Fórum témák

» Több friss téma
Cikkek » PIC-es panelmérő II.
PIC-es panelmérő II.
Szerző: Attila86, idő: Aug 18, 2011, Olvasva: 34716, Oldal olvasási idő: kb. 4 perc
Lapozás: OK   1 / 5
Ez a műszer kifejezetten labortápegységek panelmérőjének készült. Az elődjéhez hasonlóan nagyon pontos, alkatrészköltsége viszont a lehető legkevesebb. 3 3/4 digites, méri a labortáp kimeneti feszültségét, kimenő áramát és ebből teljesítményt és ellenállást is számol. Emellett az áramot 'analóg' vonalkijelzéssel is ki tudja jelezni.

A panelmérő kifejezetten labortápegységek panelmérőjeként szolgál. Ezért két mérőbemenettel rendelkezik, egy feszültség és egy áram-bemenettel. Az analóg jel digitálissá alakítását a műszerben használt PIC18F2423 vagy PIC18F25K80 belső, 12 bites A/D átalakítója végzi. a 12 bites felbontásnak köszönhetően a legnagyobb mérhető érték kb 4096mV. A PIC-es panelmérő II. így 3¾ digites, a maximálisan kijelezhető érték: 4000. A maradék kb 96mV-os tartomány az offset-kompenzáláshoz szükséges. Ugyanis a PIC időnként (durván 1 percenként) rövidrezárja a saját mérőbemeneteit és megméri a mérőkörök (műveleti erősítők, PIC belső A/D-ja) offsetét. Ezt elmenti majd minden egyes méréskor kikompenzálja. Ezért nincs szükség offset-állító trimmerekre sem. Ez azért is jó, mert ennyivel is kevesebb az alkatrészköltség és ráadásul még jobb is a műszer pontossága, hiszen amúgy az offset-állító trimmereknek is lenne hőfokfüggése...

A panelmérő a 2x16-os LCD modul felső sorában a labortápegység kimeneti feszültségét és a kimeneti áramát írja ki, az alsó sorban pedig az ezen adatokból kiszámított teljesítményt és ellenállást. Ha a JP5-ös csatlakozó két vezetékét rövidre zárjuk egy kapcsolóval, akkor átválthatunk a másodlagos kijelzés-módra. Ekkor a felső sorban megmarad a feszültség és az áram, az alsóban viszont 'analóg' vonalkijelzéssel jelenik meg a kimeneti áram. Ez azért jó mert nagyon sokan szeretnek az áramerősség kijelzésére analóg deprez műszert használni, mert azon jobban látható az áram gyors változása mint a digitális kijelzőkön (abba hogy ez mennyire igaz, most nem megyek bele...). A kijelzésmód átkapcsolásával viszont kvázi 'analóg' módon láthatjuk a labortápunk áramát. Természetesen a vonalkijelzés sokkal gyorsabban frissül mint ahogy új minta jelződik ki számjegyekkel. Az új minták digitális kijelzése kb 520ms-onként történik, az 'analóg' vonal frissítése pedig 8,6ms-onként.

A PIC nem egyszerűen csak mér egyet aztán azt kijelzi, hanem az elődjéhez hasonlóan egymás után 80db mintát vesz a mérendő jelből, majd megkeresi és kitörli a nyolc legnagyobbat és a nyolc legkisebbet. Ez azért jó, mert ha esetleg valamiféle zavarjel ráült a jelre akkor azt egyszerűen figyelmen kívül hagyja a mérésből. A maradék 64 mintát átlagolja és a matematika szabályai szerint kerekíti. Ennek az egyébként nem túl egyszerű algoritmusnak, illetve néhány hardveres trükknek (árnyékolás, csillagpontok stb.) hála a PIC-es panelmérő II. nagyon pontos. A panelmérő DC és AC feszültségről is tud működni, így még jobban megkönnyíti az utánépítők dolgát. Ugyanis ha a panelmérőt az utánépítő egy labortápegységbe építi bele, ott nagy esély van rá hogy a ±5V-os segédtáp-feszültségek már rendelkezésre állnak és ez esetben erről tud működni a PIC-es panelmérő II., s így nem szükséges egy külön szekunder-tekercs a készülékbe.

