И запомнит, и подаст сигнал
Цифровой мультиметр в новой роли. Недорогие цифровые мультиметры типа М-830В сейчас активно применяются не только в индустрии, но и в быту: к примеру, для измерения напряжения в сети либо на зажимах аккумулятора, «прозвонки» электрических цепей. Дополненные приставками, созданными радиолюбителями, они применяются при замерах температуры, частоты вращения вала двигателя…
К числу устройств, разрешающих применять популярный М-830В в необыкновенной для него роли, относится и предлагаемая мною конструкция. Это — самодельная приставка, призванная улучшить типовой мультиметр так, что у пользователя появляется возможность в один момент с проведением измерений приобретать сигнал управления аккуратным устройством либо механизмом по достижении заданной величины у параметра, забранного под контроль.
В следствии несложно перевоплотить, к примеру, измеритель температуры в терморегулятор, а простой блок питания — в сетевой адаптер с защитой по току либо напряжению. Возможно кроме того произвести нужную коммутацию прибора по достижению контролируемой величины установленного порога.
Как свидетельствует практика, точность для того чтобы срабатывания определяется чертями базисного мультиметра (вернее, примененного в нем аналого-цифрового преобразователя — АЦП, выполненного в виде громадной интегральной схемы) и будет не хуже единицы младшего разряда на любом пределе того либо иного диапазона.
У данного АЦП отсутствуют выходы сигналов работы цифровой части, исходя из этого в числе изюминок предлагаемой приставки — сравнение логических уровней в точках подключения жидкокристаллического индикатора (ЖКИ), имеющегося в мультиметре, с уровнями одноименных выходов «запоминающего» 3,5-разрядного декадного счетчика, действующего в паре с дешифратором 7-элементного кода.
Приставка запланирована на подключения ее к АЦП типа КР572ПВ5 (IСL7106), но может не меньше удачно использоваться и с любым прибором, имеющим «цифровой» выход. Для сокращения числа сравниваемых выходов в схеме учтено свойство избыточности стилизованного представления цифр. Сущность последнего в том, что любой из таких символьных знаков возможно выяснить по состоянию уровней всего пяти выходов — а, b, е, f и д стандартного обозначения сегментов.
Наряду с этим любая цифра преобразуется в собственный 5-разрядный код, а 3,5-раз-рядное число будет представлено 16-разрядным кодом.
В принципе, каждая цифра возможно выражена всего четырьмя разрядами бинарного кода. Но преобразователи 7-элементного кода в бинарно-десятичный сложны, исходя из этого при разработке данной конструкции предпочтение дано более несложному, заявленному выше ответу.
Характеризуя его. нелишне также подчернуть, что логический сигнал на выходе приставки формируется лишь при равенстве сравниваемых кодов, поскольку изменение числа на единицу не ведет к пропорциональному трансформации кода.
Сделана эта приставка на отечественных ИМС 176-й и 561-й серий. Как видно из принципиальной электрической схемы, DD1 делает в ней функции счетчика-делителя частоты на 10.
Запоминающий счетчик собран на трех однообразных микросхемах DD2 — DD4. Триггер формирователя сигнала индикации единицы старшего разряда — это DD5.1 с логическими элементами DD6.1, DD6.2; контрольный звуковой генератор — DD6.3, DD6.4; микросхемы сравнения бинарных кодов — DD7 — DD10; триггер, благодаря которому производится установка величины порога, — DD5.2.
На схеме кроме этого продемонстрировано и упрощенное подключение дополнительного ЖКИ HG1, разрешающего делать установку порога конкретно в ходе проведения измерений.
Принципиальная электрическая схема самодельной приставки к цифровом мультиметру, значительно расширяющая его настоящие возможности
Приставка подстыковывается к выводам АЦП в точках питания цифровой части (выв.1 — плюс, выв.37 — минус, неспециализированный провод приставки), подключения сегментов ЖКИ (выводы 4—8,11— 14, 16 — 18,22,23 и 25), неспециализированного электрода ОЭ (выв.21) и выхода сигналов тактового генератора (выв.38). Точки подключения сегментов (16-разрядного кода аналого-цифрового преобразователя) соединены с входами А микросхем DD7 — DD10, каковые включены по схеме повышения разрядности сравниваемых кодов.
