51
UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI FACULTATEA : TRANSPORTURI CATEDRA : TELECOMENZI SI ELECTRONICA IN TRANSPORTURI PROIECT MES Aparat de masura numeric Volt-ampermetru Student: Indrumator :

Proiect Mes Terminat 2012

Embed Size (px)

DESCRIPTION

voltmetru ampermetru

Citation preview

Page 1: Proiect Mes Terminat 2012

UNIVERSITATEA POLITEHNICA BUCURESTI

FACULTATEA : TRANSPORTURI

CATEDRA : TELECOMENZI SI ELECTRONICA IN TRANSPORTURI

PROIECT MES

Aparat de masura numericVolt-ampermetru

Student: Indrumator :

Iancu Emil Alin S.l.drd.ing. Nemtoi Mihaela

Grupa:8314

2011/2012

Page 2: Proiect Mes Terminat 2012

CUPRINS

1. Introducere

2. Tema proiectului

3. Schema bloc

4. Memoriu tehnic

5. Schema electrica a aparatului

6. Realizarea cablajului

7. Nomenclatorul de componente

8. Breviar de calcul

9. Calculul economic

10.Bibliografie

-2-

Page 3: Proiect Mes Terminat 2012

1. IntroducereImportanţa aparatelor de măsură numerice. Avantaje şi

dezavantaje faţă de aparatele analogice.

Circuitele de intrare ale unui aparat numeric de masura lucrează cu semnale analogice, dar toate celelalte blocuri lucrează cu semnale numerice .

Semnalele analogice pot fi măsurate direct cu aparate relativ simple, însă sunt sensibile la imperfecţiunile căilor de transmisie şi de prelucrare (pierd din precizie după fiecare operaţie deoarece informaţia este grefată pe amplitudine).

Semnalele numerice sunt sub formă de impulsuri şi au informaţia grefată pe durată şi pe poziţia impulsurilor în timp(semnalele numerice oferă o mai mare flexibilitate în utilizare (operaţiile de calcul, numărarea, multiplexarea, transmisia se fac mult mai comod decât în analogic, iar în cursul acestor prelucrări precizia mărimii primare se conservă).

Circuitele numerice lucrează pe principiul folosirii unor structuri foarte simple în circuitele de bază.

Cu circuitele numerice de bază (porţi, codificatoare/decodificatoare, multiplexoare, bistabile, numărătoare, registre, operatori logico-aritmetici, automate programabile, circuite de conversie a datelor) se pot construi o mare varietate de aparate de masura.

Circuitele numerice permit implementarea de funcţii din ce în ce mai complexe pe acelaşi cip (micşorarea gabaritului aparatului de masura şi costului).Viteza de lucru a unui procesor modern este de aproximativ 1000MHz(frecvenţă de ceas).Caracteristicile metrologice ale aparatelor de măsurat:Ele se refera la comportarea aparatelor de măsurat în raport cu obiectul supus măsurării, cu mediul ambiant si cu operatorul uman si, cele mai importante, sunt: - intervalul de măsurare (domeniul de măsurare) care se exprima prin limitele, minima si maxima, ale valorilor ce pot fi măsurate cu un aparat dat. Domeniul de măsurare se împarte în mai multe subdomenii, numite game (scări) de măsurare- rezoluţia reprezintă cea mai mica variaţie a rezultatului măsurării care poate fi observată de operator pe dispozitivul de afişare de la ieşirea aparatului de măsurat si se exprima ca diferenţa dintre două numere consecutive ce pot fi percepute la afişaj.- sensibilitatea (S) este raportul dintre variaţia Y a mărimii de ieşire si variaţia corespunzătoare X a mărimii de intrare.-sensibilitatea relativa (Sr) se defineşte numai pentru aparatele cu mărimi de ieşire electrica sau la convertoarele (traductoarele) utilizate la măsurări:

Sr=

Δyy

Δxx

-3-

Page 4: Proiect Mes Terminat 2012

-constanta aparatului (K) se defineşte numai pentru aparatele de măsurat la care sensibilitatea nu depinde de mărimea de intrare X K= 1

S= X

Y-prag de sensibilitate (S) prin care se înţelege cea mai mica variaţie a măsurandului ce poate fi pusa în evidenta cu ajutorul aparatului de măsurat, în condiţii reale de funcţionare a lui. Acest parametru determina: precizia maxima pe care o poate avea un aparat de măsurat si valoarea minima măsurabilă a măsurandului. El depinde, în principal, de: rezoluţia aparatului de măsurat, de perturbaţiile (proprii si exterioare aparatului) si de sensibilitatea indicatorului de nul (la aparatele care folosesc la măsurare metodele de zero); -precizia instrumentala este calitatea aparatului de a da rezultate cât mai apropiate de valoarea adevărată a măsurandului si ea se exprima printr-un număr numit clasa de precizie a aparatului (sau, pe scurt, clasa aparatului) care se determina în funcţie de eroare maxim tolerată.- supraîncarcabilitatea reprezintă capacitatea aparatului de a suporta o valoare de intrare mai mare decât valoarea maxima de regim permanent, pe o anumita durata (“scurta” sau “lunga” ce se precizează), fără ca parametrii de funcţionare ai instrumentului sa se modifice;- fiabilitatea metrologica este data de catre durata de timp (pe termen lung) în care aparatul funcţionează stabil (adică încadrat în limitele parametrilor de performanta, în special clasa de precizie).

Concluzii:Avantaje:

- aparatele numerice de masura pot atinge viteze mult mai mari decât cele analogice deoarece au răspunsul independent de amplitudinea semnalului ce poartă mărimea de măsurat(x).

- aparatele numerice de masura sunt mai robuste(rezistente la şocuri şi vibraţii).- aparatele numerice de masura pot funcţiona în orice poziţie. - aparatele numerice de masura sunt uşor integrabile în sistemele de măsurare-

reglare conduse de calculator.Dezavantaje:- aparatele numerice de masura nu permit sesizarea rapidă a tendinţei de evoluţie

a mărimii de măsurat(x) şi nici realizarea de scări neliniare.

-4-

Page 5: Proiect Mes Terminat 2012

2.Tema proiectului :

Sa  se proiecteze un aparat de masura numeric capabil sa indeplineasca urmatoarele functii:

1. Ampermetru de curent continuu cu scarile 0.3, 3, 5A Cu rezistente universale la intrare, tensiune specifica 0.5V

2. Voltmetru de curent alternativ cu scarile 0.3, 1, 10 VRezistente universale la intrare, rezistenta specifica de 200 kiloohmi/V

3. Pentru realizare se va folosi un Convertor Analogic Numeric dubla panta.

-5-

Page 6: Proiect Mes Terminat 2012

ArgumentArgument

VoltmetrulVoltmetrul electronic este un aparat pentru masurarea tensiunii in domeniul

frecventelor audio si radio. Voltmetrele de acest tip sunt alcatuite, in esenta, dintr-un dispozitiv electronic, care indeplineste functia de detectare si care este urmat, in general, de un amplificator avind in circuitul sau de iesire un aparat cu un magnet permanent si cu bobina mobila care masoara curentul mediu anodic sau un circuit electronic specializat pentru a transforma o marime de intrare analogica in marime digitala, pentru a o prelucra si a o afisa numite convertoare numeric analogice si analog numerice. Deoarece valoarea curent de intare depinde de amplitudinea tensiunii alternative aplicate la intrare, aparatul poate fi etalonat direct in tensiuni. Exceptie, ca schema fac doar milivoltmetrele electronice, la care amplificarea precede detectia. Voltmetrele electronice pot fi clasificate, in primul rind, dupa modul in care se afiseaza rezultatul, distingindu-se voltmetre analogice si voltmetre digitale. De asemenea voltmetrele electronice pot fi clasificate dupa cum utilizeza tuburi sau dispozitive semiconductoare sau dupa tipul de detectie utilizat. Se disting, astfel, voltmetre cu dioda, voltmetre cu detectie anodica si volmetre cu detectie pe grila.

In afara de a aceste tipuri curente de voltmetre electronice exista si tipuri speciale, ca: voltmetre cu retragere, voltmetre in punte, voltmetre cu scara logaritmica si voltmetre cu trioda inversata.

In ultimul timp, in tehnica masurarilor electronice se utilizeaza pe o scara cat mai larga instrumentele digitale sau numerice, la care rezultatul masurarii apare direct sub forma numerica. Prin voltmetrul digital se intelege un aparat digital destinat masurarii tensiunilor. Ampermetru

Se realizeaza utilizand functia de ampermetru cu care sunt prevazute de regula multimetrele digitale. Acestea au ca principala baza constructiva un voltmetru digital, de obicei de tipul cu CAN tensiune – timp in varianta cu integrare cu dubla panta. Functia de ampermetru ( miliampermetru ) se realizeaza prin trecerea curentului continuu sau alternativ de masurat printr-o rezistenta calibrata, de regula cu mai multe trepte (sunt multiplu), corespunzatoare curentilor nominali si masurarea caderii de tensiune produsa de curent cu ajutorul voltmetrului digital. Avantajul utilizarii voltmetrelor digitale pentru masurarea curentilor prin intermediul caderii de tensiune produsa pe rezistente calibrate il constituie simplitatea realizarii si utilizarea de voltmetre digitale simple. Dispozitivul este o completare perfectă pentru orice sursa de alimentare, incarcatoare de baterii etc, unde tensiunea şi curentul trebuiesc monitorizate.

-6-

Page 7: Proiect Mes Terminat 2012

Numărător (N)

Registru de memorare

Decodor(D)

Afişaj numeric

(AN)

3.Schema bloc

Blocul de numărare/afişare

-7-

Page 8: Proiect Mes Terminat 2012

BT

CAN

BT

AfişajP

4.Memoriu tehnicVolt-ampermetru

Blocul de alimentareSchema electrica de alimentare din fig.1 utilizeaza doua circuite stabilizatoare de tensiune CI7805 pentru alimentarea simetrica a circuitului integrat ICL 7107 si a afisajului electronic de 4 digiti necesar afisari valori masurate. Valoarea maxima Vmax aplicata la bornele acestuia poate fi pana la 18 Vcc.

-8-

CANP

BC GE

Page 9: Proiect Mes Terminat 2012

Fig. 1

In cazul in care se doreste alimentarea aparatului de masura in curent alternativ se va utiliza circuitul electronic realizat conform fig.2:-un transformatot adaptor de retea, pentru a cobora tensiunea de 220/230V ca la o tensiune de lucru de 6/9 Vca cu 600mA.-o punte redresoare in vederea redresari curentului alternativ in curent continuu alcatuita din 4 dione cu Ge de tipul 1N4007;-2 condensatori electrolitici cu valori de 220 uF in vederea liniarizari valori tensiuni la frecvente mari (de filtraj si rol de cuplaj);-2 condensatori ceramic cu valori de 100nF in vederea liniarizari tensiuni la frecvente mici(cu rol de filtraj)-2 circuite integrate 7805 montate in punte pentru adaptarea tensiuni la valoare nominal de 5v.

Fig.2Filtrarea capacitivă constă în conectarea unor condensatori în paralel, pe

ieşirea redresorului, cu respectarea polarităţii în cazul condensatoarelor polarizate. O particularitate importantă a filtrării capacitive constă în faptul că, în absenţa consumatorului (cu ieşirea în gol), tensiunea de ieşire este egală cu valoarea de vârf a pulsurilor, depăşind astfel de √2 ori valoarea eficace a tensiunii alternative care se redresează. De exemplu, dacă transformatorul furnizează în secundar o tensiune de 6V (valoare eficace), valoarea de vârf a pulsurilor este de √2∗6≈8,5 V ,

-9-

Page 10: Proiect Mes Terminat 2012

neglijându-se căderile pe diode. Prin filtrare capacitivă, tensiunea în gol la ieşirea redresorului va fi de cca. 8V.

Circuitul de intrare

Divizorul de tensiune pentru voltmetruRegula divizorului de tensiune:Divizoarele de tensiune , utilizate la masurarea tensiunilor continue,

alternative si de impuls, sunt dispozitive de raport cu doua perechi de borne (tip diport), care stabilesc o relatie de dependenta liniara, pe un anumit interval, între marimea de masurat electrica si marimea electrica ce actioneaza asupra circuitului.

Divizorul de tensiune rezistiv: este realizat din rezistoare bobinate, sau din rezistente cu pelicula metalica, situatie în care exactitatea este mai scazuta dar suficient de buna pentru instrumentatia analogica si digitala. Se utilizeaza pentru masurarea tensiunilor în curent alternativ sau în joasa frecventa si pentru extinderea limitei superiore de masurare a voltmetrelor, compensatoarelor de tensiune alternativa, etc.

In afara de divizoarele de valoare fixa se construiesc divizoare reglabile, utilizate pentru prescrierea gamelor la voltmetrele de c.c. Treptele de divizare se aleg în secventa 1-3-10 (sau o alta) pentru voltmetrele analogice si în secventa 1-10-100 pentru cele digitale.Exista divizoare de tensiune cu mai multe trepte de divizare, cu particularitatea ca una din componente este de înalta exactitate. Aceasta serveste ca etalon la verificarea prin comparatie a exactitatii celorlalte rezistente ale divizorului. Multe din acestea sunt astfel realizate încât rezistentele componente sau grupuri ale acestora sa aiba valori nominale egale, ceea ce permite

-10-

Page 11: Proiect Mes Terminat 2012

compararea directa a lor, pentru determinarea erorii fiecarei trepte de divizare. In acest fel întregul divizor poate fi autocalibrat.

Erorile divizoarelor de tensiune sunt determinate, în primul rând, de abaterile rezistenţelor componente de la valorile nominale precum şi de îmbătrânirea rezistenţelor, de variaţia valorii acestora cu temperatura şi umiditatea, de autoîncălzire şi de influenţa rezistenţelor de izolaţie. Evitarea erorilor provocate de rezistenţele de izolaţie, mai ales la divizoare cu rezistoare de valori nominale foarte mari, o constituie introducerea ecranelor de gardă pentru interceptarea curenţilor de izolaţie. Ecranul îmbracă toate părţile conductoare ale divizorului, inclusiv bornele, care sunt menţinute la potenţiale egale cu ale conductoarelor gardate cu ajutorul unui divizor secundar. Curenţii prin izolaţie sunt concentraţi astfel către divizorul secundar ocolind rezistoarele divizorului principal.

Regula divizorului de tensiune se poate aplica pentru a determina tensiunea de la iesirea unui circuit ca cel prezentat mai jos, fãrã sarcinã la iesire.Tensiunea de iesire, Uo ce trebuie masuratat si utilizata ca valoare de intrare la bornele A si B se determinã aplicând legea lui Ohm pentru portiunea de circuit formatã din R2 :

Fig.6

deci Uo = IR2

Cu ajutorul unui comutator sau utilizand borne exterioare, conexiunea intre divizorul de tensiune si instrumental de masura se poate face in exteriorul aparatului sau integrat in carcasa acestuia.

Pentru valori ale tensiuni cuprinse intre 0.3, 1 si 10 V se vor utiliza divizoarele corespunzatoare tensiunilor cuprinse in intervalul maxim de masura al aparatului:

-11-

Page 12: Proiect Mes Terminat 2012

0-2 V ….R3 = 200 Ω 0-20 V …R3 = 5 Ω 0-200 V ..R3 = 50 Ω

Divizorul de curent

Regula divizorului de curent: Daca la iesirea unui circuit nu este conectatã o rezistentã de sarcina se

poate aplica regula divizorului de curent pentru a determina curentul prin R2 de exemplu. La fel de bine se poate aplica regula divizorului de curent si pentru a afla curentul prin R1.

Fig.9Presupunând rezistentele parcurse de curentii I1 si I2, cu legea curentilor lui Kirchhoff se gãseste: Rs

I = I + Rs+Ri

Cãderea de tensiune la bornele rezistentelor se determinã cu legea lui Ohm:

U = I1R1 = R1 U=I2R2=R2 U=I3R3=R3Combinând relatiile de mai sus se obtine:

-12-

Page 13: Proiect Mes Terminat 2012

Amplificatorul instrumental

Amplificatoarele instrumentale reprezintă o categorie aparte de amplificatoare operaţionale utilizate în special în măsurări, motiv pentru care acest tip de amplificatoare operaţionale au mai fost denumite şi amplificatoare de măsură. Amplificatorul instrumental este un amplificator operaţional diferenţial cu amplificare finită şi foarte bine reglată, reglajul amplificării făcându-se fie prin conectarea în exteriorul integratului a unei rezistenţe sau grup de rezistenţe, fie prin comanda digitală cu ajutorul unui calculator sau microcontroler. Amplificatorul instrumental are performanţe superioare amplificatoarelor operaţionale în ceea ce priveşte tensiunea de decalaj, deriva termică, liniaritatea, stabilitatea şi precizia amplificării.

Amplificatoarele instrumentale pot fi realizate cu componente discrete şi amplificatoare operaţionale, în tehnologie monolitică sau hibridă. Cele integrate au elementele de reacţie incluse în structura circuitului integrat. La aparatura de măsură şi control amplificarea în tensiune se face, adesea, cu amplificatoare diferenţiale la care una din intrări este folosită pentru intrarea de semnal, iar cealaltă pentru conectarea reţelei de reacţie. Dacă s-ar folosi un singur amplificator operaţional reţeaua de reacţie ar reduce impedanţa de intrare la valori care sunt prea mici faţă de cele necesare în aceste aplicaţii. Din acest motiv au fost realizate structuri speciale de amplificatoare diferenţiale cu două sau mai multe amplificatoare operaţionale. Amplificatoarele instrumentale sunt amplificatoare diferenţiale cu intrări flotante faţă de masă, cu impedanţă mare atât în modul diferenţial cât şi în modul comun şi având o rezistenţă de ieşire redusă.

Amplificatoarele instrumentale trebuie să îndeplinească mai multe cerinţe:• amplificarea mărimilor preluate de la senzori până la valori care pot fi prelucrate fără probleme de etajele următoare din lanţul de prelucrare a semnalului;• asigurarea unei impedanţe de intrare mari, pentru a nu perturba mărimea aplicată la intrare;• realizarea unei anumite caracteristici de transfer, liniară sau neliniară, în funcţie de natura procesului de măsurare;• asigurarea unei caracteristici de frecvenţă adecvate procesului de măsurare;• asigurarea unei rejecţii a semnalului de mod comun foarte mare.

-13-

Page 14: Proiect Mes Terminat 2012

Principalii parametri ai unui amplificatorului instrumental sunt:a) câştigul (G). Valoarea acestui parametru reprezintă panta caracteristicii de transfer a amplificatorului instrumental. În datele de catalog sunt specificate: eroarea câştigului, neliniaritatea câştigului şi stabilitatea câştigului în raport cu temperature.b) tensiunile de decalaj la intrare şi la ieşire. Tensiunea de decalaj la intrare, Uosi [μV] şi tensiunea de decalaj la ieşire, Uoso [μV] sunt independente una faţă de cealaltă şi, prin urmare, trebuie considerate separat. Pentru un câştig dat, tensiunea totală de decalaj Uos este definită pe baza a două erori: - eroarea totală raportată la intrare (”Total Referred to the Input Error – Total RTI Error”) prin: Uos(RTI) = Uosi + Uoso/G; - eroarea totală raportată la ieşire (” Total RTO Error”) prin: Uos(RTO) = GUosi + Uoso.c) curentul de decalaj la intrare (în [nA]), valoarea acestuia în funcţie de temperatură (în [nA]), precum şi coeficientul mediu de temperatură al curentului de decalaj la intrare (în [pA/0C]).d) curentul de polarizare la intrare (în [nA]), valoarea acestuia în funcţie de temperatură (în [nA]), precum şi coeficientul mediu de temperatură al curentului de polarizare la intrare (în [pA/0C]).d) impedanţele de intrare diferenţială şi de mod comun. Sunt alcătuite dintr-o rezistenţă în paralel cu o capacitate. Se exprimă în GΩ||pF.e) impedanţa de ieşire. Este foarte mică, de ordinul 10-2 Ω.f) tensiunea şi curentul de zgomot ale amplificatorului. Aceşti parametri pot fi raportaţi faţă de borna de intrare a amplificatorului, fiind specificaţi ca şi valori vârf la vârf sau efective într-un anumit interval de frecvenţe (se exprimă în [nV], respectiv în [pA]).g) raportul de rejecţie a modului comun, CMMR. Este specificat pentru o anumită nesimetrie a sursei de semnal de intrare, de obicei 1 kΩ, pentru diferite valori ale câştigului şi ale tensiunii de mod comun UCM. CMRR creşte odată cu creşterea câştigului şi scade odată cu creşterea frecvenţei.h) parametri referitori la regimul dinamic:- banda de frecvenţe la -3 dB la semnal mic. Este specificată pentru diferite valori ale câştigului. Cu cât câştigul este mai mare cu atât banda de frecvenţe este mai mică.- viteza de urmărire (”Slew Rate”, SR [V/μs]).- timpul de stabilizare. Este specificat în funcţie de valoarea câştigului pentru o variaţie dată a tensiunii de intrare.

-14-

Page 15: Proiect Mes Terminat 2012

Circuitul redresor

Redresoarele sunt circuite care transformă curentul alternativ în curent continuu. După tipul dispozitivelor care redresează şi după modul acestora de comandă, redresarea poate fi necomandată, (cu comutaţie naturală), sau comandată, (cu comutaţie forţată). În această lucrare se vor studia circuite de redresare necomandate. Redresarea necomandată se realizează, într-o majoritate covârşitoare de cazuri, cu diode. Redresarea tensiunilor alternative este cea mai des utilizată operaţie neliniară efectuată asupra semnalelor variabile în timp.Redresorul monoalternanţă ideal poate fi privit ca un diport cu funcţionare de comutator comandat de polaritatea tensiunii de intrare. Dacă polaritatea este pozitivă, comutatorul este închis şi tensiunea de la intrare se regăseşte la ieşire. În cazul în care tensiunea de intrare este negativă, comutatorul se deschide iar tensiunea de la ieşire devine 0.

Cele mai utilizate comutatoare pentru această funcţie sunt diodele semiconductoare.

Se poate considera că redresorul dublă alternanţă este un diport care aplică funcţia matematică " MODUL " semnalului de intrare.Această funcţionare se poate obţine prin cuplarea a două redresoare monoalternanţă, unul direct şi cel de-al doilea prin intermediul unui repetor -inversor de tensiune.

Utilizarea diodelor semiconductoare pentru redresarea semnalelor alternative reprezintă o soluţie deosebit de simplă şi ieftină a problemei, în cazul în care se urmăreşte aspectul energetic, dacă se porneşte de la tensiuni de intrare mult mai mari decât căderea de tensiune directă pe diodă.

Într-adevăr, tensiunea la ieşirea redresorului monoalternanţă, cu diodă semiconductoare cu siliciu, nu repetă identic semialternanţa pozitivă a tensiunii de intrare ci prezintă un decalaj de aproximativ 0,6 V faţă de aceasta.

În aplicaţiile care au în vedere prelucrarea de informaţie, pentru măsurarea tensiunilor alternative, sau în nenumărate alte aplicaţii de semnal mic, este inacceptabilă distorsionarea semnalului.Pentru înlăturarea inconvenientelor

-15-

Page 16: Proiect Mes Terminat 2012

prezentate mai sus se folosesc scheme compuse din A.O. şi diode semiconductoare, numite redresoare de precizie.

Convertor Analog Numeric (CAN) 

CAN sau Convertor Analogic Numeric reprezintã un bloc sau un circuit care poate accepta o mãrime analogicã (curent, tensiune) la intrare, furnizând la iesire un numãr care constituie o aproximare (mai mult sau mai putin exactã) a valorii analogice a semnalului de la intrare.

Dupa cum rezulta din aceasta definitie legatura dintre intrare si iesire este o functie definita pe o multime discreta - multimea numerelor aplicate la intrare - cu valori într-un anumit interval de tensiuni sau curenti de iesire. Pentru un CNA ideal se poate scrie: v0=n.V sau i0=n.I corespunzator unei iesiri în tensiune si respectiv în curent. Variabila n reprezinta numarul aplicat la intrare iar V si I treptele de tensiune respectiv de curent corespunzatoare unei unitati aplicate la intrare (pentru n=1 v0=V).

Pentru definirea parametrilor CNA si CAN este necesar sa definim urmatoarele notiuni:- Cuantizare = împartirea intervalului de variatie a unei marimi analogice într-unnumar determinat de trepte (cuante).

-16-

Page 17: Proiect Mes Terminat 2012

- MSB = (Most Significant Bit), bitul cel mai semnificativ, este bitul având ponderea cea mai mare la scrierea binara a numerelor.- LSB = (Least Significant Bit), bitul cel mai putin semnificativ, cu ponderea cea mai mica la scrierea binara a numerelor.

Pentru exemplificare consideram reprezentarea binara a numarului N:N b b b b bnnk110… …

unde bk{0,1} si k{0,1,...,n}. În aceasta scriere bn=MSB, b0=LSB, bk=BIT.

Parametrii CAN:Gama de variatie a semnalului de iesire: reprezinta domeniul maxim de

variatie pe care îl poate avea marimea analogica de la iesirea convertorului D/A.Rezolutie: reprezinta treapta minima ce poate fi sesizata la iesirea unui

convertor numeric - analogic; trebuie precizat ca specificarea rezolutiei se poate face prin valoarea absoluta a treptei minime de la iesirea convertorului, fie prin numarul maxim de trepte distincte de la iesire.

Eroare de gama: este o eroare de factor de transfer reprezentând abaterea pantei caracteristicii de transfer reale fata de panta caracteristicii de transfer ideale; se masoara în %.

Eroare de offset: reprezinta deplasarea caracteristicii de transfer fata de origine; se masoara în LSB.

Eroare de neliniaritate: exprima abaterea caracteristicii reale de la caracteristica ideala-linia dreapta a convertorului D/A; se masoara în LSB.

Timpul de conversie: reprezinta intervalul de timp necesar pentru a se executa o conversie; conversia se considera încheiata când marimea de iesire se stabileste la valoarea finala 1,2 LSB

Bit de semnificaþie maximã (BSMax, MSB)În sistemul de numeratie binar, bitul de semnificatie maximã este cifra pozitionatã (deobicei) la scriere în partea de extremã stângã si care are ponderea maximã în numãr.

Bit de semnificaþie minimã(BSMin, LSB)În sistemul de numeratie binar, cifra cea mai puþin semnificativã este bitul de semnificaþie minimã, amplasat de regulã în extrema dreaptã a numãrului. Acest bit poartã într-un sistem  numeric cea mai micã informatie care are sens, reprezentând deci rezoluþia sistemului respectiv.Din aceastã cauzã toate erorile analogice trebuie sã reprezinte fractiuni din valoarea (curent sau tensiune) asociatã acestui bit.

Codificator

-17-

Page 18: Proiect Mes Terminat 2012

În conversia de date un circuit de codificare (ENCODER) reprezintã un convertor analog/numeric. El mai este denumit digitizor sau cuantificator.

CuantificareDivizarea intervalului de variatie (tensiune, curent) al unei mãrimi analogice într-un numãr determinat de trepte („cuante") de amplitudine egalã, în scopul exprimãrii valorii analogice sub formã de numãr, constituie procesul de cuantificare al unui semnal analogic.Mãrimea treptelor rezultate în urma cuantificãrii este egalã cu raportul dintre valoarea intervalului maxim de variatie si numãrul lor, fiecare astfel de „cuantã" fiind delimitatã de douã nivele de cuantificare succesive.

Caracteristica de transferDependenta dintre mãrimea de iesire a unui convertor si mãrimea sa de intrare reprezintã caracteristica de transfer a convertorului. Deoarece una dintre cele douã mãrimi are întotdeauna o variatie analogicã iar cealaltã o variatie numericã, caracteristica de transfer atât a unui CAN câtsi a unul CNA are o variatie în trepte.

Convertorul analog-digital folosit este circuitul integrat C520D.Circuitul C520D este un circuit monolitic CAD 3 digiti construit pe baza tehnologiei I2L. Functiile sunt realizate pe un cip ce contine peste 1200 elemente functionale în sistem LSI cu cca. 75% partea digitala şi 25% partea analogica. Are o singură tensiune de functionare cu un consum de energie redus.El prezinta toate avantajele si dezavantajele procedeului DUAL-SLOP cum sunt:– Suprimarea tensiunii perturbatoare in dependenta cu timpul de integrare;– Insensibilitate reletiva la oscilaţiile frecventei de tact;– Numai la cote (rate) de transformare conversia este lenta.

-18-

Page 19: Proiect Mes Terminat 2012

Eroarea maximă este ± 0,1% la valoarea masurata ± 1 digit.

Caracteristicile circuitului C520D sunt: 1. masoară tensiuni si curenţi pe un domeniu larg; 2. afisează valoarea masurata in mai multe moduri de functionare; 3.prezinta avantajul de a mentine valoarea masurata atat cat e nevoie; 4. se poate folosi si la microcalculatoare electronice pentru inmagazinarea datelor; 5. alimentare intermediara;

C520D dispune de o sursa de referinta pentru curent si teniune, polaritate automata si un generator de tact (oscilator intern) care toate contribuie la functionarea convertorului (conversiei) în trei moduri:

1) funcţionare lenta;2) hold (functionare în asteptare);3) functionare rapida (în viteza).El culege la intrare o tensiune situata în domeniul Ui = – 99mV ÷ 9999mV.

Aceasta este preluata in interior, iar la iesire semnalele sunt demultiplexate cu ajutorul unui circuit BCD. Valoarea masurata este afisată de acesta direct pe trei afisoare. C520D are posibilitatea afisarii depaşirii negative sau pozitive.

Tensiunea de alimentare (de lucru) Us = 5V ± 10% si circuitul este compatibil cu sistemul TTL care se alimenteaza la +5V ± 5%.

U1

C520D

H11

L10

Us14

Cs12

Ps18

Ps29

Hold6

.13

LSD5

NSD3

MSD4

QB1

QC15

QD16

GND7

QA2

Configuratia pinilor:

1) BCD iesire date QB

2) BCD iesire date QA

3) Iesire digitala NSD (101) 4) Iesire digitala MSD (102) 5) Iesire digitala LSD (100) 6) Mod de functionare ales (viteza de comutare) 7) Alimentare negativa – masa 8) Potentiometru de zero (NP) 9) Potentiometru de zero (NP)

-19-

Page 20: Proiect Mes Terminat 2012

10) Intrare L 11) Intrare H 12) Condensator de integrare Ci

13) Potentiometru –valoare finală 14) Tensiune de lucru Us = 5V 15) BCD iesire date QC

16) BCD iesire date QD

Valorile limita caracteristice sunt: - tensiunea de functionare Us = 0 ÷ 7V; - tensiunea de intrare la pini 10, 11 fata de masa U0L = –15 ÷ 15V; - tensiunea la pinul 6 U6 = 0 ÷ 7V; - tensiunea in cod BCD si la iesirile digitale U0H = 0 ÷ 7V.

Conditiile de functionare sunt: - tensiunea de lucru Us = 4,5 ÷ 5,5V ± 10%; - temperatura mediului ambiant Ta = 0 ÷ 70 ºC; -tensiunea de intrare intre pini 10 si 11 U10-11 = – 99 ÷ 999 mV; - tensiunea pentru viteza de comutare la pinul de comanda 6: - functionare normala U6 = 0 ÷ 0,4V; - hold U6 = 0,8 ÷ 1,6V; - functionare rapida U6 = 3,2 ÷ 5,5V. - reglarea punctului zero Ui = 0V; - reglarea valorii finale Ui = 999mV

Schema bloc a convertorului C520D este:

-20-

Page 21: Proiect Mes Terminat 2012

In schema standard pentru afisarea cu anod comun rezistentele R3 ÷ R6 garanteaza pragul de intrare conform TTL pentru decodorul D147C. Rezistentele R7 ÷ R9 sunt pentru limitarea curentului la iesirile digitale si trebuie să fie de 2 kΩ. Tranzistoarele sunt cu siliciu de tip PNP. Limitarea curentului prin rezistentele R10 ÷ R16 sunt corespunzatoare folosirii la alegere a elementelor de afisare. Pentru a citi mai bine valoarea masurată e nevoie de o rata de conversie lenta. In acest sens se pune la masa pinul 6. Valoarea masurata si afisata ramane atat timp cat pinul 6 e la masa. Daca se revine la pozitia anterioara indicatia este alta întrucat circuitul lucreaza in interior. Se foloseste un sistem de afisaj cu LED cu catodul comun. Se folosesc tranzistoare PNP pentru comanda segmentelor. Limitarea curentului in baza tranzistoarelor se face cu rezistenţe de 5kΩ. Stralucirea (aprinderea) afisajului se face intr-un scurt timp de 2 – 3 ms. Tabelul următor arată modul de funcţionare compatibil cu TTL:

E U6 viteza

a)H 0,4V lentă

L 1,2V aşteptare

-21-

Page 22: Proiect Mes Terminat 2012

deschis 1,2V aşteptare

b)

H 1,2V aşteptare

L US – UCEsat rapidă

deschis 1,2V aşteptare

Generatorul etalon (Ge)

Generatorul de tact etalon (GE) este constituit dintr-un simplu oscilator RC, frecvenţa acestui putând fi reglată la 40 kHz (timpul de integrare este T1=100 ms) sau 50 kHz (T1=40 ms); pentru realizarea intervalului T1, frecvenţa generatorului este divizată intern la valori corespunzătoare.

