Zaloguj się
Wszystkie
10 kwietnia 2024
252
Pomiar napięcia ma kluczowe znaczenie w elektronice i elektrotechnice. Pomiary innych wielkości często są wykonywane metodą pośrednią poprzez pomiar napięcia, na przykład w cęgowych miernikach prądu stałego lub przemiennego z wyjściem napięciowym wyskalowanym jako 1 mV/A, 10 mV/A itp. Również pomiar natężenia prądu metodą techniczną jest pomiarem spadku napięcia na rezystorze pomiarowym. W wielu czujnikach wielkości nieelektrycznych sygnał napięciowy jest wyjściowym sygnałem proporcjonalnym do mierzonej wielkości. Przykładem może być czujnik ciśnienia atmosferycznego.
Szczególna rola pomiaru napięcia została dostrzeżona wiele lat temu przez producentów mikrokontrolerów. Dzisiaj trudno znaleźć mikrokontrolery (szczególnie te trochę bardziej rozbudowane) bez wbudowanego przetwornika A/C z wejściem napięciowym. Te przetworniki mają coraz lepsze parametry. Nie myślę tu tylko o zwiększaniu rozdzielczości, ale również o poprawianiu innych, równie ważnych parametrów, takich jak na przykład liniowość przetwarzania czy szybkość działania. Wbudowanie możliwości pomiaru napięcia w mikrokontrolery daje spore możliwości. Za pomocą jednego przetwornika można mierzyć napięcie w wielu kanałach pomiarowych. Wtedy pomiar odbywa się sekwencyjnie, poprzez przełączanie wejścia przetwornika za pomocą wbudowanego multipleksera analogowego. Wyniki otrzymane na wyjściu przetwornika A/C prawie zawsze wymagają przeliczeń i w takiej sytuacji przetwornik zintegrowany w mikrokontrolerem jest bardzo wygodnym rozwiązaniem. Jeżeli potrzebujemy wykonać szybko wiele pomiarów, to w mikrokontrolerach 32-bitowych można znaleźć połączenie przetwornika z kanałem DMA. Program główny nie musi zajmować się wyzwalaniem i sprawdzaniem warunku zakończenia konwersji oraz zapisywaniem wyników do bufora w pamięci RAM – automatycznie wykona to mechanizm DMA.
Założenia
Prezentowany w artykule woltomierz ma za zadanie wykonać pomiary napięcia w 14 kanałach pomiarowych (ma 14 wejść napięciowych). Wyniki pomiarów są zapisywane na karcie SD w pliku tekstowym. Układ został podzielony na dwie części: cyfrową i analogową. Część cyfrowa jest zbudowana w oparciu o 32-bitowy mikrokontroler firmy Microchip z rodziny PIC32MX i oprócz mikrokontrolera zawiera: interfejs karty SD, pamięć EEPROM i interfejs użytkownika składający się z wyświetlacza graficznego, impulsatora i dwóch przycisków. Część analogowa to głównie dzielniki napięcia, wtórniki napięciowe i układy zabezpieczające przez przepięciami na wejściu przetwornika.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
