Woltomierz analogowy
2053
z wyświetlaczem LED
wa UM-ka, której poruszająca się wolno tu diod LED sterowany przez popularny
Do czego to służy?
wskazówka pozwoli nam dokonać po- przetwornik napięcie/jedna z szesnastu
Obecnie, w epoce wszechwładnie pa-
miaru i zorientować się z grubsza diod - UAA170.
nujących na rynku dokładnych i w miarę
w kształcie badanego przebiegu. Prototyp urządzenia posiadał tylko je-
tanich uniwersalnych mierników cyfro-
Najlepszym dowodem na to,że po- den zakres pomiarowy - 0...15VDC,
wych, propozycja budowy miernika ana-
miar analogowy niejednokrotnie może wystarczający w większości zastoso-
logowego może wydawać się cokolwiek
być użyteczny jest fakt, ze najwyższej wań amatorskich. Autor postanowił jed-
nie na czasie.
klasy uniwersalne mierniki cyfrowe są nak rozszerzyć możliwości przyrządu
Woltomierz analogowy - do czego
wyposażone w układ służący do takich dodając minimalnym kosztem jeszcze
taki muzealny zabytek może być jeszcze
pomiarów. Jest to tzw. wskaz
nik  bar dwa zakresy: 0...1,5VDC i 0...150VDC.
potrzebny? Posłużmy się konkretnym
graph wyświetlający wynik pomiaru
przykładem: mamy do zbadania punkt
Jak to działa?
w formie analogowej jednocześnie z wy-
w uruchamianym układzie, w którym
świetlaniem cyfrowym. Mierniki uniwer- Schemat elektryczny miernika przed-
występują przebiegi zmienne o częstotli-
salne wyposażone w bar graph są jed- stawiony został na rys 1. Układ jest kla-
wości np. 2Hz i których amplitudy nie
nak bardzo drogie i najczęściej nie trafia- syczną, zalecaną przez producentów,
znamy. Mamy do dyspozycji bardzo no-
ją do warsztatów początkujących elekt- aplikacją UAA170, o której właściwie
woczesny, wielozakresowy miernik cyf-
roników-amatorów. niewiele ciekawego można napisać.
rowy  mierzÄ…cy wszystko (ale nie posia-
Nie mamy zamiaru namawiać nikogo W układzie podstawowym o zakresie
dający tzw.  bar graphu , o czym póz
-
do budowy analogowego miernika 0...15V zapalenie drugiej diody oznacza
niej). Konia z rzędem temu, kto potrafi
wskazówkowego. Rozwiązanie takie by- napięcie 2V a diody 15-ej - 15V. Napię-
dokonać prawidłowego pomiaru za po-
łoby prawdopodobnie bardzo kosztow- cia pośrednie sygnalizowane są zapale-
mocÄ… takiego przyrzÄ…du! MigajÄ…ce cyfer-
ne. Nie zależy nam jednak w tym przy- niem sąsiednich diod, np zapalone diody
ki wskaz
nika, który za wszelką cenę chce
padku na osiągnięciu szczególnie wiel- 4 i 5 oznaczają napięcie ok. 4,5V. Taka
 dogonić ustawicznie zmieniające się
wartości napięć mogą każdego dopro- kiej precyzji pomiaru lecz na skonstru- precyzja wskazań jest w zastosowaniach
wadzić do oczopląsu! Jeżeli mamy oscy- owaniu wskaz
nika dającego ogólne wy- do jakich zaprojektowany został nasz
obrażenie o poziomie i kształcie przebie- przyrzad całkowicie wystarczająca.
loskop, to możemy sobie jakoś poradzić.
gu napięcia w badanym układzie. Do W zależności od położenia przełączni-
Ale jeżeli go nie mamy? Właśnie w takiej
tego celu zupełnie wystarczający będzie ka SW1, rezystory R3 i R5 lub R3 i R6
sytuacji nieocenione usługi może oddać
miernik analogowy, nawet stara, poczci- prosty wskaz
nik zbudowany z szesnas- tworzą dzielnik napięcia 1:10 lub 1:100,
ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96 47
WYKAZ ELEMENTÓW
Kondensatory
C1, C3: 220µF/16V
C2, C4: 100nF
Rezystory
R1: 560W
R2: potencjometr nastawny
wieloobrotowy Heltrim 20kW
R3: 1MW
R4: 22kW
R5: 10kW
R6: 100kW
R7: nie występuje w zestawie
Półprzewodniki
D1: dioda Zenera 5,1V
U1: UAA170 lub odpowiednik, np.
