Функциональная схема милливольтметра Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

Функциональная схема милливольтметра

1 2 3

Добровольский В. А. , Грицай С. А. , Заика А. А. , Омельченко А. Т.4

'Добровольский Владимир Аркадьевич /Dobrovolsky Vladimir Arkadievich - бакалавр; 2Грицай Светлана Александровна / Gritsay Svetlana Alexandrovna - бакалавр;

3Заика Алексей Александрович / Zaika Alexey Aleksandrovich - бакалавр, кафедра информационных измерительных систем и технологий;

4Омельченко Антон Трофимович / Omelchenko Anton Trofimovich - бакалавр, кафедра программного обеспечения вычислительной техники, факультет информационных технологий и управления, Федеральное государственное бюджетное общеобразовательное учреждение

высшего образования

Южно-Российский государственный политехнический университет им. М. И. Платова,

г. Новочеркасск

Аннотация: в данной статье рассматривается функциональная схема разрабатываемого милливольтметра.

Ключевые слова: измерение напряжения, вольтметр, милливольтметр, аналоговые вольтметры, цифровые вольтметры, функциональная схема вольтметра.

Итак, остановимся на создании милливольтметра постоянного тока с времяимпульсным преобразованием. Так как проектируемый прибор не требует высокого быстродействия измерения напряжения, но важно иметь большое разрешение, выбираем тип АЦП из семейства 24-разрядных сигма-дельта АЦП - AD7714.

Милливольтметры широко применяют для измерения температур в комплекте с термоэлектрическими термометрами, а также с другими преобразователями. Поэтому мы расширим функциональные возможности создаваемого нами прибора, а именно, разработаем блок измерения температуры.

Функциональная схема разрабатываемого прибора изображена на рисунке 1.

Функциональная схема состоит из:

- термопары;

- датчика температуры;

- усилителя 1 ;

- формирователя компенсационного напряжения;

- источника опорного напряжения 1 (ИОН 1);

- коммутатора;

- усилителя 2;

- аналогово-цифрового преобразователя (АЦП);

- регулятора напряжения;

- источника опорного напряжения 2 (ИОН 2);

- микроконтроллера (МК);

- блока индикации;

- клавиатуры;

- блока питания.

Работа системы организуется МК, который вначале настраивает АЦП, а после обрабатывает полученные результаты и отображает их на блоке индикации.

В свою очередь АЦП получает и обрабатывает данные от Усилителя 1 или Усилителя 2. Затем передает полученные результаты МК. Так как данный АЦП не имеет внутреннего ИОН для поддержания постоянного электрического напряжения, то к АЦП подключается внешний источник опорного напряжения ИОН 2. Последний регулируется регулятором напряжения.

При измерении температуры данные на АЦП подаются от Усилителя 1. В свою очередь Усилитель 1 усиливает сигнал от термопары. Данная термопара состоит в

тепловом контакте с датчиком температуры (ДТ), чтобы проводить высокоточные измерения. ДТ измеряет температуру холодного спая, а полученный результат используется для формирования дополнительного напряжения в цепи термопары. Для этого используется формирователь компенсационного напряжения. От формирователя напряжение подается на Усилитель 1. Данный формирователь так же, как и АЦП, оснащен источником опорного напряжения ИОН 1.

Для измерения напряжения МК задает нужный поддиапазон на коммутаторе, являющийся как делитель напряжения Усилителя 2. От последнего данные подаются на АЦП. МК оснащен клавиатурой для задачи нужного поддиапазона [1].

Надо указать, что данный прибор имеет 3 поддиапазона измерения напряжения:

1 поддиапазон - от 0 до 10 мВ;

2 поддиапазон - от 0 до 100 мВ;

3 поддиапазон - от 0 до 1 В.

Рис. 1. Функциональная схема милливольтметра постоянного тока Литература

1. Цифровые вольтметры. [Электронный ресурс]. 2009 - 2011 http://www.support17.com/component/content/829.html?task=view.

гг. Ц^: