10.2 Вольтметр – індикатор
Вольтметр-індикатор призначений для вимірювання: постійної напруги в межах (0 - 100) В; змінної напруги від 0 до 2 В; змінної напруги за логарифмічною шкалою від мінус 45 дБ до плюс 7 дБ.
Роботу пристрою пояснює структурна схема на рисунку 12, а також схема електрична принципова, яка приведена в додатку.
Рисунок 12- Електрична структурна схема вольтметра- індикатора
Напруга, що вимірюється, знімається з контактів Х1, Х2 типу Г 1.6.
Вхідний опір вольтметра повинен бути не більше 10 кОм. При переведенні перемикача S1 в режим "600 Ом" вхідний опір вольтметра повинен бути навантагою 600 Ом.
У положенні "~" перемикача S2 рівень змінної напруги виводиться на індикатор вольтметра. Напруга через конденсатори фільтра С27, С28, через підстроювальний резистор R9, який задає підсилення операційного підсилювача D3.1. подається на випрямляч, що побудований на операційному підсилювачі D3.1, діодах VD4.1, VD4.2, резисторах R15, R16. З випрямляча напруга подається на диференційні входи операційного підсилювача D3.2. Резисторним дільником R22, R32, R23, RЗЗ здійснюється корекція нуля. Фільтр R34, С26 згладжує ВЧ-коливання напруги, що вимірюється. Далі напруга подається на вхід аналого-цифрового перетворювача (АЦП), захищеного стабілітроном VD7, для подальшого перетворення.
У положенні "дБ" перемикача S2 рівень змінної напруги виводиться на індикатор за логарифмічною шкалою. Вимірювана напруга проходить через конденсатори СЗ, С4 розділового фільтра на логарифмічний підсилювач D1. Резистором RЗ0 здійснюється масштабування вихідної напруги підсилювача - мВ/дБ. Далі з виходу D1 напруга поступає на операційний підсилювач D10.1, а потім - на АЦП D4. Резисторами R42 - R45 здійснюється корекція нуля.
Індикація постійної напруги здійснюється у положенні "~" перемикача S2. З дільника R2 - R4 напруга подається на емітерний повторювач, що побудований на операційному підсилювачі D10.2, а з виходу - на АЦП для подальшого перетворення і на вбудований у мікропроцесор D6 прецезійний компаратор для визначення вірної полярності вхідної напруги. За допомогою змінного резистора R51 здійснюється підстроювання порогу спрацювання компаратора.
Обмежувач на стабілітронах VD1, VD8, діодах VD2, VD9 служить для обмеження амплітуди вхідної змінної напруги.
Секція леремикача S2.1 перекомутовує вхід АЦП між різними частинами електричної схеми, що відповідають за відповідний режим індикації. Секція S2.2 -переводить процесор у відповідний режим обробки інформації' отриманої з АЦП і відповідний режим видачі індикації.
Процесор у послідовному коді виводить інформацію у мікросхему D7 - драйвер рідиннокристалічного індикатора НL5.
На рідиннокристалічний індикатор НL5 виводиться величина в цифровому вимірі та режим індикації відповідно:
змінної напруги - "U";
змінної напруги за логарифмічною шкалою - "dБ";
постійної напруги - "U";
неправильної полярності під'єднання постійної напруги - "Егог РL".
Також виводиться величина, що вимірюється в цифровому вигляді. Підсвітка індикації здійснюється світлодіодами НL1 - НL4.
Вольтметр живиться від двополярного джерела живлення (±12) В, що поступає на стабілізатор напруги.
На виході кола С1,L1, С8, D2, C10, С13 формується напруга плюс 5 В і подається на шину А. На виході кола С2,L2 С9, R8, R10, R13, С11, D9, С14 формується напруга мінус 5 В і подається на шину С. Мікросхема D8 формує для АЦП опорну напругу 2,048 В.