电源测量装置。方案、说明

电源测量装置。无线电电子电气工程百科全书

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所提出的设备设计为内置于实验室电源中。它装配在微控制器、LED 七元件指示器上，旨在测量输出电压和电流。

该设备是类似设备的简化版本，其描述发表在《Radio》杂志，2007 年，第 7 期，第 26 页。 28-0（Zaets N.“具有测量功能的高级数字保护装置”）。与原型相比，使用了更易于访问的微控制器，并且通过消除过流和过压保护来简化电路。假设这种保护是在电源本身中实现的。对此，重新开发了微控制器的控制程序，电压测量间隔为25.5 ... 0,1 V，分辨率为0 V，电流测量间隔为1,55 ... 0,01 A，分辨率为XNUMX A。

米。 1（点击放大）

器件原理图如图所示，测量的电压通过电阻分压器R0R1R1提供给MK DD5的RA6端口线（配置为ADC输入）。来自电流传感器 - 电阻器 R4 的信号被馈送到运算放大器 DA2.1 上的电压放大器，并在放大后从 DA2 2 上的电压跟随器的输出 - 传送到端口线 RA1，也配置为 ADC 输入。 MK 的时钟频率由石英谐振器 ZQ1 设置。由于其频率并不重要，因此您可以使用旧 VCR 中频率为 3,57 的谐振器。 4,43 或 4,5 MHz。该器件使用带有共阴极的四位七元件 LED 指示器。在这种情况下，测量参数“U”（HG1）和“I”（HG2）的符号分别显示在最右侧的数字中。

微控制器和运算放大器从集成稳压器 DA5 接收稳定的 +1 V 电源。该电压同时用作 ADC 的参考。该设备消耗的电流约为 100 mA，具体取决于所包含元件的数量和所用指示器的类型。电源电压不稳定 - 8. .25 V，但在电压超过 12 ... 15 V 时，您需要将 DA1 稳定器安装在面积为 10 ... 的散热器上。 20平方厘米。微控制器安装在面板中。

应该注意的是，电流传感器（电阻器 R4）与负载串联，因此电压表读数将被该传感器上的压降值高估。该误差与负载电流成正比，在 1A 时，该误差与负载电流成正比。为 0.12 V。该器件的这一缺点可以通过纠正 MC 程序来消除。

大多数元件安装在面包板印刷电路板上。均采用表面贴装固定电阻，除R4为线绕0 12 Ohm 5 W或自制外，微调器为SPZ-19，氧化电容为进口，其余为表面贴装，例如K10-17v指示器用绝缘安装线连接，经校验和调整后安装在电源前面板上。稳压器安装在面积为15 ... 25 cm2的散热器上。

需要注意的是，单片机程序中包含测量电流0 ... 2,55的区间，并且测量误差增大（低估）。如果设备内置的电源提供高达1.5A的电流，则应使用KR1,7系列的运放，例如KR2,55UD1446A KR1446UD1A。

任何拥有适当软件的程序员都适合对 MK 进行编程。作者使用了自制的ExtraPic，外壳为1C-Prog。编程过程已在文献中多次描述。

组装好的设备（没有微控制器）临时连接到适当的电源电路。 MK 面板端子 1 和 20 处的电压在运算放大器 DA5 的端子 6 和 7 处应为 +2.2 V - 接近于零。

关闭电源并安装微控制器。施加电源电压后，指示灯应亮起。通过将负载连接到电源的输出，检查设备的可操作性。如果指示灯亮度较低，可以通过选择电阻R8-R15（向下）来提高亮度。但其电阻不应小于33欧姆，以避免RB0-RB7端口线路电流过载。当过载时，各个元素的指示会随机消失。

使用数字电压表和电流表对设备进行校准。第一个连接到电源的输出，第二个连接到负载。通过设置电源输出端的最大电压，re（电阻器R4）与负载串联，因此电压表读数将被该传感器上的压降值高估。该误差与负载电流，1A 时为 0.12V。该器件的这一缺点可以通过纠正 MK 程序来消除。

大多数元件安装在面包板印刷电路板上。均采用表面贴装固定电阻，除R4为线绕0 12 Ohm 5 W或自制外，微调器为SPZ-19，氧化电容为进口，其余为表面贴装，例如K10-17v 。

电阻R1使设备的电压指示器和电压表的读数相等。通过改变负载电阻，将电流设置为约1A，电阻R3使电流指示器和电流表的读数相等。 uF

微控制器的程序可以从 ftp://ftp.radio.ru/pub/2012/05/vamper.zip 下载。

作者：P. Chubarov

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