Az elődjével ellentétben ez a panelmérő már nem csak olyan labortápegységekbe építhető bele, amelyekben az árammérő sönt a táp pozitív ágában van, hanem olyanba is amelyikben a sönt a negatív oldalon van. Beállítható a méréshatár is, 40V vagy 400V, illetve 4A vagy 40A lehet. A PIC-es panelmérő II. rendelkezik egy analóg kimenettel is, ahol a labortáp mért kimeneti teljesítményével arányosan változik a feszültség. Ez nem egy túlságosan fontos funkció, de még volt annyi helyem a nyákon hogy letegyek plusz egy csatlakozót.   Ez az analóg kimenet például arra használható, hogy a labortáp áramköréhez visszavezetve valamilyen funkciót valósíthassunk meg, például egy komparátorral védelmi áramkört vezéreljünk. Azért tettem bele a műszerbe ezt a funkciót, mert ritkán ugyan, de néha egy labortáp tervezésekor szükségünk lehet egy, a táp kimenő teljesítményével arányos jelre. Viszont ezt analóg módon előállítani (szorozni) nagyon nehéz. Ha a PIC-es panelmrő II.-t használjuk a labortápunk panelmérőjeként, akkor most már nem lesz ilyen gondunk.   A teljesítménnyel arányos analóg kimenet a vonalkijelzéshez hasonlóan természetesen nagyon sűrűn (8,6ms) frissül.

A PIC-es panelmérő működéséről készült videó:

http://www.youtube.com/watch?v=2dE8STO1Gdo

Különbségek a műszer elődjéhez képest:

A PIC-es panelmérő II. nagyon hasonló az elődjéhez. Az is képes volt 2x16-os LCD modult működtetni, viszont az elsősorban inkább hétszegmenses LED kijelzőkhöz lett megalkotva. Úgy vettem észre, hogy a hobbisták inkább az LCD kijelzőt preferelják. Emellett a panelmérő elődjének elég drága volt az alkatrészköltsége és ugyan kikapcsolható volt benne a méréshatár-váltás, ennek ellenére is ezt néhányan feleslegesnek tartották. Az anyagköltséget tovább növelte a több mint 800Ft-os referenciaforrás, ami igen jó hőfokfüggést (~5ppm) adott, viszont sok utánépítőnek ez nem ér meg 800Ft-ot. Így jött hát az ötlet, hogy tervezek egy nagyon hasonló panelmérő műszert, ami viszont olcsóbb lesz és kimondottan LCD modul vezérléséhez készül. Ez lett a PIC-es panelmérő II., aminek tervezésekor legmagasabb prioritású szempont az olcsóság volt és ezt úgy gondolom maximálisan sikerült elérnem. Ennél olcsóbbra ugyanis nagyon drasztikus butítások nélkül már tényleg szinte lehetetlen megoldani. A műszer elődjében volt két offset-állító trimmer, itt viszont már nincs, ugyanis ebben a műszerben már a PIC saját maga méri meg a mérőkörök offsetét és azt mindig kikompenzálja. A PIC-es panelmérő II. elődjében használt PIC18F2423 (vagy PIC18F25K80) dolgozik ebben a műszerben is, de itt már 32MHz-en ketyeg. Ezért sokkal gyorsabb és ennek hála az analóg vonalkijelzés végre tényleg olyan mintha egy analóg mutatós műszer lenne, mert sokkal gyorsabban változik a skála. Az új műszer rendelkezik egy analóg kimenettel is, amin a labortáp kimeneti teljesítményével arányos analóg jelet szolgáltat.

A PIC-es panelmérő II. tervezésekor figyelembe vett szempontok:

  1.     A műszer a lehető legolcsóbb legyen.
  2.     A műszer a lehető legpontosabb legyen.
  3.     A panelmérő nyákja ugyan akkora legyen mint a 2x16-os LCD modulé, hogy pont mögé lehessen szerelni.
  4.     A panelmérő minél univerzálisabb legyen.
  5.     Ne kelljen offsetet állítgatni.

A cikk még nem ért véget, lapozz!
Következő: »»   1 / 5
Értékeléshez bejelentkezés szükséges!
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
Lapoda.hu     XDT.hu     HEStore.hu
Az oldalon sütiket használunk a helyes működéshez. Bővebb információt az adatvédelmi szabályzatban olvashatsz. Megértettem