Цифровые амперметры

В предлагаемом измерителе тока отсутствуют проблемы гальванической развязки измерительной части от сети, т. Первичная обмотка — пропущенный через отверстие трансформатора хорошо изолированный один из сетевых проводов или несколько витков изолированного провода, включенного в разрыв измерительной цепи, вторичная — любая его вторичная обмотка. Прибор имеет линейную шкалу, обладает высокой чувствительностью и достаточно широким динамическим диапазоном. Предел измерения тока — мА, но его несложно изменить для измерений от сотен миллиампер до десятков ампер. Выходное напряжение при малых токах нагрузки также практически равно отрицательному напряжению питания. ОУ питается от однополярного источника напряжением 5 В.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схема цифрового амперметра переменного тока

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Цифровые амперметры переменного тока серии …

Измеритель тока сети

Весьма часто в нашей жизнедеятельности возникает ситуация, при которой нам необходимо измерить силу тока. Для чего? Чтобы узнать предполагаемую мощность того или иного оборудования, например. Для определения потенциально уровня нагревания кабеля и так далее. Примерно для этих целей нам и понадобится амперметр переменного тока. Именно он служит для измерения силы тока.

К слову, с помощью прибора можно измерить силу не только переменного, но и постоянного тока. Как пользоваться этим инструментом? Чтобы понять, как подключить амперметр, нужно уяснить принцип диапазона измерения.

То есть, прибор работает в определенном диапазоне, измеряя от значений в мкА до значений в кА. Учитывая техническую схему подключения, следует опередить максимальный уровень тока шкалы.

Само подключение происходит последовательно, а не параллельно существующей нагрузки. Иначе существует опасность перенапряжения прибора. Соответственно, он станет нефункционален, проще говоря, перегорит. Важным моментом является то, что измеряемый ток сильно зависит от общего сопротивления цепи. Из этого следует, что внутреннее сопротивление прибора должно быть предельно небольшим. Иначе, класс точности результатов может быть под вопросом.

Ведь само оборудование будет влиять на числительный показатель. Чтобы точнее уяснить, понадобится схема подключения амперметра. Как подключить амперметр, если величина тока, которая необходима для измерения, превосходит возможности прибора? Для этого как раз и используются разнообразные шунты. Они позволяют расширить измеримый диапазон тока. Нагрузка будет распределена в пользу шунта, он примет на себя большую часть. По сути, шунт просто покажет снижение тока, которое зафиксирует прибор.

В данном случае он будет работать по принципу милливольтметра, однако, его показатели будут в амперах, а значит и конечная информации будет корректной. Для более детального понимания необходима схема включения амперметра через шунт. Амперметр постоянного тока применяется повсеместно. Если мы исключим бытовые нужды, то первым вариантом будут крупные промышленные предприятия. Естественно лишь те, которые, так или иначе, занимаются созданием генерацией и дальнейшим потреблением электрической или тепловой энергии.

Помимо этого, широкое применение прибор нашел в строительстве. Ни один серьезный проект не проходит без этого маленького помощника. Устройство амперметра может довольно сильно отличаться в зависимости от модели. Если классифицировать их по типу отсчета, можно выделить стрелочные, световые и электронные варианты. Амперметр постоянного тока может быть различным также как и способы его функционирования.

Тут ряд шире, и остановиться на нем стоит подробнее. Электромагнитные амперметры необходимы для измерения переменного тока с невысокой частотностью. Схема амперметра данного типа самая простая, соответственно — они наиболее дешевые на рынке.

Если вам интересно, как называется прибор для измерения силы тока с высокой частотностью, то это термоэлектрический измеритель. Принцип действия амперметра такого рода заключается в работе проводника и термопары. Проводник с помощью проходящего по нему тока нагревает термопару, что и служит способом вычисления силы тока. Ферродинамические устройства необходимы для стрессовой среды с повышенным магнитным полем. Они более устойчивы к внешнему и внутреннему воздействию.

Самым последним словом техники является амперметр цифровой. Это наиболее прогрессивные модели, которые не боятся сильного напряжения, механических повреждений. Они гораздо проще в освоении и применении. Как подключить цифровой амперметр? В большинстве случаев, если производитель не указал иное, точно так же как и обычный.

На этом основные виды амперметров можно считать исчерпанными. Некоторые пользователи, правда, посчитают, что один вид мы пропустили.

А именно вольтметр. Для начала давайте просто разберем этимологию слов. И хотя первый может подключаться к той же цепи, что и вольтметр, назначение у них совершенно разное.

