Russian Arabic English French German Hungarian Japanese Romanian Turkish Ukrainian

Цифровой вольтметр на компьютере

1. Краткое описание прибора.
   Цифровой вольтметр предназначен для измерения постоянного напряжения и передачи данных в компьютер. Для передачи данных и питания используется последовательный порт. Собранная схема свободно помещается внутри корпуса разъема DB25. В отличии от других подобных схем собранных на дорогих импортных АЦП с последовательным интерфейсом, эта состоит из более распространенных и дешевых элементов, а по качеству работы примерно соответствует 10 разрядному АЦП.
2. Схема.
 
Схема вольтметра состоит из двух операционных усилителей. На первом (D1.1) собран генератор пилообразного напряжения с частотой около 10 герц и амплитудой около 1 вольта. Второй (D1.2) включен по схеме компаратора и сравнивает входное напряжение с напряжением приходящим с генератора. На его выходе в рабочем режиме присутствует прямоугольное напряжение с частотой генератора и скважностью прямо пропорциональной измеряемому напряжению. Для подачи измеряемого напряжения на плату желательно использовать экранированный кабель. Вольтметр имеет общую с компьютером землю, это необходимо учитывать при выполнении измерения.
3. Программа.
Для работы со схемой необходимо использовать специальную программу. Программа написана для MS DOS в виде резидентного COM файла. После запуска она остается в памяти компьютера и работает параллельно с другими программами, при этом на экране постоянно будет присутствовать показание вольтметра. При запуске программы можно настроить ее параметры - номер используемого порта и положение показания вольтметра на экране. Для этого предназначены параметры командной строки C и P сразу за которыми должны идти десятичные цифры. Если Вы немного разбираетесь в программировании и хотите изменить другие настройки программы или использовать вольтметр в составе какого то своего изделия, загружайте исходный текст программы на ассемблере.
Программа занимает минимальный объем памяти (меньше 1,5 Кб), но так как она постоянно опрашивает порт, ей необходимо относительно много процессорного времени, поэтому, я думаю, с 386 процессором а возможно и с некоторыми 486 она работать не будет. При работе из окна DOS, Windows перехватывает все обращения к порту, благодаря чему скорость значительно уменьшается и необходим более мощный процессор.
4. Технические характеристики.

Характеристики схемы.
Измеряемое напряжение    1 В *
Максимально допустимое на входе напряжение    25 В
Дискретность измерения около    1000 единиц*
Входное сопротивление не менее    150 КОм
Время измерения    100 мс
 
*) Если необходимо измерять другое напряжение то просто замените резистор R1, или используйте переключатель диапазонов.
*) Типовое значение.
Полярность входного напряжения определяется автоматически. Прибор защищен от перегрузки. При входном напряжении до 25 вольт прибор входит в режим насыщения о чем можно узнать по отображаемым на экране четырем девяткам и знаку (положительное или отрицательное перенапряжение). В этом режиме он может находиться сколько угодно долго без опасности повреждения схемы. При снижении напряжения до допустимого уровня продолжается нормальная работа прибора.
5. Возможные замены элементов.
Микросхему D1 (КР140УД20) можно заменить на импортный аналог LM747, или любой другой операционный усилитель, желательно сдвоенный, имеющий низкий ток потребления. Емкость сглаживающих конденсаторов можно уменьшить до 1 мкФ, хотя точность измерения это не увеличит. Резистор подключенный к линии TXD можно вообще не ставить, существует масса схем берущих питание напрямую с этой линии, при этом увеличится напряжение питания микросхемы, но так же увеличится вероятность выхода из строя последовательного порта. Для улучшения стабильности нуля можно добавить в схему стандартные для микросхемы цепи коррекции, хотя такого же результата можно добиться использованием программной корректировки.
Сафонников Валентин

Комментарии   

0 # Заказ на вольтметрИгорь Зайцев 11.09.2015 14:55
Уважаемый Валентин!
А могли бы Вы нам собрать такую схему за оплату (цена - Ваша).
Задача: Есть проточный денситометр, который выдает аналоговый сигнал до 100 мв. Надо, чтобы Ваш прибор передавал каждые 5-10 сек цифру в формате Excel, чтобы потом можно было получать семество графиков и их сравнивать уже в Excel.
С уважением,
Игорь
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать
0 # Программа не запускаетсяDmitry 07.10.2016 07:34
Здравствуйте. Подскажите как запустить программу на Windows XP. А то схемку собрал, а программе ума дать не могу. Я думаю этот вопрос волнует многих.
Ответить | Ответить с цитатой | Цитировать

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика