Woltomierz tylko z jedną diodą LED

r_910_05_4
Ten obwód jest szczególnie interesujący z funkcjonalnego punktu widzenia.

Nadaje się do pomiaru napięć w zakresie od 2,5 do 45V i, podobnie jak przyrząd z ruchomą cewką, nie wymaga własnego zasilania.
Jednak opór wewnętrzny jest nieco niższy niż w przypadku przyrządów ze wskaźnikiem mechanicznym, dlatego punkty pomiarowe, do których jest mierzony, nie mogą mieć zbyt wysokiej impedancji.
Pomiar i jednoczesne wyświetlanie odbywa się za pomocą (liniowego) potencjometru drutowego (potencjometr 1W), który tworzy dzielnik napięcia z rezystorem R1.
Napięcie na tym dzielniku napięcia jest buforowane przez tranzystor T1 (wtórnik emiterowy) i odkłada się na rezystorze R3 i diodzie odniesienia D1 połączoną z bazą drugiego tranzystora, który steruje czerwoną diodą LED.
Dioda ogranicza napięcie bazy tranzystora T2, do wartości prawie dokładnie 2,5V.
Dopóki napięcie 2,5V na diodzie LED nie zostanie osiągnięte, dioda LED nie zaświeci się przy pełnej jasności.
Jest to również podstawa zasady pomiaru.
Po przyłożeniu mierzonego napięcia do obwodu, powoli obracać potencjometr, aż osiągnie punkt, w którym dioda LED zaświeci się przy pełnej jasności.
Punktem, w którym dioda LED osiąga właśnie pełną jasność, jest również punkt, w którym napięcie na diodzie D1 wynosi dokładnie 2,5V.
Napięcie na rezystorze R1 wynosi wtedy UD1 – UBE1 = 2,5V – 0,5V = 2V.
Za pomocą potencjometru P1 i diody LED, jako wskaźnika napięcie na rezystorze R1 zostało dostosowane do poziomu 2V.
Napięcie wejściowe można teraz określić w następujący sposób (wzór 1):
w_1
Wynik dla napięcia wejściowego wynosi (wzór 2):
w_2
Można zauważyć, że napięcie wejściowe jest wprost proporcjonalne do kąta obrotu potencjometru.
Po skalowaniu potencjometru można bezpośrednio odczytać napięcie.
Aby zaznaczyć skalę, należy oczywiście użyć zwykłego woltomierza (multimetru).
Zarejestrowany (pomiarowy) prąd obwodu wynosi około 8mA.
Obciążenie to nie stanowi problemu, na przykład podczas pomiaru napięć roboczych lub akumulatorowych.
Autor: Hans Bonekamp

Komentarze z Facebooka

Komentarze obecnie - OFF.