Ампер — единица измерения силы тока, тогда как вольт — единица измерения напряжения. Так чем же амперметр отличается от вольтметра? Правильно, первый измеряет силу, а второй напряжение. Прибор амперметр служит для измерения силы пока в цепях с переменным и постоянным напряжением. Подключение происходит последовательно. Идеальный амперметр не оказывает влияния на цепь, но создать его в реальной жизни невозможно, так как любой проводник имеет внутреннее сопротивление.

Такой прибор существует лишь в теории, где влияние устройства не учитывается в связи с допустимой погрешностью расчетов. Для повышения точности производимых измерений сопротивление амперметра стремятся сделать минимальным.

Амперметр постоянного тока, предназначенный для измерения малых значений, может иметь в основании магнитоэлектрическую систему. Его принцип действия основан на взаимодействии катушки, через которую протекает ток и постоянного магнита. Преимуществом такой конструкции является высокая чувствительность и равномерная шкала. Недостатками магнитоэлектрической системы является невозможность работы с переменным током и сложность конструкции.

Высокая цена на магниты также снижает конкурентную способность приборов такого типа. Данная система применяется и на вольтметрах. В отличие от предыдущего прибора амперметр переменного тока в своей основе имеет электромагнитную систему. Наиболее часто такие устройства используются в сетях на Герц. Преимуществом конструкции является универсальность, позволяющая помимо переменного измерять и постоянный ток. Сопротивление амперметра электромагнитного типа выше, чем у других моделей, что отражается в худшую сторону на точность результата.

В некоторых случаях в первой половине шкалы ставится точка, говорящая о невозможности измерить ток в данном диапазоне, сохраняя в норме погрешность. Для уменьшения воздействия влияния внешних магнитных полей используются амперметры ферродинамического типа. Устройство характеризуется высокой точностью измерений. Это позволяет отказаться от установки в приборе дополнительных защитных экранов. В основе конструкции лежит замкнутый ферримагнитный провод. Стрелки амперметра показывает измеряемую величину на нелинейной шкале.

Показания амперметра можно снять с требуемой погрешностью не во всем диапазоне измерений, а лишь начиная со значения, обозначенного точкой. Среди стрелочных амперметров существует электродинамический тип. Особую популярность он не получил из-за высокой чувствительности к окружающим магнитным полям. Перед тем как подключить амперметр важно обеспечить защиту от внешнего воздействия. Преимуществом прибора является его универсальность. Также при хорошем магнитном экранировании прибор покажет высокую точность, поэтому электродинамические устройства используются для поверки других амперметров.

Цифровой измеритель силы тока наиболее удобен в пользовании, так как сразу показывает требуемое значение без необходимости получения данных с помощью стрелок амперметра. Часто он входит в состав мультиметра или электронного вольтамперметра. Наиболее современные приборы имеют возможность автоматически выбирать предел измерений. Прибор не чувствителен к горизонтальному либо вертикальному положению.

Независимо от конструкции подсоединение прибора в сеть производится исключительно последовательно, что показывает схема подключения амперметра изображенная ниже. Подключение параллельно равносильно короткому замыканию, так как внутреннее сопротивление прибора очень мало. Правильность подключения прибора обеспечивает его сохранность и отсутствие повреждений в электросхеме.

Для измерения больших токов используются шунты. Амперметр подключается к выводам резистора параллельно. Результаты измерений подлежат дальнейшей обработке для вычисления силы тока протекающей в цепи.

Для гальванического разделения силовой и контрольной цепи используют измерительные трансформаторы тока. Амперметр подключается к специальным выводам. Используется такая схема для измерения токов, превышающих предел измерений прибора. Производить измерения на цифровом амперметре гораздо проще. Не столь критично отреагирует прибор и на неправильно выбранную полярность. Большинство высокотоковых выходов мультиметров не имеют защиты плавким предохранителем. Для осуществления измерения силы тока без разрыва схемы существует специальный вид электрических амперметров под названием токовые клещи.

Принципиальная схема

Для вывода результатов измерения в данном амперметре решено было использовать пару 7-сегментых LED-индикаторов. Такие индикаторы, несмотря на некоторую свою архаичность по сравнению с новомодными LCD-модулями типа 16хх, обладают также и рядом неоспоримых преимуществ: они гораздо надежнее и прочнее; не портятся и не мутнеют от контакта с нефтепродуктами (а замасленные руки в гараже — дело обычное, цифры на LED-индикаторах ярче и гораздо «читабельнее» — особенно издали; и к тому же, никакой холод в гараже светодиодам не страшен — в отличие от ЖК, который на морозе попросту «слепнет».

Ну а последним доводом в пользу светодиодной матрицы — в контексте данной разработки — стал тот факт, что длинный 1602 просто-напросто не вписывался по размерам в штатное отверстие для амперметра (круглое и очень небольшое!) на корпусе ЗУ. Определившись с типом индикатора, встал другой вопрос — какой же микроконтроллер использовать в качестве основы для данного устройства.

В том, что эту схему нужно строить именно на МК, сомнений никаких не возникало -делая амперметр на «КМОП-россыпи», можно повредиться рассудком. На первый взгляд, самым очевидным решением является «рабочая лошадка» ATtiny2313 -этот МК имеет достаточно развитую архитектуру, и вполне подходящее для подключения LED-матрицы количество линий ввода-вывода.

Однако, здесь все оказалось не так уж и просто — ведь для измерения тока в состав МК обязательно должен входить аналогово-цифровой преобразователь, но инженеры фирмы Atmel почему-то не оснастили «2313-й» данной функцией… Другое дело семейство Меда: эти чипы обязательно имеют «на борту» модуль АЦП.

Но, с другой стороны, даже ATMega8в — как самый простой представитель «старшего» семейства — обладает гораздо большей функциональностью, чем того требует построение простого амперметра. А это уже не самое лучшее решение с точки зрения классического подхода к проектированию!

Под «классическим подходом к проектированию» здесь подразумевается так называемый «принцип необходимого минимума» (горячим приверженцем которого, в пику новомодным «Ардуинам», является и автор этих строк), согласно которому любую систему следует проектировать с использованием минимально возможного количества ресурсов; а окончательный результат должен содержать в себе как можно меньше незадействованных элементов. Поэтому, в соответствии с этим принципом — простому прибору -простой микроконтроллер, и никак иначе!

Правда, и не все простые МК подойдут для поставленной задачи. Взять, к примеру, ATtinyl3 — в нем есть АЦП, он прост и недорог; да вот только линий ввода-вывода — для подключения матрицы из двух «семисегментников» — у него явно маловато…

Хотя, если немного пофантазировать, то такая проблема вполне разрешима — при помощи копеечного счетчика К176ИЕ4 и несложного алгоритма, этим счетчиком управляющего.

Вдобавок, у такого подхода есть даже положительные стороны — во-первых, отпадает необходимость «навешивать» на каждый сегмент индикатора по токоограничительному резистору (генераторы тока уже имеются в выходных каскадах счетчика); а во-вторых, в данной схеме можно использовать индикатор как с общим катодом, так и с общим анодом — для перехода на «общий анод» нужно изменить подключение транзисторов VT1 и VT2, выв. 6 DD2 подключить к линии +9 В через резистор 1 кОм, а левый вывод R3 соединить с «землей».

Рис. 1. Принципиальная схема самодельного амперметра (до 10А) на микроконтроллере ATtiny13.

Для того, чтобы управлять счетчиком при помощи МК, нужно задействовать всего две линии: одну — для сигнала счета (С), а другую -для сигнала сброса (R).

Причем, в ходе испытания устройства выяснилось, что КМОП-микросхема К176ИЕ4, будучи подключенной напрямую к линиям МК, вполне надежно работает с его ТТЛ-уровнями — без какого-либо дополнительного согласования.

А еще две линии МК управляют ключами VТ1-VТ2, создавая динамическую индикацию. Фрагмент исходного кода, где реализована процедура управления счетчиком DD2, приведен в листинге:

Рис. 2. Процедура управления К176ИЕ4.

Процедура написана на низкоуровневом языке AVR-Assembler; однако, она легко может быть переведена и на любой язык высокого уровня. В регистре Temp процедура получает число, которое необходимо отправить в счетчик К176ИЕ4 для отображения на индикаторе; линия 1 порта В микроконтроллера подключена ко входу сброса счетчика (R), а линия 2 — к его счетному входу (С).

Чтобы избежать мерцания чисел в момент переключения счетчика, перед вызовом данной процедуры необходимо погасить оба разряда, закрыв транзисторы VT1 и VT2 подачей лог.О на линии 0 и 4 порта В МК; ну а после того, как процедура отработает, уже можно зажигать тот или иной разряд индикатора. Кстати, благодаря счетчику К176ИЕ4, к любому МК можно подключить индикаторную матрицу 7×4, задействовав для этого только 6 линий ввода-вывода (две — для управления счетчиком, и еще четыре — для динамического переключения разрядов).

