока и напряжения.