На входы В этих же ИМС подаются сигналы с одноименных выходов запоминающего счетчика приставки. При равенстве кодов АЦП и запоминающего счетчика на выходе « = « DD10 появляется логическая единица — выходной сигнал приставки.
Перед «записью» величины порога в запоминающий счетчик на индикаторе мультиметра выставляется число, соответствующее пороговому значению.
Число возможно выставить методом измерения какого-либо медлено изменяемого параметра: к примеру, напряжения, снимаемого с движка переменного резистора, подключенного к источнику питания. Затем краткосрочно замыкают контакты SA2.
В следствии триггер DD5.2 переключится в состояние, при котором на его прямом выходе и связанном с ним входе R DD1 покажется низкий логический уровень, разрешающий ИМС DD1 счетный режим.
На запоминающий счетчик с выхода 10 DD1 начнут поступать импульсы, количество которых указано на индикаторе мультиметра.
При появлении на выходе приставки лог.1 триггер DD5.2 переключится в начальное состояние. На выходах DD2 — DD4 зафиксируется код числа индикатора, что сохранится в том месте до очередной «перезаписи» либо отключения питания самого устройства.
В один момент лог.1 поступит на верхний (по схеме) вход DD6.4, превращая его в инвертор, что создаст нужные условия для работы звуковому генератору. Значит — осуществится звуковая сигнализация записи кода порога либо успехи измеряемой величиной установленного порогового значения.
Логический элемент DD6.1 включен по схеме инвертора.
Его выходной сигнал переключает счетный триггер DD5.1 в момент переполнения счетчика DD4. DD6.2, исключающее Либо, преобразует постоянный логический уровень прямого выхода триггера в переменное напряжение с фазой и частотой, синхронно изменяющимися с напряжением на выходах b4 и с4 АЦП. С подобной целью — чтобы получить переменное напряжение на выходах запоминающего счетчика — входы С микросхем DD2 — DD4, как и выв.6 логического элемента DD6.2, подключены к ОЭ ЖКИ.
Для применения собственного ЖКИ в приставку вносят следующие трансформации. Выход триггера DD5.2 отсоединяют от входа SR DD1. Вместо него подключают другую цепь, условно продемонстрированную пунктиром на принципиальной электрической схеме.
Вход Т DD1 «перекидывают» на вывод подключения ОЭ ЖКИ либо любого сегмента. Наряду с этим частота повторения импульсов на выходе 10 будет составлять всего лишь пара Гц. Значит, появляется настоящая возможность: до тех пор пока контакты SA1 будут в замкнутом состоянии — применять ручную «дозировку» поступления импульсов на запоминающий счетчик.
Нелишне, думается, выделить, что по окончании разъединения SA1 код, записанный в запоминающий счетчик, сохраняется до следующего замыкания контактов либо до отключения питания схемы. Наряду с этим прямой либо инверсный выход освободившегося триггера DD5.2 возможно применять как дополнительный выход приставки. По окончании обнуления триггера (замыканием контактов SA2) он машинально переключится в состояние «1» — в момент успехи измеряемой величины установленного порога.
Uпит поступает на приставку конкретно от источника питания цифровой части схемы АЦП и образовывает приблизительно 4,5 В. Но гарантированная работа микросхем К176ИЕ4, применяемых в качестве запоминающих счетчиков DD2 — DD4, обеспечивается при напряжении не меньше 5 В. Как свидетельствует практика, «сюрпризов» от этих ИМС возможно ожидать по большей части в момент подачи заниженного Uпит. И дабы выходы названных выше счетчиков с приходом электропитания не могли устанавливаться в произвольное состояние, при помощи цепи С1R1 производится их автоматическое обнуление: сразу же по включении приставки.
Особенности монтажа приставки навесным методом в футляре аудиокассеты МК60 (места исполнения паек условно выделены тёмными жирными точками)
Из вторых изюминок данного устройства запрещено кроме этого не подчернуть, что конденсатор С2 является своеобразным фильтром, защищающим приставку от помех в цепи питания. Назначение С4 блокировать маленькие выбросы напряжения, появляющиеся в момент трансформации кода на входах А микросхем DD7 — DD10.
Конденсатор С3 совместно с резистором R3 являются времязадающими: как раз от их номинала зависит частота работы звукового генератора.
