IC Voltmeter:Alat pengukur tegangan
Tentang Voltmeter IC,Mengukur tegangan antara dua titik di sirkuit elektronik Anda dapat memberikan banyak keuntungan. Misalnya, ini memberi tahu Anda apakah perangkat listrik, seperti baterai, berfungsi sebagaimana mestinya. Juga, voltmeter akan memberi tahu Anda tentang perbedaan tegangan baterai itu. Voltmeter umumnya memiliki chip sirkuit terintegrasi khusus, seperti ICL7107, yang membantu memberikan pengukuran yang akurat. Pada dasarnya, ini terintegrasi di sirkuit bersama dengan tampilan LED tujuh segmen.
Artikel ini menjelaskan rangkaian voltmeter tipe panel digital yang dapat Anda gunakan pada perangkat elektronik apa pun. Jadi mari kita mulai!
1. Apa itu IC Voltmeter?
(Voltmeter digital dilengkapi IC L7107 untuk pengukuran tegangan yang tepat. Sumber:Wikimedia Commons)
Sebuah IC voltmeter menyediakan pengukuran tegangan AC atau DC dan menampilkan nilai dalam bentuk numerik. Secara khusus, banyak yang menggunakan ICL7107 3.5 ADC Intersil. Dan itu menunjukkan pembacaan mulai dari 0-2000V pada akurasi 0,1% dan berjalan pada kurang dari 200mA. Selain itu, sirkuit ICL7107 mendukung driver tampilan, jam, dekoder tujuh segmen, dan sumber tegangan referensi.
Namun, kondisi yang berbeda dapat memengaruhi kinerja, termasuk variasi tegangan catu daya, suhu, impedansi input, dll.
2. Cara Kerja Voltmeter Digital
(pengukur voltase digital yang mengukur tegangan baterai.)
Rentang tegangan masukan
Anda harus mencatat bahwa voltmeter digital (DVM) memiliki rentang input dari ±1 V hingga 1000 V. Sementara itu, DVM presisi memberikan resistansi input 1 GΩ dengan rentang 0-20V.
Desain dan prinsip kerja
Atenuator voltmeter digital memiliki resistansi seri, yang mengurangi sinyal input. Akibatnya, level tegangan titik A cocok dengan tegangan input, Vdi . Dengan aturan pembagian tegangan, Anda dapat melihat bahwa titik B (R2) mengandung tegangan yang lebih rendah dibandingkan dengan titik A (R1). Sementara itu, tegangan titik C (R3) akan tetap lebih rendah dari A dan B.
(Voltmeter digital memiliki fitur attenuator. Sumber:Wikimedia Commons)
Secara keseluruhan, attenuator mengurangi tegangan berlebih untuk mencegahnya merusak komponen terintegrasi lainnya. Tidak diragukan lagi beroperasi sebagai jaringan resistif yang telah ditentukan yang melindungi sirkuit elektronik melalui redaman. Umumnya, ini didefinisikan sebagai redaman satu dekade, yang menyediakan hitungan desimal voltmeter digital. Oleh karena itu, menjalankan redaman akan menghasilkan kekuatan sepuluh.
Selanjutnya, input ADC akan memberikan Vin/N sebagai tegangan input:
:N =1, 10, 100, 1000
Selain itu, ADC sirkuit menyediakan kemampuan konversi analog ke digital, menghasilkan output digital. Dalam hal ini, sinyal digital memiliki dua level:0 dan 1. Proses ini menghasilkan serangkaian pulsa digital, dan dengan demikian, satu pulsa setara dengan 1mV.
Setelah itu, unit penghitung dekade menerima pulsa digital. Bahkan, ini berisi penghitung tiga dekade yang diatur dalam konfigurasi bertingkat. Masing-masing memberikan 10 hitungan, mulai dari 0 hingga 9. Khususnya, ketiganya menghitung hingga 1000.
Kemudian, DC 7447 melakukan proses konversi untuk menampilkan nilai BD pada tampilan tujuh segmen. Terakhir, pemilih titik desimal merujuk posisi desimal berdasarkan besaran tegangan.
3. IC Voltmeter– Jenis Voltmeter Digital
(Berbagai jenis voltmeter digital ada di pasaran saat ini.)
DVM tipe ramp
DVM tipe ramp mengukur waktu yang diperlukan untuk tegangan input turun ke 0V. Ini juga akan mengukur berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk meningkatkan level tegangan ramp dari 0V ke tegangan input.