Tensiunea de referinţă (U0) este preluată de la dioda Zener internă de 2,8 V (coeficient termic 0,01%/ºC) prin intermediul unui potenţiometru cu ajutorul căruia poate fi reglată la 100 mV (pentru gama de 200 mV) sau la 1 V (pentru gama de 2 V). Dacă se renunţă la referinţă, voltmetrul poate fi utilizat ca logometru (raţiometru), cea de-a doua tensiune fiind introdusă în locul lui U0 (adică pe cursorul potenţiometrului).

Divizorul de frecventa

Divizoarele de frecvenţă sunt circuite speciale la care informaţia de intrare este considerată în general frecvenţa semnalului de tact, iar informaţia de ieşire este frecvenţa unui semnal generat. Împărţind frecvenţa de intrare la frecvenţa de ieşire se obţine raportul de divizare. Ca şi observaţie, factorul de umplere a semnalului de ieşire nu neapărat este egal cu 0,5. Este important faptul că numărul de stări distincte prin care trece circuitul trebuie să fie egal cu raportul de divizare.

-22-

Page 23: Proiect Mes Terminat 2012

Numarator

Decodoare

Decodorul este un circuit logic cu mai multe intrări şi mai multe ieşiri care converteşte semnalele de intrare codate în semnale de ieşire codate, codurile de intrare şi de ieşire fiind diferite. În general, codul de intrare este construit pe mai puţini biţi decât codul de ieşire, iar între cuvintele de cod de intrare şi cuvintele de cod de ieşire există o corespondenţă biunivocă.

-23-

Page 24: Proiect Mes Terminat 2012

Structura generală a unui circuit de decodare este cea din figură. Intrările de activare, dacă există, trebuie să fie confirmate pentru ca decodorul să realizeze corespondenţa intrare-ieşire în mod normal. În caz contrar, decodorul asociază tuturor cuvintelor de intrare un singur cuvânt de cod de ieşire- “disabled” (“neactivat”).

Pentru semnalul de intrare, cel mai frecvent se utilizează un cod binar de n biţi, în care un cuvânt de n biţi reprezintă una dintre cele 2n valori codate diferite, în mod normal – numerele întregi de la 0 la 2n-1. Uneori, codurile binare de n biţi se trunchiază, reprezentându-se astfel mai puţin de 2n valori. De exemplu, în codul BCD, combinaţiile de 4 biţi de la 0000 la 1001 reprezintă cifrele zecimale 1...9, iar combinaţiile de la 1010 la 1111 nu sunt utilizate.

Pentru semnalul de ieşire, cel mai frecvent se utilizează un cod 1 din m, care conţine m biţi, în orice moment fiind confirmat unul dintre biţi. Astfel, pentru un cod 1 din 4 cu valorile de ieşire active în HIGH, cuvintele de cod sunt: 0001, 0010, 0100 şi 1000. Dacă valorile de ieşire sunt active în LOW, cuvintele de cod sunt: 1110, 1101, 1011 şi 0111.

Decodorul binar

Decodorul binar este destinat operaţiilor de generare a semnalelor de selecţie sau de implementare a funcţiilor logice mai complicate. Acest tip de decodor are n intrări de cod, un număr de intrări de validare şi 2n ieşiri; intrările de validare permit activarea/dezactivarea funcţionării decodorului prin trecerea ieşirilor în starea inactivă.

Un exemplu de decodor binar este SN74138 (decodor binar 1 din 8, în tehnologie TTL); în seria CMOS standard nu există un decodor binar.

Decodorul BCD-zecimal

Acest decodor are 4 intrări şi 10 ieşiri, corespunzătoare numerelor zecimale 0...9; codurile 10...15 sunt invalide şi nu produc activarea niciunui semnal de ieşire. Decodorul BCD-zecimal este folosit mult la comanda afişajelor cu tuburi indicatoare (unde fiecare cifră are comandă separată) sau la comanda unor afişaje de tip bargraf. Exemple de decodoare BCD-zecimal: SN7442 (decodor 1 din 10, de uz general, în tehnologie TTL), SN74141 (decodor 1 din 10 pentru atacul tuburilor indicatoare, în tehnologie TTL), 4028 (decodor 1 din 10, de uz general, în tehnologie CMOS).

Decodoare de comandă a afişajului

-24-

Page 25: Proiect Mes Terminat 2012

Pentru extragerea datelor binar-zecimal din numărătoarele binare şi afişarea lor în formă zecimală, se utilizează un decodor de comandă. În funcţie de forma caracterelor afişate, rezultă trei tipuri principale de decodoare, şi anume:

decodoare pentru comanda iluminării directe a caracterelor zecimale, prin codul 1 din 10:

decodoare pentru comanda iluminării unor segmente, din combinarea cărora rezultă caractere zecimale;

decodoare pentru comanda iluminării unor puncte, în czul reprezentării prin matrice alfanumerice.Tipul decodoarelor este determinat şi de valorile tensiunilor şi curenţilor

pentru comanda diferitelor sisteme de afişaj. Astfel: pentru comanda sistemelor de afişaj cu LED-uri condiţia principală impusă

decodorului este asigurarea curentului de ieşire pentru polarizarea segmentelor, valorile uzuale fiind de 2-20 mA. În cazul circuitelor TTL, aceasta nu constituie o problemă. Deoarece valorile tensiunii directe pe un segment electrolumniscent este de 1,6-3,4 V, se impune conectarea unei rezistenţe serie la decodoarele cu circuit de ieşire “colector deschis”, pentru compatibilitatea cu tensiunea de alimentare de 5V a circuitelor TTL. Decodoarele CMOS pot comanda sisteme de afişare cu LED-uri: direct, în cazul celor cu un curent de lucru de 5 mA sau prin intermediul unor amplificatoare de curent, în cazul unui curent mai ridicat. În prezent, se realizează circuite integrate monolitice care includ atât sistemul de afişare LED, cât şi celelalte blocuri: circuite de numărare, memoria, decodorul etc.

pentru comanda sistemelor de afişaj cu cristale lichide se folosesc decodoarele cu circuite CMOS, care asigură minimizarea consumului de putere. Comanda cristalelor lichide impune un artificiu de schemă în vederea activării segmentelor cu o tensiune alternativă (de la o sursă auxiliară) şi a producerii unei tensiuni nule pe segmentele ce formează caracterul. Sistemul de afişare cu cristale lichide nu se pretează la comanda prin multiplexare, din cauza faptului că nu există un prag bine definit de blocare şi că la aceste sisteme timpul de răspuns are o valoare relativ mare.

Afişajul

Deşi utilizate pe scara largă in aparatura de laborator, afişajele cu LED-uri tind să fie înlocuite de cele cu cristale lichide, deoarece acestea din urma prezintă unele avantaje importante , mai ales în construcţia aparatelor de măsură portabile:

consum mult mai scăzut (zeci de μW, faţă de zeci de mW); tehnologie mai simplă şi mai ieftină; unghi mare de vizibilitate în toate direcţiile.

-25-

Page 26: Proiect Mes Terminat 2012

Acestea le-au impus, în ultimul timp, atât în aparatele de buzunar (multimetre, calculatoare), cât şi în construcţia altor aparate de măsură portabile (cleşti ampermetrici, termometre, cronometre).

La baza acestei familii de afişaje stau o serie de substanţe organice (de exemplu clorhidratul de colesterol) cu proprietăti speciale, numite cristale lichide.

Cristalele lichide reprezintă o stare intermediară între starea lichidă şi cea solidă a materiei. Au mobilitate ridicată, asemănătoare lichidelor, precum şi un anumit grad de ordonare a moleculelor, datorită căruia se manifestă proprietăţile optice (anizotropie) specifice moleculelor cristaline. Ca textură, cristalele lichide pot fi: nematice, smetice şi colesterice. Toate aceste trei tipuri de cristale sunt alcătuite din molecule alungite, paralele între ele, deosebirea constând în gruparea şi mobilitatea relativă a moleculelor.

Forme constructive de bază. Spre deosebire de afişajele cu LED-uri, care sunt alcătuite din module individuale, la cele cu cristale lichide întregul afişaj se face pe o singură plachetă, ceea ce simplifică tehnologia, reduce gabaritul şi micşorează costul. Structura de bază a unei plachete afişoare cu cristale lichide este similară cu cea a unui condensator plan-paralel cu armături transparente, având ca dielectric cristalul respectiv.

Principiul de funcţionare. În stare normală, neexcitată, moleculele cristalului nematic sunt paralele între ele, iar cristalul este transparent. Această stare ordonată poate fi modificată cu ajutorul unui câmp sau curent electric, situaţie în care cristalul devine opac. Apare astfel posibilitatea de a comanda electric trecerea sau oprirea luminii, posibilitate ce stă la baza afisajelor cu cristale lichide.

După felul semnalului de comandă utilizat (curent, tensiune), există două tipuri de afişaje cu cristale lichide, cu structură similară:

afişaje ce funcţionează pe principiul difuziei dinamice; afişaje cu efect de câmp.

Afişaje cu cristale lichide cu difuzie dinamică. Utilizează un cristal nematic de puritate redusă, iar modificarea transparenţei se produce prin turbulenţa moleculelor provocată de curentul ce străbate perpendicular cristalul, curent ce este vehiculat prin ionii (impurităţi) prezenţi în structura cristalului respectiv. Acest tip de afişaj are viteză de răspuns acceptabilă (20…50 ms), însă necesită tensiune de lucru (c.c. sau c.c de 50 Hz) relativ mare (10…15 V) şi de aceea nu se mai utilizează în domeniul aparatelor numerice portabile.

Afişaje utilizând cristale lichide cu efect de câmp. Acesta foloseşte un cristal de înaltă puritate (fără ioni), cu rezistivitate mare, iar efectul de modificare a transparenţei se obţine prin rotirea, ordonată, a moleculelor sub influenţa unui câmp aplicat, de unde şi denumirea de cristale lichide cu efect de câmp. Acest tip de afişaj prezintă avantajul că poate funcţiona la tensiuni mai scăzute: 2…5 V (c.c. sau impulsuri), însă are şi viteză de lucru mai scăzută (0,1…0,2 s). Cu toate acestea, în prezent, este singurul tip de afişaj cu cristale lichide adoptat de către constructorii de aparate de măsură cu afişare numerică.

-26-

Page 27: Proiect Mes Terminat 2012

După sursa de lumină folosită, ambele tipuri de afişaje pot fi cu sursă proprie de lumină (utilizează o lampă tip baghetă miniaturală, plasată în spatele plachetei) sau cu lumină ambiantă (folosesc numai lumina ambiantă, iar cifrele apar întunecate, pe fondul alb-cenuşiu, fiind mult mai economice).

Activarea LCD se face cu tensiune dreptunghiulară (cca. 50 Hz) furnizată din interiorul circuitului 7107 prin pinul 21 (firma INTERSIL atrage atenţia ca aplicarea unei tensiuni continue peste 50 mV, pe o durată de câteva minute , poate distruge cristalul lichid al afişajului, drept care se recurge la alimentarea în impulsuri).

-27-

Page 28: Proiect Mes Terminat 2012

5.Schema electrica pentru volt-ampermetru

Schema electrica de alimentare din fig.1 utilizeaza doua circuite stabilizatoare de tensiune CI7805 pentru alimentarea simetrica a circuitului.

Fig. 1

In cazul in care se doreste alimentarea aparatului de masura in curent alternativ se va utiliza circuitul electronic realizat conform fig.2:-un transformatot adaptor de retea, pentrau a cobora tensiunea de 220/230V ca la o tensiune de lucru de 6/9 Vca cu 600mA.-o punte redresoare in vederea redresari curentului alternativ in curent continuu alcatuita din 4 dione cu Ge de tipul 1N4007;-2 condensatori electrolitici cu valori de 220 uF in vederea liniarizari valori tensiuni la frecvente mari (de filtraj si rol de cuplaj);-2 condensatori ceramic cu valori de 100nF in vederea liniarizari tensiuni la frecvente mici(cu rol de filtraj)

-2 circuite integrate 7805 montate in punte pentru adaptarea tensiuni la valoare nominal de 5v.

-28-

Page 29: Proiect Mes Terminat 2012

Fig.2Filtrarea capacitivă constă în conectarea unor condensatori în paralel, pe

ieşirea redresorului, cu respectarea polarităţii în cazul condensatoarelor polarizate. O particularitate importantă a filtrării capacitive constă în faptul că, în absenţa consumatorului (cu ieşirea în gol), tensiunea de ieşire este egală cu valoarea de vârf a pulsurilor, depăşind astfel de √2 ori valoarea eficace a tensiunii alternative care se redresează. De exemplu, dacă transformatorul furnizează în secundar o tensiune de 6V (valoare eficace), valoarea de vârf a pulsurilor este de √2∗6≈8,5 V , neglijându-se căderile pe diode. Prin filtrare capacitivă, tensiunea în gol la ieşirea redresorului va fi de cca. 8V.

-29-

Page 30: Proiect Mes Terminat 2012

6.Realizarea cablajului

Metode de realizare a circuitelor imprimate sunt multiple.Dintre acestea, cele mai utilizate sunt: metoda cu radiaţii UV (utilizată în cazul cablajelor fotorezistive) şi metoda foliei de transfer de tip PnP.

Realizarea cablajelor imprimate de serie mică sau unicat poate fi realizată prin diferite metode, una dintre acestea fiind şi utilizarea foliei de transfer de tip PNP (PRESS and PEEL=apasă şi dezlipeşte).

Această tehnologie de realizare a cablajelor se bazează pe o folie de tip special.

-30-

Page 31: Proiect Mes Terminat 2012

Etape de realizare ale cablajului imprimat sunt: se realizează desenul cablajului imprimat, fie manual, fie prin intermediul

unor programe specializare (ORCAD, PROTEL, CIRCUIT MAKER,Ped2Ped);

acest desen, considerat pozitiv se copiază cu ajutorul unui copiator pe folia de tip PnP.Tonerul copiatorului va adera la folia PnP, realizând pe aceasta desenul negativ (în oglindă) al desenul de cablaj;

se pregateşte plăcuţa de cablaj imprimat, tăindu-se la dimensiunea necesară şlefuindu-se cu un glasspapier foarte fin;

se degresează placa de cablaj imprimat, în vederea curaţirii de oxizi şi grăsimi prin scufundarea acesteia într-o soluţie slabă de acid:HNO3+Cu=Cu(NO3)2+H2;

după 30 de secunde se scoate, se spală sub un jet de apă iar apoi se usucă.Fără să se atingă cu mâna cablajul se suprapune peste acesta folia de transfer de tip PnP;

cu ajutorul unui fier de călcat, reglat la temperatura de 200 pana la 225 de grade Celsius, se încălzeşte suprafaţa foliei avându-se grijă să existe un contact permanent între fierul de călcat şi folie;

se are în vedere faptul că toată suprafaţa foliei să fie uniform încălzită, aceasta realizându-se prin mişcări circulare ale fierului de călcat.De regulă, timpul necesar transferării tonerului de pe folie pe placa de cablaj imprimat este între 60 şi 120 de secunde.În mod normal acest timp este dependent de mărimea suprafeţei de transferat.Operaţiunea se consideră încheiată când prin folia transparentă se observă

perfect traseul desenat: se lasă să se răcească cablajul şi folia după care, cu mare atenţie se

dezlipeşte începând de la colţuri.Se vizualizează desenul transferat pe cablaj, se compară cu originalul şi dacă este nevoie se corectează cu ajutorul unui marker traseele întrerupte;

se introduce placa de cablaj imprimat într-o soluţie de clorură ferică de o concetraţie adecvată.În urma reacţiei chimice care are loc: 2FeCl3+3Cu=3CuCl2+2Fe traseele neacoperite sunt corodate, obţinându-se în final copia fidelă în cupru a traseului desenat.Timpul de corodare depinde de concentraţia soluţiei de clorură ferică, de temperatură şi de gradul de agitaţie a acestuia;

după terminarea corodării se scoate placa de cablaj imprimat din soluţie, se spală sub jet de apă, se usucă, se îndepărtează cu ajutorul unui praf abraziv tonerul depus, se acoperă suprafaţa de cupru cu o soluţie de colofoniu dizolvat în alcool;

după această operaţie placa de cablaj imprimat poate fi utilizată în vederea găuririi ei şi a montării pieselor electronice;

-31-

Page 32: Proiect Mes Terminat 2012

Această tehnologie este ideală pentru cablaje unicat sau de serie mică de complexitate medie.Traseele de cablaj realizate nu pot avea dimensiuni mai mici de 0,8 mm.Traseele mai fine se pot realiza doar prin alte metode.

Cablajul imprimat

-32-

Page 33: Proiect Mes Terminat 2012

-33-

Page 34: Proiect Mes Terminat 2012

7.Nomenclatorul de componente

Componentele utilizate:

R1 = 180k R2 = 22k R3 = 12k R4 = 1M R5 = 470k R6 = 560 R7=200Ω R8=5 Ω R9=50 Ω R10=1.6 Ω R11=0.06 Ω R12=0.1 Ω C1 = 100pF C2 = 100nF C3 = 47nF C4 = 10nF C5 = 220nF P1 = 20k (semireglabil) U1 = ICL 7107 LD1,2,3,4 = Display 7 segmente cu anod comun. IC1=CA3161E IC2=CA3162E  Intersil-Harris IC3=CA3161E Intersil-Harris IC4=CA3162E Intersil-Harris Q1,2,3=BC557 ceramica Q4,5,6=BC557 ceramica LD1,2,3 = MAN 6960 LD4,5,6= MAN 6960 1N4001 (4 diode) 1C5=LM7805

8.Breviar de calcul

-34-

Page 35: Proiect Mes Terminat 2012

Divizorul de tensiune

Avem scara de 0.3, 1, 10 V Rsp=200kΩ/VU0=0,3V

I=

URsp

I=0.0015mAR1=U0/I=0,3/0.015 =200ΩU0=1VI=0.005mAR2=U0/I=1/ 0.005=5ΩU0=10VI=0.5mAR3=U0/I=10/0.5 =50Ω

Divizorul de curent Avem scara de0.3, 3, 5A Usp= 0.5V R=U/I

I1=0.3AR1=1.6 ΩI2=3AR2=0.16 ΩI3=5AR3=0.1 Ω

-35-

Page 36: Proiect Mes Terminat 2012

9.Calculul economic

Componenta Pret (RON)

Circuit integrat ICL7107 12RON

4 digiti 7 segmente 12RON

Condensatori100pF100nF47nF10nF220nF

0,1RON0,1RON0,1RON0,1RON0,1RON

Rezistente 180k 22k 12k 470k 1M 560k

0.5RON0.5RON0.5RON0.5RON0.5RON0.5RON

Semireglabil 20k 2RONTotal 41.75RON

-36-

Page 37: Proiect Mes Terminat 2012

10.Bibliografie

1. Masurări electronice (aparate şi sisteme de măsură numerice): Mihai Antoniu, Ştefan Poli, Eduard Antoniu

2. Nicolau, Edmond; Beliş, Mariana – Măsuri electronice generale; Editura Tehnică , Bucuresti, 1964

3. Manualul electricianului : Editura de stat si pedagogica- Bucuresti 19614. Winikipedia –libraria online internet5. George D Oprescu , Caleidoscop Audio , Editura Albatros, Bucuresti, 1982.6. http://www.ici.ro/RRIA/ria1998_1/art02.html.7. Gheorghe Cartianu, Analiza si sinteza circuitelor electrice, Editura

Didactica si Pedagogica, Bucuresti, 1972.8. Grup de autori, Revista Stiinta si Tehnica, NR 4,Editura Tehnica, Bucuresti,

1974.9. http://www.electronica.ro/

10.Dan Sachelarie, Bazele dispozitivelor semiconductoare, Editura Matrixrom, Bucuresti ,2008.

11.http://datasheetcatalog.com/

-37-