» » » ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

 
 
 

ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

Разместил minchenko 21 октября 2011. Просмотров: 210614

18 От Датагора:
Да простят меня адепты модной микроконтроллерной схемотехники!
Сейчас, когда микроконтроллеры ставят куда надо и не надо; когда в массовое сознание продвигается Идея, что микроконтроллер нужен даже в выключателе света в туалете; когда все чего-то «прошивают», часто не понимая, что делают, я с удовольствием представляю статью Александра Минченко о применении отличной специализированной микросхемы ICL7107CPL.

ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

Микросхема ICL7107CPLZ (Intersil, USA. Отечественный аналог КР572ПВ2А) — интегрирующий АЦП с выходом на светодиодные семисегментные индикаторы, 3.5 десятичных разряда. Содержит семисегментные декодеры, драйвер дисплея, сравнивающий элемент и счетчик.

Это чип применим для построения цифровых измерительных приборов, термометров, вольтметров, амперметров и т.п. - смотри даташит.
Обвязка минимальная, результаты отличные. Достаточно сказать, что большинство цифровых мультиметров построены на базе чипов ICL710х. А яркая LED-индикация обеспечит Вам неповторимый внешний вид.
Идея и схема не нова, но я хочу предложить оригинальную конструкцию. Схема практически взята из даташита ICL7107CPL (см. файлы внизу).
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания
С исправлениями от 30/10/2011


Итак, вольтметр. Вариант забугорный, «Т-образный»

На просторах интернета была найдена статья, в которой я нашел фото готового устройства с «Т-образной» печатной платой вольтметра. Идея мне сразу понравилась тем, что отсутствует жгут проводов между основной платой и платой с индикацией.
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

Я решил использовать свободное место под микросхемой и развёл туда почти все элементы схемы.
Получилось очень даже компактно. Это получился мой первый вариант.
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания


Вариант мой, «Сэндвич»

Повертев собранную плату в руках, прикинув место расположения в корпусе, я понял, что при установке двух таких плат, амперметра и вольтметра, внутреннее пространство уменьшится не в мою пользу. Корпус большего размера мне не захотелось приобретать и тогда пришла мысль второго варианта сборки платы устройства – «сэндвич».
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания


При сборке второго варианта платы в ход пошли ножки резисторов и конденсаторов, а также шестигранные стойки из плотного капрона с внутренней сквозной резьбой М3 и небольшой кусок плёнки-самоклейки Oracal матово-белого цвета.
На фото показана очерёдность сборки конструкции. В зависимости от количества диодов в схеме (2-3шт.) можно скорректировать яркость свечения индикаторов. Я установил 3шт. в вольтметре и 2шт. в амперметре (т.к. красный индикатор оказался значительно ярче зеленого).

Кто будет изготавливать платы без ЛУТ-технологии, может столкнутся с проблемой рисования лаком большого количества прямоугольных площадок с одинаковыми зазорами. Я печатал рисунок, затем приклеивал его к текстолиту с стороны меди и при помощи металлической линейки канцелярским ножом делал прорези. Между прорезями, после снятия бумаги и зачистки, лак очень хорошо заливается, не вытекая за границы.

Сборка

Впаиваем все элементы на основную плату:
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания


затем на плату индикации:
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания


Дальше впаиваем перемычки на плату индикации, отгибая каждую на расстоянии 4 мм от края на угол примерно 30-35 градусов. Я загибал одновременно все перемычки при помощи небольших тисков.
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания


После этого складываем платы пайкой друг к другу, скрепляем на болтики с втулками. Лишние по длине перемычки аккуратно обрезаем маленькими бокорезами. После чего нужно пинцетом прижать каждую обрезанную перемычку к плате для дальнейшей припайки.
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания


После установки микросхемы, индикаторов и оклейки их матовой самоклейкой получаем это:
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

Передохнули smile, поехали дальше – амперметр.

Амперметр

Конструктивно амперметр собирается также как и вольтметр, за исключением небольших изменений в входной части схемы (10к резистор впаивается вместо 1М), переносом перемычки запятой и добавлением платы с шунтом на 5А в виде цементного пятиватного сопротивления величиной 0,1R.
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

Цвет свечения индикаторов амперметра я выбрал красный (вольтметра — зелёный). Плата шунта монтируется к плате измерения через втулки при помощи длинных болтиков М3.
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания


В оригинале статьи, на схеме, были ещё два предела измерения — 2А и 10А
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

Но при попытке установить шунт на 2А (5W/1R) значение тока на индикаторе, к сожалению, не соответствовали действительностиу. А мне одного предела 5А достаточно. Если у кого получится, напишите что делали для настройки или какое сопротивление ставили.
Перемычка на свечение запятой ставится в HL6 (в вольтметре на HL3).
Амперметр готов.
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания


Питание

Конвертор позволит питать схему от однополярного источника питания. Варианты конверторов для получения отрицательного напряжения из положительного см. ниже.

У меня же питание осуществляется от стабилизированного двуполярного источника питания 5В (7805, 7905), конструктивно выполненного на отдельной плате.
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания


Настройка

Настройка сводится к калибровке показаний напряжения и тока по показаниям образцового (поверенного) прибора, при помощи вращения движка построечного сопротивления. Учитывая, что в схеме установлен многооборотное сопротивление, калибровка показаний очень легка.

Детали

Все резисторы 0,125-0,25Вт, конденсаторы — керамика на 50В, подстроечное сопротивление многооборотное.
Вместо панельки под микросхему и индикаторы использовал 40 pin цанговую линейку (резал пополам), можно применить и панельку, тогда необходимо внутри вырезать перемычки, диоды типа 1N4148, 1N4007. Индикаторы любые 7-и сегментные, зелёного и красного свечения с общим анодом. Я применил индикаторы с высотой знака 13 мм.

Файлы

Даташит на ICL7107
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.


В архиве все варианты печаток в LAY и схема в sPlan.
С исправлениями от 30/10/2011
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.

Кто соберёт на SMD-плате — если потребуется, откорректируйте её под размеры площадок и вместе с фото отправьте Игорю (Datagor) или мне для добавления в статью вашего варианта.

ВНИМАНИЕ, друзья!!! У кого есть свои проверенные варианты печаток - присылайте вкупе со схемами пожалуйста!
#23-10-2011 Варианты схем и печаток от FOLKSDOICH (исправлено)
Файловый сервис доступен только полноправным членам сообщества и подписчикам.
Пожалуйста, ознакомьтесь с условиями доступа.


Дополнение от Датагора: конверторы отрицательного напряжения питания

Предлагаю два варианта конверторов для получения отрицательного напряжения питания схемы.
Оба варианта на широко распространенных чипах, без применения редких и дорогих специализированных чипов типа MAX1044 или ICL7660.

Вариант 1 на NE555

Популярный универсальный таймер NE555 или просто 555 с успехом применяется в схемах преобразователей питания.
ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания



Вариант 2 на CD4049


ICL7107CPL (КР572ПВ2): цифровой вольтметр и амперметр для лабораторного блока питания

Об авторе

Александр (minchenko)
Украина, г. Запорожье
О себе автор ничего не сообщил.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 126

Поделись с друзьями!


Связанные материалы:


Kaspersky FREE. Бесплатная годовая лицензия для России, Белоруссии и Украины

Привет, друзья! Очередной подарок от kaspersky.ru — антивирус «Kaspersky FREE». Спасибо...

Блок управления вытяжным вентилятором. Наладка, результаты

Всем здоровья! Утюг починен. Хочу коротко отчитаться в проделанной работе и результатах...

Пусть всегда будет солнце!

Сегодня День Победы. Мы так долго живём без войны, что начали забывать, что это...

Доработанный вариант малошумящего двухполярного источника питания

Здравствуйте, коллеги! Размещаю дополнение к статье «Малошумящий двухполярный блок питания...

Вольтметр переменного напряжения на PIC16F676. Прошивка с общим анодом и новая плата

В нашем журнале от 3 июля 2014 вышла статья Ивана Внуковского (if33) «Простой модульный...

17/01 киберсубботник на портале

Привет, дрУги! В ближайщую субботу на нашем портале и в магазине будет...

Высоковольтный БП (0-350V, 0.5А max) с вольт-амперметром на PIC16F690

Иногда при регулировочных работах требуется сравнительно высокое напряжение питания устройств...

Библиотеки Diptrace +3D. Разъёмы PBS (розетки)

Продолжая тему библиотек для Diptrace, хочу предложить розетки однорядные PBS для пайки...

Схемка в блокнот. Индикатор разрядки аккумуляторной батареи

При выездах и эксплуатации радиоаппаратуры от аккумуляторных батарей в полевых...

Целлюлозная губка в опытных руках электронщика: чистим жало паяльника

Заводские губки для очистки жала паяльника тонкие, быстро приходят в негодность, рвутся...

Transformer: программа расчета маломощного (до 500 Вт) силового трансформатора на

Предлагаю начинающим очень простую программулину для расчета силовых трансформаторов. Автор...

Датагорская Ярмарка электроники v.2 открылась!

Уважаемые граждане Датагории и гости нашего кибер-города! После обновления открылась...
<
  • Гражданин
22 октября 2011 03:07

Александр / ubiks

  • Регистрация: 13.02.2009
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 39
 
  • 0
Всё класно, особено КР572ПВ2. У меня работает 22 года "Электроника ММЦ-01 (микросхема такаяже). NE555 можно (если найдется) КР1006ВИ1 (Аналог) классно работает.

<
  • Гражданин
22 октября 2011 13:57

Ринат / Alfaed

  • Регистрация: 22.02.2009
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 7
 
  • 0
Насколько знаю в ММЦ-01 установлена КР572ПВ5, а не КР572ПВ2.

<
  • Главный редактор
22 октября 2011 15:12

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • Регистрация: 25.02.2011
  • Публикаций: 262
  • Комментариев: 1607
 
  • 0
Цитата: Alfaed
КР572ПВ5, а не КР572ПВ2

Разница не принципиальна. Один чип работает с ЖКИ, другой с LED-индикаторами.

<
  • Гражданин
22 октября 2011 15:14

Александр / minchenko

  • Регистрация: 16.06.2009
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 31
 
  • 0
Игорь спасибо за помощь в оформлении статьи и дополнения к ней.

<
  • Гражданин
22 октября 2011 20:02

Валерий / FOLKSDOICH

  • Регистрация: 19.05.2008
  • Публикаций: 1
  • Комментариев: 33
 
  • 0
В прошлом году тоже делал спарку для БП Т-типа. Может тоже кому пригодится: _//forum.cxem.net/index.php?showtopic=18543&st=300

<
  • Прохожий
23 октября 2011 14:58

/ rakov

  • Регистрация: --
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
 
  • 0
Но при попытке установить шунт на 2А (5W/1R) значение тока на индикаторе, к сожалению, не соответствовали действительностиу

1 Ом для шунта многовато будет: например, поверка производится при выходном напряжении 20в, тогда току 2А будет соответствовать нагрузка сопротивлением 10 Ом. Т.е. величина сопротивления шунта уже оказывает влияние на показания обрзцового и тестируемого амперметров.
А что б "растянуть шкалу" до 2А и применить меньший шунт, например, 0,1Ом, следует согласно ДШ произвести перестройку схемы на предельное измеряемое значение не 2В, как у вас сейчас, а 200мВ.

ПС: источник питания -5В потребляет совсем мизер - не более 2мА, поэтому применять 7905 с радиатором было не обязательно. Если применить внешний источник опорного напряжения (ТЛ431, например), входное напряжение не подавать более 1,5в, то, в вашем случае применения - в БП для измерения напряжения одной полярности, источник -5в можно было не применять.

<
  • Главный редактор
23 октября 2011 16:07

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • Регистрация: 25.02.2011
  • Публикаций: 262
  • Комментариев: 1607
 
  • 0
Цитата: FOLKSDOICH
В прошлом году тоже делал спарку для БП

Валера, спасибо!
Архив со схемами и печатками прикрепил в разделе "Файлы".

<
  • Гражданин
23 октября 2011 20:06

Виталий / Виталий

  • Регистрация: 6.12.2008
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 10
 
  • 0
На схеме вольтметра С5 и R4 подключены правильно?

<
  • Гражданин
23 октября 2011 21:33

Владимир / kotyk7

  • Регистрация: 8.11.2009
  • Публикаций: 5
  • Комментариев: 30
 
  • 0
Очень хорошо продуманая реализация. И главное доступно изложено.

<
  • Главный редактор
30 октября 2011 00:31

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • Регистрация: 25.02.2011
  • Публикаций: 262
  • Комментариев: 1607
 
  • 0
Все обнаруженные ошибки в отрисовке схемы исправлены.
Заменены картинки и архивы.

<
  • Прохожий
8 ноября 2011 10:18

/ Griha

  • Регистрация: --
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
 
  • 0
В схеме конвертора на NE555 выходное напряжение получается около - 2.2-2.3в. Если вместо диодов 4148 поставить шоттки, то можно получить напряжеие повыше (я поставил 1N5818 и получил около -4.4в).
Но по большому счету, и минус двух с половиной вольт должно хватать.

<
  • Гражданин
15 ноября 2011 20:57

Александр / hton07

  • Регистрация: 12.02.2010
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 3
 
  • 0
Может кому полезно будет: так получилось, что за несколько лет пришлось приладить для разных с десятка полтора подобных АЦП в основном от удачно убитых мультиметров ("830в" и т.п. на ЖКИ). Преобразователь делал только один раз, а потом счёл это не целесообразным (конечно, у каждого свои требования)). При токе потребления 20 мкА в режиме измерения напряжения и тока я посчитал, что проще организовать питание от батареи. Особенно мне понравились батареи, составленные из дисковых элементов, тех, что в зажигалках питают светодиоды)). Место для них найти не проблема, и раз в пол-года заменить тоже не сложно. Плюс - полная развязка с источником питания устройства (БП, ЗУ, авто и т.п.) - т.е. "вешай" вольтметр на какие хочешь точки.

<
  • Гражданин
5 апреля 2012 22:07

Александр / minchenko

  • Регистрация: 16.06.2009
  • Публикаций: 4
  • Комментариев: 31
 
  • 0
Доброго времени суток всем Гражданам Датагории ! Кто собрал конструкцию вольтметра / амперметра делитесь впечатлениями. Может кто ещё внёс какие изменения?

<
  • Прохожий
7 мая 2012 18:44

/ Player_nm

  • Регистрация: --
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
 
  • 0
Амперметр заработал сразу, а вольтметр показывает что-то непонятное. Цифры меняются как хотят даже если вход закорочен. Тщательно отмыл плату от флюса - не помогло. Подозреваю некачественные конденсаторы (или резистор какой плывет?). Поменять пока нет возможности.

<
  • Гражданин
28 февраля 2013 02:57

Алексей / doswindows

  • Регистрация: 23.03.2009
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 18
 
  • 0
Если кому интересно есть ещё аналог китайского производства тоже неплохо работает я его извлёк из терморегулятора ( WS7107CPL )

<
  • Прохожий
9 мая 2013 02:35

/ Геннадий

  • Регистрация: --
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 0
 
  • 0
Здравствуйте. А почему Вы использовали ICL7107, а не ICL7106. Там с питанием проще, вроде, однополярное, а всё остальное тоже самое?

<
  • Главный редактор
9 мая 2013 15:34

Игорь Петрович Котов / Datagor

  • Регистрация: 25.02.2011
  • Публикаций: 262
  • Комментариев: 1607
 
  • 0
Гена, это ОЧЕНЬ разные чипы.
Один чип работает с ЖКИ, другой с LED-индикаторами.
Применяйте тот, который вам больше нравится.

<
  • Гражданин
4 декабря 2013 13:37

Сергей / sergij

  • Регистрация: 9.03.2010
  • Публикаций: 0
  • Комментариев: 1
 
  • 0
зробив даний вольтметр.все прекрасно працює.перетворювач живлення -5 в на сд4049. буду робити ще одну платку.

Информация
Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:
— Администратор остановил комментирование этой статьи.
— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.
— Вы не зарегистрированы у нас. Зарегистрируйтесь.
— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа. Получите полный доступ.