Osiloskop-multimeter dua rasuk bersaiz kecil. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Osiloskop-multimeter dua rasuk bersaiz kecil. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

Komen artikel

Osiloskop ialah salah satu alat pengukur yang paling diperlukan di tempat kerja amatur radio, tetapi pada masa yang sama, ia juga merupakan salah satu peralatan yang paling mahal. Itulah sebabnya keinginan untuk reka bentuk produk sedemikian di kalangan amatur radio tidak pernah kering. Dalam artikel ini, pembaca dijemput untuk membiasakan diri dengan reka bentuk asal osiloskop dua rasuk bersaiz kecil, yang sama sekali tidak sukar untuk dibuat sendiri.

Melihat melalui majalah Radio, saya tidak menemui satu peranti yang menggunakan penunjuk grafik kristal cecair. Oleh itu, saya mencadangkan pembangunan saya sebagai asas (blok asas) untuk digunakan dalam pelbagai reka bentuk radio amatur. Saya ingin memberi amaran kepada anda dengan segera bahawa osiloskop ini tidak dicipta sebagai alat pengukur siap sedia, tetapi sebagai peranti yang membolehkan anda menunjukkan keupayaan asas menggunakan mikropengawal dan penunjuk grafik bersama-sama. Ini boleh menjelaskan ketiadaan fungsi perkhidmatan dalam program mikropengawal, seperti petunjuk mod pengendalian, dimensi kuantiti yang diukur dan mod ukuran kursor. Saya berharap penerbitan perkembangan ini akan menjadi pendorong kepada penciptaan oleh amatur radio beberapa reka bentuk asli dan berguna.

Технические характеристики

Kepekaan saluran pesongan menegak pada keseluruhan skrin dengan pembahagi input dalam kedudukan "x1" dan mod perolehan pelarasan perisian "x1" (10 mV antara titik skrin), mV......640
Mod kawalan keuntungan perisian ("pembesar elektronik".....x0,25 (mod 0) x0,5 (mod 1) x1 (mod 2)
Mulakan sapuan......isyarat manual atau luaran tahap TTL kekutuban positif
Tempoh sapuan (mengikut jadual), s......0,005...500
Julat ukuran rintangan, Ohm. . x100, x10, x1
Julat ukuran kapasiti, µF......x0,01, x0,1, x1
Selang voltan yang diukur (termasuk pembahagi), V......(0...63)-103
Bilangan digit yang dipaparkan dalam mod pengukuran voltan......2
Sumber kuasa (bateri), V......3,6
Penggunaan semasa (tanpa lampu latar), mA......40
Dimensi, mm......135x90x30

Bahagian utama rajah litar ditunjukkan dalam Rajah. 1. Ia mengandungi dua penguat yang sama A1 dan A2, dipasang pada penguat operasi dwi DA1, mikropengawal DD1, meter R, C (A3). Modul kristal cecair dengan resolusi 128x64 piksel, jenis MT12864A-1, dengan pengawal terbina dalam dan pemacu kuasa (-8 V) LCD [1] digunakan sebagai penunjuk. Perintang 1R6 (2R6) direka bentuk untuk memincangkan "rasuk", suis dwi 1SA1 (2SA1) menetapkan keuntungan penguat operasi DA1.

(klik untuk memperbesar)

Pembahagi input dipasang secara struktur pada penyambung bersaiz kecil 1XS-1XS5 (2XS -2XS5). Isyarat daripada output peranti A1, A2 dan A3 disalurkan kepada input RAO, RA1 dan RA3 mikropengawal DD1, dikonfigurasikan sebagai input analog ADC. Suis SA1 digunakan untuk menghidupkan lampu latar LCD. Suis SA2 menetapkan mod operasi "osiloskop - multimeter". Butang SB1 - "Mula", sapu dalam mod osiloskop atau ukuran "R" dalam mod multimeter. Butang SB2 - "CLS", mengosongkan skrin. Butang SB3 - "kY", perisian menetapkan keuntungan sepanjang paksi Y dalam mod osiloskop atau mengukur "C" dalam mod multimeter. Butang SB4 - “kX”, menetapkan kelajuan imbasan. Isyarat luaran untuk memulakan imbasan ("Mula") mesti mempunyai kekutuban positif dengan tahap TTL; ia dibekalkan melalui bicu input XS1 dan XS2 ke transistor VT1.

