Многоканальный дистанционный вольтметр является устройством, позволяющим удалённо измерять значения переменных синусоидальных напряжений от нескольких различных источников (шесть каналов в данной реализации) и представлять полученную информацию на шести трёхразрядных семисегментных индикаторах.
Разработка устройства обусловлена необходимостью постоянного контроля энергоснабжения оборудования, расположенного на некотором удалении от места нахождения человека. В настоящее время устройство применяется для контроля трёх фаз входного напряжения подаваемого на промышленный нормализатор и трёх фаз снимаемого напряжения. Расстояние от места измерения до места индикации составляет 800м.
Конструктивно вольтметр выполнен в виде 2-х модулей – модуля измерения и передачи, располагающегося непосредственно в месте измерения, а так же модуля приёма и индикации, устанавливаемого на рабочем месте. Связь между двумя модулями организуется с помощью пары проводов (в настоящее время используется телефонная пара). Канал связи гальванически развязан от узлов устройства, находящихся под опасным напряжением, передача информации производится токовым сигналом, имеющим значение до 30мА.
Технические характеристики устройства:
— Измеряемое напряжение: 100-330V AC, 50Hz;
— Интервал между измерениями: 0.5 сек. (обновляются все 6 значений);
— Напряжение питания модуля приёма и индикации: 7-25V DC;
— Напряжение пробоя гальванической развязки модулей: 5.0кВ;
— Максимальная погрешность измерения: ±1,5%.
Аналого-цифровое преобразование производится с помощью АЦП, интегрированного в МК ATmega8. Для измерения действующего значения переменного напряжения реализован алгоритм детектирования пика синусоидального сигнала и его последующее умножение на амплитудный коэффициент синусоиды.
Питание модуля измерения и передачи производится через бестрансформаторный блок питания от первого канала измеряемого напряжения. При падении напряжения на этом канале ниже уровня 90В модуль отключается. Светодиод HL1 служит для индикации процесса передачи информации приёмному модулю.
Питание модуля приёма и индикации осуществляется от внешнего источника постоянного напряжения 7-25В.
В нормальном режиме на всех индикаторах отображаются значения измеряемого напряжения, соответствующие определённому каналу. При отсутствии посылок от передатчика в течении более 2-х периодов обновления (примерно 1,4 сек.) на всех индикаторах отображается слово “Err”, что сигнализирует о нарушении канала связи, либо неисправности передатчика. Индикация возвращается в нормальный режим после получения очередной посылки. Снижение напряжения по какому-либо из каналов, кроме первого, ниже 100В приводит к индикации прочерка “—” на соответствующем индикаторе, остальные каналы отображаются в нормальном режиме.
В данном исполнении вольтметра производится измерение исключительно сетевого переменного напряжения, однако внеся минимальные изменения в программную часть МК передающего модуля, а так же изменив номиналы резисторов делителей напряжения R5-R10 и R11-R16, возможно измерять и постоянное напряжение по всем или нескольким отдельным каналам.
Прошивки микроконтроллеров, печатные платы в формате GIF и LAY, а так же фотографии готового устройства можно скачать ниже.
Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот
Модуль измерения и передачи.DD1
Линейный регуляторL7805AB1
DD2
МК AVR 8-битATmega81
DA1
ОптопараPC8171
VD1, VD2, VD4-VD9
Выпрямительный диод1N40078
VD3
СтабилитронД815Г1
С1
Конденсатор1.2 мкФ1
С2
Электролитический конденсатор470 мкФ 50 В1
С3, С4
Конденсатор22 пФ2
С5-С7
Конденсатор0.1 мкФ3
R1, R11-R16
Резистор1 МОм7
R2, R5-R10
Резистор10 кОм7
R3
Резистор180 Ом1
R4
Резистор330 Ом1
Z1
Кварцевый резонатор8 МГц1
HL1
Светодиод1
L1
Катушка индуктивности10 мкГн1
ХР1
Разьем1
ХР2
Клеммная колодка1
Модуль приема и отображения.DD1
Линейный регуляторL7805AB1
DD2
МК AVR 8-битATmega161
DA1
ОптопараPC8171
VT1-VT9
Биполярный транзисторКТ502А9
VD1
Выпрямительный диод1N40071
С1, С4, С5
Конденсатор0.1 мкФ3
С2, С3
Конденсатор22 пФ1
R1-R7, R11-R17
Резистор330 Ом14
R8
Резистор10 кОм1
R9
Резистор180 Ом1
R10
Резистор4.7 кОм1
R18-R26
Резистор1 кОм9
Z1
Кварцевый резонатор16 МГц1
Disp1-Disp6
3-х разрядный светодиодный цифровой индикаторRL-T56246
XP1
Разьем для подключения программатораISP1
ХР2, ХР4, ХР5
Разьемная пара3
ХР3
Разьем1
Добавить все
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- rem_voltmeter.rar (415 Кб)