VOLTÍMETRO DIGITAL COM DISPLAY  LED

Descrição Geral 

Muito fácil de construir utiliza o CI.7107 de 40 pinos baseado no ci da Intersil.

Utilizado como base de diversos projetos como frequencimetro, capacímetro, medidor de potencia, e toda e qualquer medida que exija precisão e confiabilidade.

Projetado para ser um modulo de painel mede de 0 a 1,999 volts, podendo ser estendido para medições de ac ou dc de 0 a 1999 volts, medições de corrente através de shunt e de resistências.

Utiliza display de 7 segmentos a LED.


Especificações Técnicas 

Voltagem de Alimentação: ............. +/- 5 V (Simétrica)
Consumo de Corrente: ..... 200 mA (Maximo)
Escala de Medida: .......... +/- 0-1,999 VDC
Precisão: ....................... 0.1 %
CARACTERÍSTICAS
- Tamanho pequeno
- Construção fácil
- Baixo custo.
- Ajuste simples.
- Fácil ler de longe.
- Poucos componentes externos.



Como Trabalha

Para entender o princípio de operação do circuito é necessário explicar como o  trabalha este CI .

Este IC tem o seguinte características muito importantes:
- Grande precisão.
- Não é afetado através de barulho.
- Tem um relógio embutido.
- Não tem  necessidade de componentes externos de precisão.

 

Diagrama Esquemático

 

Display  de 7 segmentos  MAN6960

O Analogue to Digital Converter, (ADC de agora em diante) é melhor conhecido como um Converter de declive duplo ou conversor integrador. Este tipo de conversor geralmente é preferido em cima de outros tipos como oferece precisão, simplicidade e desempenho e uma indiferença relativa para barulho que  o faz muito seguro. A operação do circuito é melhor compreendida se é descrito em duas fases. Durante a primeira fase e para um determinado período a voltagem de contribuição é integrada, e na produção do integrador ao término deste período, há uma voltagem que é diretamente proporcional à voltagem de contribuição. Ao término do período prefixado que o integrador é alimentado com uma voltagem de referência interna e a produção do circuito está gradualmente reduzido até que alcança o nível da zero voltagem de referência. Esta segunda fase é conhecida como o período de declive negativo e sua duração depende da produção do integrador no primeiro período. Como a duração da primeira operação é fixo e o comprimento do segundo é variável é possível comparar os dois e deste modo a voltagem de contribuição é comparada na realidade à voltagem de referência interna e o resultado é codificado e é enviar à exibição.

 

visto por trás

Tudo isso soam bastante fácil mas é na realidade umas séries de operações muito complexas que são tudo feitas pelo ADC IC com ajuda de alguns componentes externos que são usados para configurar o circuito para o trabalho. Em detalhes o circuito trabalha como segue. A voltagem a ser medida está aplicada do outro lado de pontos 1 e 2 do circuito e pelo circuito R3, R4 e C4 é aplicado finalmente aos terminais 30 e 31 do IC. Esta são as entradas do IC como você pode ver no diagrama elétrico. O resistor R1 junto com C1 são usados para fixar a freqüência do oscilador interno (relógio) que é fixo a aproximadamente para 48 Hz. A esta taxa de relógio há aproximadamente três leituras diferentes por segundo. O condensador C2 que está conectado entre os terminais 33 e 34 do circuito integrado foi selecionado para compensar o erro causado pela voltagem de referência interna e também mantém a exibição nos display firme. O condensador C3 e o resistor R5 formão o circuito de integração da voltagem de entrada e ao mesmo tempo previne qualquer divisão da voltagem de entrada que faz o circuito mais rápido e mais seguro como a possibilidade de erro está muito reduzido. O condensador C5 força o instrumento a exibir zero quando não houver nenhuma voltagem na sua entrada. O resistor R2 junto com P1 é utilizado para ajustar o instrumento . O resistor R6 controla a corrente que vai aos display para não danificá-los . O IC como nós já mencionamos acima é capaz de exibir em quatro display o resultado da medição utilizando para isso o processo de multiplex. O circuito inteiro opera com tensão simétrico de + ou - 5 VDC que são aplicados nos terminais 1 (+5 V), 21 (0 V) e 26 (-5 V) do circuito integrado.



 

Colocação das peças

 

Dimensões da Placa de Circuito Impresso: 77,6mm x 44,18mm

 

 coloque o valor de R3 conforme a escala desejada

 0 - 2 V ............... R3 =  0 ohm 1%
0 - 20 V ............. R3 = 120 Kohm 1%
0 - 200 V ........... R3 = 12 Kohm 1%
0 - 2000 V ......... R3 = 1.2 Kohm 1%

Quando você terminar de montar a placa de circuito impresso com todos os seus componentes e estiver certo de que não existe nada errado  você pode inserir o circuito integrado em seu lugar. O circuito integrado é CMOS e é muito sensível a eletricidade estática. Vem embrulhado em papel alumínio ou plástico antiestático para proteger o circuito integrado  de descargas estáticas.  Tente evitar tocar seus terminais  com suas mãos.
Conecte o circuito a uma fonte de alimentação simétrica de = ou -  5 VDC .

 

Relação do Material
R1 = 180k	P1 = 20k trimpot multi voltas
R2 = 22k	U1 = ICL 7107
R3 = 12k	LD1,2,3,4 = MAN 6960  display de led anodo comum
R4 = 1M
R5 = 470k
R6 = 560 Ohm
C1 = 100pF
C2, C6, C7 = 100nF
C3 = 47nF
C4 = 10nF
C5 = 220nF

 

Fonte tipo 1	Fonte tipo 2