Oleh kerana osiloskop beroperasi dalam mod sapuan tunggal bermula dengan penyimpanan selanjutnya isyarat pada skrin penunjuk, apabila mengkaji isyarat berkala tidak perlu menggunakan penyegerakan, yang memudahkan litar dengan ketara. Melalui perintang R4, kuasa dibekalkan (kira-kira -8 V) ke LCD. Dengan memilih rintangan perintang ini, kontras imej pada penunjuk ditetapkan.

Port C (output RC0-RC7) mikropengawal digunakan untuk menghantar data kepada penunjuk. Perintang "pull-up" dalaman ialah perisian yang disambungkan kepada output RB0-RB4.

Apabila beroperasi dalam mod osiloskop, mikropengawal DD1 secara bergilir-gilir mendigitalkan isyarat daripada output penguat A1 dan A2 (saluran 1 dan 2) dan menghidupkan titik yang sepadan pada penunjuk (128 mata di sepanjang paksi X). Untuk meningkatkan kelajuan pengimbasan dalam tiga mod pengimbasan pertama, hanya saluran pertama digunakan (untuk tujuan ini, algoritma pengendalian mikropengawal telah diubah). Nilai isyarat digital saluran pertama ditulis ke dalam RAM mikropengawal, dan kemudian, selepas merekodkan semua 120 (tidak ada RAM yang mencukupi untuk 8 terakhir) mata, ia dipaparkan pada penunjuk. Pengawal mikro yang digunakan menggunakan ADC 10-bit, dan penunjuk paksi-Y hanya mempunyai 64 mata, yang sepadan dengan 6 bit. Ini digunakan untuk kawalan keuntungan perisian.

Lapan digit dipilih untuk paparan pada skrin: dalam mod 2 (x1) enam digit tertinggi daripada lapan dipaparkan pada skrin, dalam mod 1 (x0,5) enam digit tengah digunakan, yang bersamaan dengan peningkatan sensitiviti sebanyak 2 kali, dalam mod 0 (x0,25. 6) - 4 bit tertib rendah, yang bersamaan dengan meningkatkan keuntungan sebanyak 4,6 kali. Sumber voltan rujukan ADC ialah perisian yang disambungkan kepada bekalan kuasa +1024 V, jadi "harga bahagian" ADC ialah Ucc/XNUMX. Maklumat tentang mod pelarasan perisian bagi keuntungan dan masa sapuan dipaparkan dalam bentuk nombor satu digit di penjuru kiri sebelah atas penunjuk apabila butang yang sepadan ditekan sebentar. Pada masa yang sama, mod bertukar dalam bulatan.

Dalam mod multimeter, ADC disambungkan ke output saluran pertama osiloskop; ia secara berkala mengeluarkan kod yang sepadan dengan isyarat input dalam bentuk nombor dua digit di bahagian kiri atas penunjuk (dari O hingga 63), yang sepadan dengan kedudukan titik di sepanjang paksi Y dalam mod osiloskop. Apabila anda menekan butang SB1 (Gamb. 1) "Mula/R", nombor tiga digit sepadan dengan nilai rintangan yang diukur dipaparkan di bahagian tengah atas penunjuk (dengan mengambil kira pengganda yang ditetapkan oleh suis 3SA1). Nilai maksimum nombor adalah terhad kepada kira-kira 800, yang disebabkan oleh pengehadan voltan pada output sumber semasa, dipasang pada transistor 3VT1 (Rajah 2).

Osiloskop-multimeter dwi-rasuk bersaiz kecil

LED 3HL1 digunakan sebagai sumber voltan rujukan. Perintang 3R3-3R5 menetapkan arus sumber semasa dalam setiap julat. Transistor 3VT3 digunakan untuk menyahcas kapasitor yang diukur. Apabila anda menekan butang SB3 "kY/C", transistor 3VT3 menutup kapasitansi yang diukur. Apabila butang dilepaskan, transistor ditutup dan voltan merentasi kapasitansi yang diukur mula meningkat. Mikropengawal mengira masa yang diperlukan untuk mengecas kapasitor kepada voltan 0,287 V. Kali ini, secara berangka sama dengan kapasitansi yang diukur (dengan mengambil kira pengganda suis 3SA1), dipaparkan di bahagian atas tengah penunjuk dan disimpan sehingga butang SB3 ditekan seterusnya. Oleh kerana voltan merentasi kapasitor yang diukur tidak melebihi 0,287 V, dalam kebanyakan kes adalah mungkin untuk menjalankan pengukuran tanpa mengeluarkan kapasitor dari peranti.