А если в «напарники» к К176ИЕ4 добавить еще один счетчик -декадный К176ИЕ8 — чтобы использовать его для «сканирования» разрядов; то появится возможность подключить к МК индикаторную матрицу величиной до 10 знакомест, выделив для этого всего лишь 5 линий ввода-вывода (две — для управления К176ИЕ8; две — для К176ИЕ4; и еще одна — для гашения индикатора в момент счета К176ИЕ4)!

В подобном случае алгоритм динамической индикации будет сводиться к управлению счетчиком К176ИЕ8, что во многом аналогично алгоритму передачи цифры в счетчик К176ИЕ4, приведенному в листинге выше.

К недостаткам же такого подключения индикаторной матрицы — помимо использования «лишней» микросхемы — можно отнести необходимость введения в схему дополнительного питания +9 В, т.к. попытки запитать КМОП-счетчики от +5 В, увы, не увенчались успехом…

В качестве индикатора в данном устройстве применим практически любой сдвоенный «семисегментник» с общими катодами, предназначенный для работы в схемах с динамической индикацией. Допустимо использовать и четырехразрядную матрицу, задействовав у нее только два из четырех имеющихся разрядов.

В авторском варианте индикаторное «табло» и вовсе было собранно на отрезке макетной платы-«решета», из двух «древних» одноразрядных АЛС321…

Правда, в процессе работы над схемой амперметра всплыла небольшая проблема — с подключением десятичной запятой: ведь она должна светиться в старшем разряде, и не гореть — в младшем.

И если все делать «по уму», то неплохо было бы выделить — для динамического управления этой самой запятой — еще одну ножку МК (т.к. в К176ИЕ4 никаких средств для управления запятыми не предусмотрено) — чтобы на нее «повесить» вывод индикатора, отвечающий за запятые.

Но, поскольку все линии ввода-вывода МК уже были заняты, то бороться с этой проблемой пришлось отнюдь не самым изящным способом: обе запятые решено было оставить постоянно зажженными, запитав соответствующий вывод индикаторной «матрицы» от линии +9 В через токоограничительный резистор R3 (подбирая его сопротивление, можно выровнять яркость свечения запятой относительно остальных сегментов); а лишнюю запятую в младшем разряде (крайнюю правую) просто замазать каплей черной нитрокраски.

С технической точки зрения такое решение сложно назвать идеальным; но в глаза «загримированная» подобным образом запятая совершенно никак не бросается…

В качестве датчика тока используются два параллельно соединенных резистора R1 и R2, мощностью по 5 Вт каждый. Вместо пары R1 и R2 вполне можно установить и один резистор сопротивлением 0,05 Ом — в таком случае его мощность должна быть не менее 7 Вт.

Более того, в «прошивке» микроконтроллера предусмотрена возможность выбора сопротивления измерительного шунта — в данной схеме может быть применен как 0,05-омный, так и 0,1-омный датчик тока.

Для того, чтобы задать микроконтроллеру сопротивление шунта, использующегося в конкретном случае, необходимо записать определенное значение в ячейку памяти EEPROM, расположенную по адресу 0x00 — для сопротивления 0,1 Ом это может быть любое число меньше 128 (в таком случае МК, будет делить результат измерений на 2); а при использовании шунта сопротивлением 0,05 Ом в эту ячейку, соответственно, следует записать число больше 128.

И если планируется эксплуатировать устройство с приведенным на схеме 0,05-омным шунтом, то о записи указанной ячейки можно и вовсе не беспокоиться, т.к. у нового (или «стертого в ноль») МК во всех ячейках памяти итак будет число 255 (0xFF).

Питать прибор можно как от отдельного источника — напряжением не менее 12 В, так и от силового трансформатора самого зарядного устройства. Если питание будет производиться от трансформатора ЗУ, то желательно задействовать для этого отдельную обмотку, никак не связанную с зарядной цепью; однако, допускается питать амперметр и от одной из зарядных обмоток.

В этом случае напряжение питания нужно брать до выпрямительного моста «зарядника» (т.е., непосредственно с обмотки), а в разрыв обоих проводов питания амперметра включить по резистору 75 Ом/1 Вт. Резисторы необходимы для зашиты «отрицательных» диодов моста VD1-4 от прохождения через них части зарядного тока.