BQ1 — пьезоизлучатель, рекомендован для воспроизведения контрольного звукового сигнала. При необходимости отключения генератора направляться воспользоваться входом элемента DD6.3 (верхним по схеме), отсоединив его от «почвы» с последующим подключением к «плюсовой» шине питания приставки.
Резисторы R2 и R4 необходимы чтобы входы SR микросхемы DD1 и R2 логического элемента DD5.2 не оставались «подвешенными» при разомкнутом состоянии контактов аккумуляторная1 и SA2.
В качестве DD1 возможно применять любой бинарный либо бинарно-десятичный счетчик (к примеру, К561ИЕ8, К561ИЕ10, К561ИЕ16). Допустима замена и остальных микросхем: на подобные из серий 561 и 1561.
Все резисторы — это всем дешёвые МЛТ-0,125. Конденсаторы также не из остродефицитных.
В частности, С1 — КМ6; С2 — К53-14 либо подобный ему, с малым током утечки; С3 и С4 — КМ5 либо каждые керамические.
Не очень критичен подход и к выбору пьезоизлучателя В01. В полной мере подойдет, к примеру, «пищик» от наручных часов, электронных игрушек либо телефонный импортный — с звуковым оформлением (у таких звуковая отдача повыше, чем у аналогов отечественного производства).
Выключатель SA2 — малогабаритный ПКН61-88.
А в качестве дополнительного ЖКИ приемлем ИЖЦ5-4/8 либо жидкокристаллический индикатор от цифровой шкалы автомобильного приемника. Основное, дабы любой сегмент обязательно имел отдельный вывод (неиспользуемые сегменты должны быть подключены к ОЭ ЖКИ).
Сейчас пара замечаний о монтаже.
Очевидно, он бывает печатным. Но рядовому пользователю мультиметра привычнее выполнить навесной монтаж, чтобы не иметь дело ни с травлением платы химикатами, ни со сверлением 1-мм отверстий в печатных проводниках.
Для навесного монтажа пригодятся узкий изолированный провод (лучше — в термостойкой, к примеру, фторопластовой изоляции), два отрезка облуженного 1-мм провода.
Не обойтись кроме этого и без футляра от стандартной аудиокассеты, в узкую боковину которого нужно вклеить электроразъем (рис. 2).
К крайним выводам электроразъема припаивается П-образно изогнутый отрезок упомянутого выше облуженного 1-мм провода, которому надлежит сейчас являться своеобразной шиной «плюсового» питания приставки.
Второй отрезок, выгнутый в виде буквы Г и припаянный своим долгим финишем к одному из центральных выводов разъема, будет играть роль «минусовой» шины («неспециализированного» провода).
Расстояние между параллельно идущими участками шин устанавливается таким, дабы было комфортно припаивать к ним (соответственно!) «плюсовые» и «минусовые» выводы микросхем, располагаемых в два последовательности (по 5 экземпляров в каждом).
После этого размещают остальные «крупногабаритные» радиодетали и делают целый монтаж приставки в соответствии с ее принципиальной электрической схеме.
По окончании проверки правильности и окончания монтажа электрических соединений устанавливается вторая, легко доработанная добрая половина кассетного футляра.
Сущность привносимых трансформаций — сделать так, дабы всецело скомпонованная приставка легко подстыковывалась к ответной части электроразъема, укрепленной конкретно на корпусе мультиметра снизу.
Конечно, габариты прибора по окончании подстыковки к нему приставки возрастают, но лишь на толщину кассетного футляра, ставшего вместилищем «дополнительной электроники». А это — всего лишь добавочные 17 мм!
При снятой приставке гнездовая часть разъема, установленная на корпусе мультиметра, помогает необычной подставкой. На удобстве пользования штатным прибором она фактически не отражается.
Нелишне, по всей видимости, выделить: к АЦП приставка подключается при помощи электроразъема с плоским многожильным ленточным кабелем (такие употребляются в компьютерах для соединения материнской платы с дисководом).
Для изначальной же подпайки финишей кабеля нижняя крышка корпуса мультиметра снималась и в ней делался разрез соответствующих размеров. Батарея электропитания наряду с этим, конечно, отключалась. Паяльник употреблялся малогабаритный, с узким жалом.
А. РОМАНЧУК, пос. Новиково, Сахалинская обл.