ULY1970
Ux: opcjonalnie 7812
Różne
Z1: ARK2
Przełącznik 3-pozycyjny
Pozostały nam jeszcze dwie sprawy
do omówienia: sprawa obudowy i zasi-
lania. Pomimo usilnych starań autorowi
nie udało się znalez
ć odpowiedniej obu-
dowy do naszego woltomierza. Jak jed-
nak widać, płytka została zaprojektowa-
na w taki sposób, że w ostateczności mo-
żemy się bez niej obejść, a w każdym ra-
zie uprościć jej konstrukcję do minimum.
Na stronie opisowej płytki umieszczone
zostały pod każdą z diod duże i wyraz
ne
cyfry od 0 do 15. Jeżeli więc nie zna-
jdziemy jakiegoś pudełeczka na nasz
Rys. 1. Schemat ideowy woltomierza analogowego.
przyrząd, to możemy po prostu wyciąć
z kawałka przezroczystego plexi lub
barwionego na czerwono (ew. zielono)
umożliwiając dokonywanie pomiarów na na kierunek montażu diod. Punkty lutow-
polistyrenu kawałek szybki o wymiarach
zakresie 0...15 lub 0...150VDC. Zakres nicze anod diod mają kształt kwadratowy
identycznych z płytką. W takiej szybce
0...1,5VDC jest zakresem podstawowym, i do tych właśnie punktów musimy przy-
wiercimy cztery otwory i za pośrednict-
nie wymagajacym dołączanie żadnego lutować dłuższe nóżki LEDów. Zastoso-
wem tulejek dystansowych skręcamy ją
dzielnika. Dioda Zenera D1 zabezpiecza wanie scalonego stabilizatora napiÄ™-
z płytką.
wejście układu UAA170 przed dosta- cia U2 jest opcjonalne i do tej sprawy
niem się na nie zbyt wysokiego napiecia. powrócimy jeszcze w dalszej części opi-
Cd. na str. 50
su.
Montaż i uruchomienie
Mozaikę ścieżek płytki drukowanej
woltomierza przedstawia rysunek 2.
Płytka została wykonana z laminatu
jednostronnego i niestety nie udało się
uniknąć zastosowania kilku zworek. Nie
wygląda to pięknie, lecz autor sądzi, że
lepiej mieć płytkę trochę mniej estetycz-
ną niż trzykrotnie droższą (przy zastoso-
waniu druku dwustronnego)! Jak zwykle,
montaż rozpoczynamy od wlutowania
tych nieszczęsnych zworek. Są one wy-
raz
nie zaznaczone na stronie opisowej
za pomocą kreski i litery  Z . Następnie
montaż przeprowadzamy zgodnie z ogól-
nie przyjętymi zasadami, wlutowując naj-
pierw elementy najmniejsze i podstaw-
Rys. 2. Rozmieszczenie elementów na płytce drukowanej.
kę. Szczególną uwagę musimy zwrócić
48 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96
Podstawowe parametry:
Napięcie zasilania: 4...20V
Pobór prÄ…du: typ. 56µA
Nieliniowość: typ. Ä…0,2°C
Współczynnik temperaturowy:
typ. 10mV/°C (9,8...10,2mV/°C)
Rys. 2. Układ termometru.
Dopuszczalny prąd wyjściowy:
0...1mA
Choć w zasadzie wersja LM35DZ
Stabilność długoczasowa (1000h):
WYKAZ ELEMENTÓW
nie jest przeznaczona do pomiaru tem-
typ Ä…0,08°C
peratur ujemnych, jednak w praktyce
US: LM35DZ
można mierzyć także temperatury ujem-
D: 1N4148
ne - w tym zakresie producent nie
W prostej wersji temometru nie po-
złączka baterii
gwarantuje jednak dokładności. Można
winny być stosowane długie przewody,
przewód - tasiemka 30cm
więc śmiało wykorzystać układ z rysun-
ponieważ przy znacznym obciążeniu po-
koszulka termokurczliwa
ku 1d i ewentualnie sprawdzić rzeczy-
jemnościowym (pojemność kabla
wtyk bananowy - 2 szt.