Дело в том, что если подключить прибор к зарядной обмотке, не установив этих резисторов то, учитывая общую «землю» у моста VD1-4 и диодного моста зарядного устройства, около половины зарядного тока аккумулятора будет возвращаться в обмотку не через мощные диоды выпрямителя ЗУ, а через «отрицательное» плечо моста VD1-4, вызывая сильный нагрев маломощных 1N4007.

Установка же этих резисторов ограничит ток питания прибора и оградит диодный мост VD1-4 от протекания зарядного тока, который теперь, практически полностью, будет течь по «правильной» цепи — через мощные диоды выпрямителя ЗУ.

Печатная плата для данного амперметра разрабатывалась под конкретные посадочные места в корпусе конкретного ЗУ; ее чертеж приведен на рис.3.

Индикаторная матрица устанавливается отдельно — на небольшой платке (отрезке «макетки» 30×40), которая крепится к основной плате болтами М2,5 через дистанционные втулки, со стороны монтажа; и соединяется с ней 10-жильным шлейфом.

Еще одной частью получившегося «бутерброда» является декоративная передняя панель из оргстекла, покрашенная с обратной стороны нитрокраской из баллончика (незакрашенным должен остаться только небольшой прямоугольник — «окошко» для индикатора).

Передняя панель также крепится к основной плате со стороны монтажа (болтами М3 с дистанционными втулками — ими же прибор крепится и к корпусу ЗУ). Печатные дорожки сильноточной цепи, идущие к резисторам R1 и R2, следует выполнить как можно более широкими, и припаять к ним выводы резисторов на всю длину, заодно усилив монтаж толстым слоем припоя.

В качестве выводов для подключения прибора к ЗУ желательно использовать два болта М3, припаяв их головки к плате, и закрепив с другой стороны гайками.

Рис. 3. Печатная плата для схемы цифрового амперметра на микроконтроллере.

Программа

При записи «прошивки» в МК его необходимо настроить для работы на частоте 1,2 МГц, от внутреннего тактового генератора. Для этого частоту тактирования следует выбрать равной 9,6 МГц, и включить внутренний делитель такта на 8.

Для увеличения надежности работы также желательно активировать внутренний супервайзор питания (модуль BOD), настроив его на сброс МК при «просадке» питающего напряжения ниже 2,7 В.

Все настройки производятся при помощи записи соответствующих значений в конфигурационные Fuse-ячейки: SUT1=1, SUT0=0, CKDIV8=0, BODLEVEL1 =0, BODLEVELO=1, WDTON=1. Остальные «фъюзы» можно оставить по умолчанию.

Прошивка для микроконтроллера и печатная плата формата Sprint Layout — .

Рис. 3. Плата амперметра на Attiny13 в сборе.

Рис. 4. Плата амперметра на Attiny13 в сборе (вид с обратной стороны).

Матин А. РК-11-17.

Сборка и наладка

Правильно собранный вольтметр начинает работать сразу. Сборку производить сначала из пассивных элементов.
Программаторов для внесения откомпилированной программы существует много. Я считаю, что самый удачный для радиолюбителей это JDM программатор под управлением программной оболочки «Ic-prog», в которую для наших проектов необходимо внести конфигурационное слово: «0×31B4». С его помощью включается внутренний генератор с частотой 4 МГц, и соответственно высвобождаются ножки порта RA для нужных нам целей.
Программировать микроконтроллер можно как в отдельно собранном программаторе, так и внутрисхемно.
Не забываем о константе калибровки внутреннего генератора, которая расположена в последнем адресе памяти МК. Она легко стирается при программировании. Посему нужно сначала прочитать содержимое МК, выписать на бумагу имеющееся значение константы. Затем загрузить файл в оболочку программатора и руками повторно внести ее обратно по адресу, где она была перед финальной прошивкой.
Процесс практической прошивки PIC 16F676 детально описан на Датагоре (ссылка 1).
Файлы для прошивки микроконтроллеров и файлы проектов для практического изучения и применения выложены в архиве в первой части статьи.

Литература

1. Простой цифровой вольтметр от 0 до 30 Вольт на 3 сегмента
2. Лабораторный блок питания с микроконтроллерным управлением 0…25,5В с двойной защитой, «Радиоаматор» №3, март 2011 г., ст.26-30.
3. //alex-exe.ru/radio/microcontrollers/atd-pic16f676-7seg-old/
4. Официальный сайт компилятора MikroElektronika
В завершение, вспомните слова кузнеца из фильма «Формула Любви»: «…если один человек построил, другой завсегда разобрать может!».