Tipe DVM pengintegrasian kemiringan ganda
DVM tipe integrasi kemiringan ganda beroperasi ketika sakelar S menerapkan input analog ke integrator untuk interval waktu tertentu. Kemudian, level tegangan input komparator meningkat ke nilai positif yang berlaku. Ketika interval waktu tetap ini berakhir, tingkat kenaikan tegangan sesuai dengan tegangan input.
Hitungan dikonfigurasi ke nol saat sakelar beralih ke tegangan referensi. Pada titik ini, output integrator menurun hingga mencapai nilai yang lebih kecil dari tegangan referensi internal komparator. Setelah itu, sinyal memicu hitungan untuk menyelesaikan.
Mengintegrasikan jenis DVM
DVM tipe terintegrasi memiliki teknik konversi tegangan ke frekuensi. Pada dasarnya, ini menghasilkan pulsa yang setara dengan besarnya tegangan input. Secara keseluruhan, ini menghasilkan serangkaian pulsa, di mana frekuensinya bergantung pada tegangan yang diukur.
DVM perkiraan berturut-turut
Seperti namanya, DVM aproksimasi berturut-turut memiliki fitur konverter aproksimasi berturut-turut. Dalam hal ini, ia melakukan 1000 pembacaan per detik. Pertama, ia mendistribusikan pulsa awal ke Multivibrator start/stop. Kemudian, register kontrol 8-bit akan menampilkan 10000000. Oleh karena itu, output DAC akan dikonfigurasikan ke setengah dari tegangan referensi.
Secara keseluruhan, siklus pengukuran berlanjut dan berhenti saat mencapai hitungan akhir.
4. Bagaimana Cara Membuat Voltmeter Digital Menggunakan ICL7107?
Kami menyertakan proyek DIY untuk voltmeter digital dengan ICL7107. Lanjutkan membaca di bawah ini untuk mengetahui lebih lanjut!
Diagram sirkuit:
(Diagram rangkaian voltmeter digital)
Rangkaian voltmeter digital sederhana mengukur tegangan langsung dalam kisaran 0-200V.
Komponen yang diperlukan:
- PCB – 1x
- Tampilan LED tujuh segmen – 4x
- Pewaktu IC 555 – 1x
- LM7805 – 1x
- ICL7107 – 1x
- Supply daya 9V/12V – 1x
- Resistor 47k – 1x
- Resistor 1k – 5x
- Resistor 22k – 1x
- Resistor 10k – 1x
- resistor 120k – 1x
- potensiometer 5k – 1x
- kapasitor 100nF – 3x
- kapasitor 10uF – 2x
- kapasitor 100pF – 1x
- kapasitor 220nF – 1x
- kapasitor 47nF – 1x
- LED – 1x
- Dioda 1N4148 – 2x
- Penyelidikan – 1x
Langkah-langkah:
Ikuti langkah-langkah ini untuk mereproduksi sirkuit.
Pemesanan dan Pembuatan PCB:
Langkah ini biasanya melibatkan pemesanan papan sirkuit cetak Anda secara online, dan OurPCB menawarkan layanan fabrikasi papan sirkuit untuk tujuan ini.
Kalibrasi sirkuit:
Anda perlu menyalakan sirkuit dan menghubungkan semua terminal input. Setelah itu, sempurnakan resistor R6 hingga layar menunjukkan 0V.
Menghubungkan komponen:
(Anda perlu menyolder detail di sirkuit.)
Pertama, sambungkan rangkaian osilator ICL7107, IC 555, dan semua komponen seperti yang ditunjukkan pada diagram rangkaian. Kemudian, tambahkan empat tampilan LED tujuh segmen dan hubungkan seperti yang ditunjukkan. Selanjutnya, integrasikan LM7805 ke dalam rangkaian. Anda juga perlu menghubungkan pin GND ke ground. Setelah itu, sambungkan pin IN ke VCC dan pin OUT ke resistor R10 1k. Kemudian, hubungkan resistor itu ke LED, yang terhubung ke ground. Selain itu, sambungkan ujung positif kapasitor C8 10uF ke pin OUT dan kabel negatif ke ground.
Ringkasan
Untuk meringkas, rangkaian voltmeter digital membantu memastikan bahwa perangkat Anda berfungsi dengan baik. Ini mencapai ini dengan mengukur dua titik tegangan dan menghasilkan nomor digital. Tentu saja, angka tersebut harus melalui proses konversi sebelum muncul di layar LED tujuh segmen. Setelah itu terjadi, angka akan muncul dalam format digit, yang mewakili tegangan input. Secara keseluruhan, voltmeter digital telah terbukti bermanfaat bagi para profesional dan siapa pun yang membuat proyek mereka.
Apakah Anda memiliki pertanyaan tentang IC voltmeter? Jangan ragu untuk menghubungi kami!