Bekalan kuasa (Rajah 3) agak rumit kerana keinginan untuk menggunakan bateri telefon bimbit dengan voltan nominal 3,6 V (bekalan kuasa penunjuk 4,5...5,5 V). Penukar voltan pada transistor VT1, VT2 meningkatkan voltan bekalan kepada 5 V. Penstabil pada transistor VT6-VT8 mengehadkan voltan pada tahap yang hampir kepada tahap minimum yang dibenarkan untuk penunjuk beroperasi - 4,6 V. LED HL1 digunakan sebagai sumber voltan rujukan dan sebagai penunjuk kuasa hidup . Penstabil pada transistor VT3-VT5 menghasilkan voltan -0,7 V untuk mengalihkan "sinar" pada skrin penunjuk.

(klik untuk memperbesar)

Untuk meningkatkan kelajuan sapuan osiloskop, anda boleh menggunakan ADC berkelajuan tinggi luaran dengan memori penimbal atau menggunakan kesan stroboskopik [2]. Ciri teknikal dan arahan pengaturcaraan penunjuk MT12864A-1 diberikan dalam [1]. Mikropengawal boleh digantikan dengan PIC16F876 menggunakan perisian tegar yang sama.

Penerangan mengenai mikropengawal ini dalam bahasa Rusia boleh didapati dalam sumber Internet [3]. Pengaturcaraan mikropengawal dan litar pengaturcara diterangkan dalam [4]. Perisian tegar mikropengawal dalam fail hex (Oscil873.hex) dan kod sumber program dalam pemasang (Oscil873.asm) dengan ulasan dalam kuasi-Inggeris (MPLAB IDE 6.0.20 "mencerna" bahasa Rusia dengan sangat teruk): memuat turun.

Adalah dinasihatkan untuk menggunakan penguat operasi daripada siri KR1446.

Transformer T1 dililit pada cincin saiz standard K16x8x5 mm diperbuat daripada ferit M2000NM. Penggulungan I mengandungi 2x65 pusingan dengan pili dari pusingan ke-45, mengira dari titik tengah, wayar PELSHO 0,5. Penggulungan II mengandungi 15, dan III - 30 lilitan wayar PELSHO 0,1.

Badan peranti diperbuat daripada kaca gentian foil dan dicat dengan primer automotif kelabu dalam pakej aerosol. Peranti ini dipasang pada plat segi empat tepat berukuran 130x86 mm diperbuat daripada gentian kaca kerajang dua muka. Elemen pelekap peranti diamankan dengan memateri ke titik sokongan papan litar individu yang digabungkan pada plat segi empat sama biasa. Untuk membuat papan roti, anda boleh mengambil jalur lamina gentian kaca yang digagalkan dengan lebar yang sesuai, dan bas kuasa dipotong ke dalamnya (biasanya di sepanjang tepi). Dari unit berfungsi yang diperoleh dengan cara ini, seperti dari kiub, peranti siap dipasang.

Pelarasan harus bermula dengan bekalan kuasa, kerana voltan +4,6 V digunakan sebagai voltan rujukan untuk ADC. Litar bekalan kuasa boleh dipermudahkan dengan ketara jika anda menggunakan bateri empat atau lebih bateri. Dalam kes ini, adalah mungkin untuk mengecualikan penukar voltan dari litar, dan voltan negatif untuk mengalihkan rasuk boleh diambil dari pin 18 HG1 (kira-kira -8 V). Dalam pengubahsuaian penunjuk lain, voltan ini mungkin tiada, dan kemudian anda perlu membuat penukar lain untuk menghidupkan penunjuk (pin 3). Perintang R4 (lihat Rajah 1) memilih kontras imej yang diperlukan pada skrin.