Удачи!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

💰 Внимание! 800 рублей для новичков на Aliexpress 💰
. Если вы впервые на Aliexpress — получите 800.00₽ купонами на свой первый заказ. Владимир (kotyk7) Местоположение в тайне. Список всех статей Профиль kotyk7 О себе автор ничего не сообщил.

Особенности РIС 16F676

Хочу обратить внимание, что описанная конструкция на МК РIС 16F676 имеет ряд важных для изучения отличий от вольтметра, созданного на микроконтроллере от конкурирующей фирмы AVR Mega8. В первую очередь это усложненная система вывода результата на индикатор в результате наличия «укороченных» портов (в Mega8 вывод всех сегментов вместе с запятой «укладывается» в один порт, чего нельзя сделать с помощью PIC 16F676). Несмотря на это, в нашем случае, это большой плюс ибо, изучив чуть-чуть более сложное, легко поймешь и легкое. Во-вторых: микросхема PIC 16F676 меньше по массогабаритным показателям, дешевле и доступнее.
Освоив методику раздельного управления регистрами двух портов для вывода индикации, сможете перенести этот проект на иную элементарную базу.

Способы усреднения

Хотя компилятор «MikroC PRO» формирует довольно стабильный показатель измеряемых величин, иногда измеряемое напряжение имеет ярко выраженную импульсную либо непостоянную во времени функцию. В данном случае, показания будут часто меняться, что может сказаться на читаемости результатов. Чтобы это предотвратить, нужно сделать программное усреднение показаний n-ого числа измерений.
В этом случае можно сделать несколько измерений, просуммировать и поделить на их общее количество. Казалось бы, очень просто, незачем и говорить, но в жизни как всегда есть заковырка, о которой стоит знать. Не буду приводить математические теории. Просто поверьте, если так сделать то чем больше будет итераций, тем большую получим погрешность в показаниях, особенно если несколько выборок сильно отличается от предыдущих измерений.
На досуге просто проверьте такие примеры:
Возьмем дважды по 10 чисел-выборок напряжения (1, 4, 3, 1, 1, 4, 2, 4, 1, 1) и (2, 1, 2, 3, 2, 2, 2, 3, 3, 2) — их сума одинакова и равна 22. Если просто поделить их на число итераций, получится среднее число 2,2 Вольт. Верно ли это для обоих случаев? Очевидно, что нет. Чтобы повысить точность при наличии пиковых значений надо использовать иной способ подсчета.
То есть, если известно, что уровень напряжения будет изменяться мало, можно пользоваться простым усреднением, а если нет, то используйте более сложный алгоритм подсчета. Его еще называют программным фильтром низких частот (ФНЧ). Для него нужно результат каждого суммирования запомнить и просуммировать между собой в отдельной переменной и потом поделить на их количество:
1. 2 2. (2+1)/2=1,5 3. (1,5+2)/2=1,75 4. (1,75+3)/2=2,37 5. (2,37+2)/2=2,18 6. (2,18+2)/2=2,09 7. (2,09+2)/2=2,04 8. (2,04+3)/2=2,52 9. (2,52+3)/2=2,76 10. (2,76+2)/2=2,38
Получив усреднение между каждым из замеров, снова усредняем:
(2+1,5+1,75+2,37+2,18+2,09+2,04+2,52+2,76+2,38)/10 =2,16 ≈2,2 В.
Как видим, этот вариант еще точнее. Из практического опыта — применение такого «программного» ФНЧ все же не освобождает нас от применения ФНЧ в «железе» на входе АЦП (резистор с емкостью). Он еще дополнительно «срежет» часть шумов по входу.

Практика программирования этого метода очень простая, но по началу, из-за невнимательности, можно «большой огород нагородить» множеством переменных, которых будет тем больше, чем большее количество итераций. При этом у МК бестолково отбирается много ресурсов. Иногда даже хвастаются использованием массивов. На самом деле для ее реализации понадобятся всего-то четыре обычных переменных. Итак, как пример, в виде готовой подпрограммы, которую легко можно интерпретировать в предложенную ранее для изучения:
//вводим дополнительные переменные: unsigned int res_ADC; //данные АЦП текущее измерение unsigned int res0_old; //данные АЦП предыдущего измерения unsigned int temp; //промежуточные данные: переменная суммирования unsigned char i; //количество итераций ADC_sum(void){ for (i=0; i<64; i++) // цикл усреднения на 64 выборки (более чем достаточно) {res_ADC = ADC_Read(3); //меряем напряжение по входу if (i == 0) // если первое включение (первая выборка) {res0_old = res_ADC;// первое значение выборки, отправляем «старые данные» temp = res0_old;} // те же данные в сумматор else //значит уже не первый раз, тогда {res0_old += res_ADC; // сложили текущее значение с предыдущей выборкой res0_old /= 2; // поделили на 2 temp += res0_old;} // сразу же просуммировали в сумматоре }// уже сложили все 64 раза temp /= 64;// cумму делим на 64 ADC_1 = temp; //результат отправляем в привычную нам переменную return ADC_1;} // все, вернули полученный результат для последующей индикации

Слово в защиту PROTEUSа

На этом месте те, кто имеет некоторый опыт работы с указанным симулятором, сразу будет вспоминать свои разные проблемы и высказывания, прочитанные на форумах о неточностях его работы, находя дополнительные аргументы для присоединения к числу его противников.

На самом деле все проблемы от незнания. Начиная ставить PROTEUS-у задачи, которые выходят за рамки простых, многие не удосуживаются поинтересоваться о важных принципах работы использованных в схеме компонентов. Ведь в нем заложены идеализированные модели и константы, либо как в нашем случае — условия работы индикатора. В частности индикатор то у нас не «простой», а динамический и значит, согласно «мнению» симулятора должен получать на вход только импульсный сигнал с периодом не менее 1 мс.
Во время симуляции, быстродействующий МК выполняет команды слишком быстро и сигнал на указанном порту получается недостаточной длины. Индикатор симулятора игнорирует его. Запятая не высвечивается. На лицо «ошибка» программы, которой на самом деле нет.
Вот и формируется негативное мнение о симуляторе, а ведь все проблемы в нас самих.
Войдя в свойства этого компонента можно изменить нужный нам параметр в сторону его уменьшения. Тогда все будет показывать и без указанной строчки программного кода. Но с учебной целью делать этого не будем, а то ненароком породим множество новых проблем. С этой же целью введены строки 37-38. В данном случае решен вопрос времени засветки сегмента «G». Без них, в симуляторе он будет слегка мерцать. Сказываются расчеты симулятора задержек прохождения сигнала по буферным транзисторам. Он ведь целенаправленно оптимизирован под цифровую технику, а тут аналоговые детали в чистом виде. Учитывая, что симулятор в своей работе использует идеализированные модели, для «нормальной» работы PROTEUSа также введены дополнительные резисторы в цепях их коллекторов. В «железе» их можно не ставить.

Помните, что в симуляторе по умолчанию в данном микроконтроллере включен режим внешнего генератора. Для освобождения ног портов для наших нужд нужно перенести конфигурационное слово из компилятора в свойства МК симулятора.
Итого: изучайте матчасть, которой будете пользоваться, и число ошибок будет стремиться к нулю. Не придется сомневаться в квалификации людей, создающих сложный проффесиональный продукт и критиковать вещи, до конца неосвоенные. Проявляйте интерес, изучайте, не стесняйтесь, ищите и все получится!

Смена типа индикаторов

Если использовать индикатор с общим катодом, надо опять менять буферные транзисторы на проводимость «n-p-n» и выходные логические уровни МК на противоположные. Учтите, что, после смены транзисторов на их коллекторах будет не логическая единица, а логический нуль. Транзисторы указанной структуры управляются также не логическим нулем, как «p-n-p», а единицей. Значит, в программе нужно использовать готовую подпрограмму, описанную в Листинге №1 для управления разрядами, а вот подпрограмму вывода сегментов «void Cod_to_PORT (char DIGIT_NUMBER)» придется полностью изменить в части инверсии всех выходных сигналов. Ибо в данном случае засвечивать сегменты будут логические единицы.

Принцип работы амперметра и вольтметра

Электрика и электрооборудование, электротехника и электроника — информация! Чтобы измерить силу тока в некоторой электрической цепи, существуют приборы, называемые амперметры. Они включаются в цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметров очень мало, поэтому такое измерительное устройство не влияет на параметры электрического тока измеряемой цепи.

Амперметр – прибор для измерения силы тока. На этой станице вы слабо, но он все-таки есть. Второй тип амперметра – это цифровой амперметр. Упрощённая схема стрелочного амперметра переменного тока. Но чтобы не .

Цифровые амперметры: характеристики, виды, принцип работы

Величина потребления тока была названа именем французского математика и физика Андре-Мари Ампера. С тех пор нет в мире ни одной электротехники, у которой бы эта основная характеристика ни измерялась бы в амперах. Для информации. Сила ампера, с которой магнитное поле действует на проводник, является векторной величиной. Она имеет взаимно перпендикулярное направление вектору индукции. Для визуального представления взаимодействия физических величин ниже приведена картинка. Прибор, который измеряет силу ампера, называется амперметром. В зависимости от пределов измерения, шкала такого прибора градуируется в микро-, милли-, кило,- амперах.

Как подключить амперметр, что это за прибор? Как пользоваться амперметром и вольтметром

В статье пойдет речь о схеме цифрового амперметра действующих среднеквадратичных значений переменного тока. В схеме этого амперметра информация о токе в цепи нагрузки выводится на жидкокристаллический индикатор. Схема нового амперметра показана на рисунке 1. В качестве датчика тока использован все тот же модуль, что и в вышеупомянутой статье, с алиэкспресс на основе микросхемы ACS

Ток измеряется в амперах. Следовательно, амперметр — это инструмент, измеряющий силу тока.

Измерение силы тока при помощи амперметра

Амперметр — это прибор для измерения силы тока в электрической цепи. Любой амперметр рассчитан на измерение токов определенной величины. Следовательно в зависимости от измеряемого тока приборы делятся на амперметры РА1 , миллиамперметры РА2 и макроамперметры РА3 , которые обозначаются на принципиальных схемах следующим образом:. Амперметры этого типа имеют магнитноэлектрическую систему. Они состоят из катушки тонкой проволоки, которая может вращаться между полюсами постоянного магнита.

Цифровые модульные вольтметры и амперметры.

Полезные советы. Подключение амперметров в сети постоянного и переменного тока. Цифровой амперметр на микроконтроллере — GreenChip. Подключение амперметра и вольтметра в сети постоянного и переменного Всё об Амперметре: назначение, схемы подключения, типы, параметры. Цифровой амперметр вольтметр переменного тока на микроконтроллере Как подключить амперметр переменного тока в цепь постоянного тока Цифровой амперметр переменного тока 3-х фазный на DIN-рейку А

Амперметр — измеряем ток: назначение, схемы подключения, типы для фиксации силы постоянного либо переменного тока, протекающего в цепи — то . Цифровые амперметры – современная модель приборов, сочетающая .

Амперметр на светодиодах своими руками (схема). Амперметр на схеме

Схема цифрового амперметра переменного тока

Но мы все учились в школе и знаем, что электронов в проводнике миллиарды миллиардов и считать количество электронов было бы бессмысленно. Что же собой представляет 1 Ампер? Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение провода проходит заряд, равный 1 Кулону.

Амперметры. Виды и работа. Устройство и применение. Особенности

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: SAL0006 встраиваемый цифровой амперметр …

Чтобы измерить силу тока в некоторой электрической цепи, существуют приборы, называемые амперметры. Они включаются в цепь по последовательной схеме. Внутреннее сопротивление амперметров очень мало, поэтому такое измерительное устройство не влияет на параметры электрического тока измеряемой цепи. Единицей измерения силы тока является ампер. Шкалы приборов могут градуироваться в различных долях ампера: микроамперах, миллиамперах и т. Соответственно такие приборы называют микроамперметрами, миллиамперметрами и т.

Шкалу амперметров градуируют в микроамперах , миллиамперах , амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют.

Весьма часто в нашей жизнедеятельности возникает ситуация, при которой нам необходимо измерить силу тока. Для чего? Чтобы узнать предполагаемую мощность того или иного оборудования, например. Для определения потенциально уровня нагревания кабеля и так далее. Примерно для этих целей нам и понадобится амперметр переменного тока. Именно он служит для измерения силы тока.

Амперметр — это электроизмерительный прибор, предназначенный для фиксации силы постоянного либо переменного тока, протекающего в цепи — то есть устройство для измерения тока. Амперметр подключается последовательно, с тем участком электроцепи, где предполагается измерять ток. Так как ток, который он измеряет зависит от сопротивления элементов цепи, то сопротивление амперметра должно быть максимально низким очень маленьким. Это позволяет уменьшить влияние устройства для измерения тока на измеряемую цепь и повысить их точность.