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[!--downpath--]簡易可調穩壓電源采用三端可調穩壓集成電路LM317,使電流可調范圍在1.5~25V,最大負載電壓1.5A。其電路如圖所示。
電路工作原理:220V交流電經變壓器T降糖后,得到24V交流電;再經VD1~VD4組成的全橋檢波、C1檢波,得到33V左右的直流電流。該電流經集成電路LM317后獲得穩壓輸出。調節電位器RP,即可連續調節輸出電流。圖中C2用以清除寄生振蕩,C3的作用是抑制波紋,C4用以改善穩壓電源的暫態響應。VD5、VD6在當輸出端電容短路或調整端漏電時起保護作用。LED為穩壓電源的工作指示燈,內阻R1是限流阻值。輸出端安裝微型電流表PV,可以直觀地指示輸出電流值。
元元件的選擇與制做;元元件無特殊要求,按圖所示選用即可。
制做要點:①C2應盡量緊靠LM317的輸出端,以免移相,導致輸出電流不穩定;②R2應緊靠LM317的輸出端和調整端,以防止大電壓輸出狀態下,輸出端至R2間的引線電壓降導致基準電流變化;③穩壓塊LM317的調整端切莫懸空,接調整電位器RP時尤其要注意,以免滑動臂接觸不良導致LM317調整端懸空;④不要任意加強C4的容量;⑤集成塊LM317應加散熱片,以確保其長時間穩定工作。
簡易數字電流表電路圖(二)
數字電流表(數字面板表)是當前電子、電工、儀器、儀表和檢測領域大量使用的一種基本檢測工具有關數字電流表的書籍和應用已然十分普及了。這兒展示的一份由A/D轉換電路組成的數字電流表(數字面板表)電路,就是一款最通用和最基本的電路。
與相像的是,后者使用LCD液晶顯示,前者則是驅動LED數碼管作為顯示,除此之外,二者的應用基本是相通的。
電路圖中,僅僅使用一只DC9V電板,數字電流表就可以正常使用了。依照圖示的元元件數值,該表頭阻值范圍是±200.0mV。當須要檢測±200mV的電流時,訊號從V-IN端輸入,當須要檢測±200mA的電壓時,訊號從A-IN端輸入,不須要加接任何轉換開關,就可以得到兩種檢測內容。
簡易數字電流表電路圖(三)數字電流表電路圖
安裝電流表頭時的一些要點:根據檢測=±199.9mV來說明。
1.分辨引腳:芯片的第一腳,是正放芯片,面對機型字符,之后,在芯片的左下方為第一腳。
也可以把芯片的缺口朝左放置,左下角也就是第一腳了。
許多廠家會在第一腳門口打上一個小圓點作為標記。
曉得了第一腳以后,根據反秒針方向去走,依次是第2至第40引腳。(1腳與40腳遙遙相對)。
2.謹記關鍵點的電流:芯片第一腳是供電,正確電流是DC5V。第36腳是基準電流,正確數值是100mV,第26引腳是負電源引腳,正確電流數值是負的,在-3V至-5V都覺得正常,而且不能是正電流,也不能是零電流。芯片第31引腳是訊號輸入引腳,可以輸入±199.9mV的電流。在一開始,可以把它接地,導致“0”信號輸入,以便捷測試。
3.注意芯片27,28,29引腳的器件數值,它們是0.22uF,47K,0.47uF阻容網路,這三個器件屬于芯片工作的積分網路,不能使用磁片電容。芯片的33和34腳接的104電容也不能使用磁片電容。
4.注意接地引腳:芯片的電源地是21腳,模擬地是32腳,訊號地是30腳,基準地是35腳,一般使用情況下,這4個引腳都接地,在一些有特殊要求的應用中(比如檢測內阻或則比列檢測),30腳或35腳就可能不接地而是根據須要接到其他電流上。
5.負電流形成電路:負電流電源可以從電路外部直接使用7905等芯片來提供,然而這要求供電須要正負電源,一般采用簡單方式,借助一個+5V供電就可以解決問題。比較常用的方式是借助或則NE555等電路來得到,這樣須要降低硬件成本。我們常用一只NPN二極管,兩只阻值,一個電感來進行訊號放大,把芯片38腳的振蕩訊號串接一個20K-56K的阻值聯接到二極管“B”極,在二極管“C”極串接一個內阻(為了保護)和一個電感(提升交流放大倍數),在正常工作時,二極管的“C”極電流為2.4V-2.8V為最好。這樣,在二極管的“C”極有放大的交流訊號,把這個訊號通過2只4u7電容和2支晶閘管電阻的測量電路圖和實物圖,構成倍壓檢波電路,可以得到負電流供給的26腳使用。這個電流,最好是在-3.2V到-4.2V之間。
6.假如里面的所有聯接和電流數值都是正常的,也沒有“短路”或者“開路”故障,這么,電路就應當可以正常工作了。借助一個電位器和表針萬用表的內阻X1檔,我們可以分別調整出50mV,100mV,190mV三種電流來,把它們依次輸入到的第31腳,數碼管應當對應分別顯示50.0,100.0,190.0的數值,容許有2-3個字的偏差。假如差異太大,可以微調一下36腳的電流。
7.比列讀數:把31腳與36腳漏電,就是把基準電流作為訊號輸入到芯片的訊號端,這時侯,數碼管顯示的數值最好是100.0,一般在99.7-100.3之間,越接近100.0越好。這個測試是瞧瞧芯片的比列讀數轉換情況,與基準電流具體是多少mV無關,也未能在外部進行調整這個讀數。假如差的太多,就須要更換芯片了。
8.也常常使用在±1.999V阻值,這時侯,芯片27,28,29引腳的器件數值,更換為0.22uF,470K,0.047uF阻容網路,但是把36腳基準調整到1.000V就可以使用在±1.999V阻值了。
9.這些數字電流表頭,被廣泛應用在許多檢測場合,它是進行模擬-數字轉換的最基本,最簡單而又最優價位的一個技巧,是作為數字化檢測的一種最基本的技能。
是一塊應用十分廣泛的集成電路。它包含31/2位數字A/D轉換器,可直接驅動LED數碼管,內部設有參考電流、獨立模擬開關、邏輯控制、顯示驅動、自動調零功能等。這兒我們介紹一種她的典型應用電路--數字電流表的制做。其電路如附圖。
制做時,數字顯示用的數碼管為共陰型,2K可調內阻最好選用多圈內阻,分壓內阻選用偏差較小的金屬膜內阻,其它元件選用正品即可。該電路稍加整修,還可演化出好多電路,如數顯電壓表、數顯體溫計等。
簡易數字電流表電路圖(四)
硬件電路設計由4個部份組成:a/d轉換電路,單片機系統,led顯示系統、測量電流輸入電路。硬件電路設計框圖如圖1所示。其總設計框圖如下:
簡易數字直流電流表的硬件電路早已設計完成,就可以選定相應的芯片和元元件,借助軟件勾畫出硬件的原理,并仔細地檢測更改,直到產生建立的硬件原理圖。但要真正實現電路對電流的檢測和顯示的功能,還須要有相應的軟件配合,能夠達到設計要求。
軟件設計
按照模塊的界定原則,將該程序界定初始化模塊,a/d轉換子程序和顯示子程序,這三個程序模塊構成了整個系統軟件的主程序,如圖2所示。
整個程序設計的核心在于對a/d轉換的數據進行處理,包括數字混頻處理,數據小數位數的處理等。a/d轉換子程序拿來控制對輸入的模塊電流訊號的采集檢測,并將對應的數值存入相應的顯存單元。
顯示子程序采用動態掃描實現四位數碼管的數值顯示,在采用動態掃描顯示方法時,要促使led顯示的比較均勻,又有足夠的照度,須要設置適當的掃描頻率,當掃描頻度在70hz左右時,才能形成比較好的顯示療效,通常可以采用間隔10MS對led進行動態掃描一次,每一位led的顯示時間為1MS。
結果及偏差剖析
因為單片機為8位處理器,當輸入電流為5.00v時,輸出數據值為255(ffh),因而單片機最高的數值幀率為0.0196v(5/255)。這就決定了電流表的最高碼率只能到0.0196v,從表1可看見,測試電流通常以0.01v的幅度變化。
當in0口輸入電流值為13.5v時,顯示結果如圖3所示。檢測偏差為0.1v。
從表1可以看出,簡易數字電流表測得的值基本上比標準電流值偏大0-0.01v,這可以通過校準的基準電流來解決或則通過軟件校正的方法來減少偏差。由于該電流表設計時直接用5v的供電電源作為電流,所以電流可能有誤差。當要檢測小于5v的電流時,可在輸入口使用分壓阻值,而程序中只要將估算程序的除數進行調整就可以了。
從測試的數據看,其絕對偏差均控制在1v以下,而相對偏差均在1%以下,才能滿足大部份場合應用的須要,如采用實驗數據歸納的方式,將得出的數據勾畫成曲線,再使用更為合理的算法,將得到愈發確切的結果。
簡易數字電流表電路圖(五)
這個電子電路的工作是極其簡單的。測得的電流轉換成數字相當于,由IC內部的ADC,這么這個數字相當于解碼七段格式,之后顯示。在使用的ADC是雙積分型ADC。我們的ADC內部發生的過程,可以敘述為如下。對于一個固定的時間內要測得的電流是綜合獲得的積分器輸出一個斜坡。已知的參考電流的極性相反電阻的測量電路圖和實物圖,是應用集成的輸入,并容許坡道,直至積分器的輸出變為零。為負斜率達到零所需的時間檢測IC的時鐘周期,這將是成反比的電流下檢測。在簡單的話,輸入電流是相對于內部參考電流和數字格式轉換的結果是。
內阻R2和C1用于IC的內部時鐘頻度設置。電容C2中的內部參考電流的波動和降低.R4控制范圍內的電流表的穩定。最左側3顯示器聯接,使她們才能顯示所有的數字。最右邊的顯示聯接,它可以顯示為“1”和“-”。PIN5(點)的聯接到地面,只有第三個顯示其位置須要改變,當你改變的范圍通過改變R4的電流表。(R4=1.2K為0-20V的范圍內,R4=12K提供0-200V范圍內)。
電路圖
質量好的彩印電路板組裝的電路。該電路可從A+/_5V的雙電源供電。校準電路,功率高達和短期的輸入端子。之后調整R6,使顯示屏顯示0V。是CMOS元件,靜電十分敏感。應盡量避開接觸IC管腳用裸露的手掌。七段顯示器必須由共陽極型。
簡易數字電流表電路圖(六)構成的數字電流表電路圖