wiste błędy w zakresie temperatur
>50pF) układ może się wzbudzić. Przy
ujemnych z pomocÄ… wzorcowego ter-
długich przewodach należy stosować re-
proporcjonalne do temperatury w stop- mometru.
zystor 2kW separujący układ od pojem-
niach Celsjusza. W praktyce jedną z najważniej-
nościowego obciążenia, włączony
Odczytu temperatury można dokonać szych spraw jest zabezpieczenie czujni-
w obwód nóżki Uout, umieszczony tuż
z pomocą jakiegokolwiek woltomierza ka przed wpływem wilgoci. W modelu
przy układzie scalonym.
cyfrowego czy analogowego. użyto tylko koszulki termokurczliwej, jeś-
Piotr Górecki
Układ pobiera bardzo niewielki prąd, li jednak czujnik miałby mierzyć tempe-
więc błąd wynikający z samopodgrze- raturę przewodzących płynów (choćby
wania jest pomijalny, mniejszy od 0,1°C. wody), powinien zostać dodatkowo za-
Komplet podzespołów z płytką
Testy wykazały, że układ modelowy bezpieczony gumą silikonową lub ewen-
jest dostępny w sieci handlowej
mierzy temperaturÄ™ od +0,6 do przynaj- tualnie dobrym wodoodpornym klejem
AVT jako "kit szkolny" AVT-2100.
mniej +100°C. czy lakierem.
Cd. ze str. 48
Z kawałka dowolnego tworzywa
sztucznego wycinamy wymiarowo iden-
tyczny element i także korzystając
z tulejek mocujemy go od dolnej strony
płytki. Obudową tego nazwać nie moż-
na, ale otrzymamy w ten sposób cał-
kiem przyzwoicie prezentujÄ…cy siÄ™ pa-
kiecik. Dla wygody Czytelników przygo-
towaliśmy rysunek płyty czołowej do na-
szego miernika. Rysunek ten należy
przenieść metodą kserograficzną na ar-
kusz przezroczystej folii (wiele kseroko-
piarni świadczy takie usługi) i po przy-
cięciu umieścić pod płytą czołową urzą-
dzenia.
Ostatnia, bardzo kłopotliwa sprawa,
Rys. 3. Widok płyty czołowej.
to zasilanie. Układ UAA170 wymaga mi-
nimalnego napięcia zasilania równego
10VDC, co praktycznie uniemożliwia za-
silanie go z typowej baterii 9V. ZdarzajÄ… szeregowo (UAA170 pracuje poprawnie z
ródło dokładnie znanego napięcia, np.
się jednak egzemplarze tej kostki pracu- jeszcze przy tym napięciu) lub np. jedna 10V. Pokręcajac potencjometrem mon-
jące poprawnie już przy tym napięciu bateria 9V + pojedyncze ogniwo 1,5V. tażowym R2 staramy się uzyskać zapa-
i po zmontowaniu układu warto prze- W przypadku zasilania miernika ze lenie się odpowiedniej, w tym wypadku
prowadzić testy zasilania go z pojedyn- szczególnie niestabilnego napięciowo 10-ej diody. Po tym pozostaje już tylko
czej baterii 9V. W większości wypad- z
ródła, możemy zastosować stabilizację jakoś obudować nasz przyrząd.
ków pozostanie nam jednak zasto- napięcia wlutowując w oznaczone miej-
Zbigniew Raabe
sowanie zasilacza 12V, najlepiej tzw. sce scalony stabilizator typu 7812.
kalkulatorowego. Jeżeli bardzo zależy Układ miernika nie wymaga urucha-
nam na zasilaniu bateryjnym, to możemy miania a jedynie prostej kalibracji. Po
Komplet podzespołów z płytką
rozważyć możliwość zastosowania zmontowaniu całości dołączamy do
jest dostępny w sieci handlowej
dwóch baterii połączonych szeregowo. układu zasilanie. Miernik ustawiamy na
AVT jako "kit szkolny" AVT-2053.
Mogą to być dwie baterie 9V połączone zakres 0...15V i do wejścia podłączamy
50 ELEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 5/96


Wyszukiwarka