Penentukuran osiloskop terikat pada titik pada skrin dengan harapan bahawa pada masa akan datang mod pengukuran kursor akan diperkenalkan ke dalam program; tanpa mod ini, lebih baik menggunakan grid pada skrin. Cara paling mudah untuk menentukan saiznya ialah dengan merakam isyarat yang ditentukur pada skrin, contohnya meander. Apabila melaraskan penguat input, perlu diambil kira bahawa rintangan perintang 1R11 (2R11) mempengaruhi kedua-dua keuntungan penguat operasi 1DA1 (2DA1) dan pincang rasuk pada skrin ("sensitiviti" pengawal selia pincang. 1R6 dan 2R6), dan perintang 1R8-1R10 (2R8 - 2R10) - hanya untuk penguatan [4].

Kelajuan sapuan boleh dilaraskan dengan kelewatan perisian antara sampel ADC. Dalam tiga mod "kelajuan tinggi" pertama, garis imbasan dipendekkan sedikit di sebelah kanan. Ini dijelaskan oleh fakta bahawa isyarat direkodkan melalui RAM penimbal dan PIC16F873 tidak mempunyai memori yang mencukupi. Apabila menggunakan P1C16F876, masalah seperti itu tidak timbul, tetapi anda perlu membetulkan program (pindah sebahagian daripada memori penimbal dari bank 0 ke bank 2 atau 3).

Dalam mod multimeter, apabila mengukur voltan, isyarat input melalui pembahagi dan penguat operasi saluran 1 (pengawal selia pincang mesti ditetapkan kepada sifar). ADC membolehkan anda meningkatkan ketepatan pengukuran voltan kepada tiga digit, tetapi kemudian anda perlu mengambil langkah untuk menghapuskan pengaruh pengawal selia pincang dan memilih perintang untuk pembahagi input dengan ketepatan yang sesuai. Kemudian, penentukuran dijalankan menggunakan perintang standard dalam mod pengukuran rintangan dengan perintang 3R3-3R5 dalam julat yang sepadan, dan 3R1 - umum.

Meter kapasitans ditentukur dengan kelewatan perisian (jika kuarza dengan frekuensi berbeza digunakan).

Kesusasteraan

.
Khabarov A. Lampiran osilografi dua saluran untuk PC. - Radio. 2003. No 4, hlm. 23-25.
.
Frolov D. Pemasa pelbagai program - jam - termometer. - Radio, 2003, No. 3, ms 18-21.
Gutnikov B.S. Elektronik bersepadu dalam alat pengukur. - L.: Energoatomizdat, 1998, hlm. 36.

Pengarang: A. Kichigin, Podolsk, wilayah Moscow.

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Penyejukan laser 29.11.2015

Para saintis dari Universiti Washington (AS) buat pertama kali berjaya menyejukkan air menggunakan laser inframerah yang menjana tenaga haba.

Apabila atom disinari dengan pancaran laser, foton kadangkala boleh dipantulkan kembali pada frekuensi yang lebih tinggi, yang memerlukan tenaga tambahan daripada getaran haba atom. Akibatnya, laser akan menyejukkan bahan dan bukannya pemanasan biasa.

Sistem sedemikian diketahui sains, tetapi ia tidak boleh digunakan untuk bekerja dalam medium cecair kerana keadaan tertentu. Biasanya, air menyerap sinaran inframerah dan menjadi panas, dan untuk mengelakkan ini, ahli fizik Amerika membuat kristal khas daripada fluorin, litium, yttrium dan ytterbium.

Bentuk nanokristal ialah dua piramid yang bersambung tanpa bucu. Semasa eksperimen, apabila disinari dengan laser inframerah berkuasa rendah, kristal berjaya menyerap haba dan, akibatnya, tidak panas, tetapi menyejukkan air sebanyak 15 °C.

Teknologi baru penyejukan cecair laser boleh berguna dalam bidang elektronik ketepatan dan dalam bidang perubatan.

Berita menarik lain:

▪ Penyelidikan Molekul Pintar

▪ Badan menguatkan bunyi

▪ Organisma hidup ditemui tanpa udara

▪ Meter Aras Bunyi NOR-118

▪ Fon kepala akan memadankan muzik dengan mood anda

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Pengangkutan peribadi: darat, air, udara. Pemilihan artikel

▪ artikel Kapal tanpa layar dan kipas. Petua untuk pemodel

▪ Bagaimanakah lagu kebangsaan berasal? Jawapan terperinci

▪ pasal Kismis masam. Legenda, penanaman, kaedah aplikasi