ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้า 12 โวลต์บน LED ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้า ประเภท ฟังก์ชั่น คำแนะนำการใช้งาน

ในทุกเทคโนโลยี LED จะใช้เพื่อแสดงโหมดการทำงาน เหตุผลที่ชัดเจน - ต้นทุนต่ำ ใช้พลังงานต่ำเป็นพิเศษ และความน่าเชื่อถือสูง เนื่องจากวงจรไฟบอกสถานะมีความเรียบง่ายมาก จึงไม่จำเป็นต้องซื้อผลิตภัณฑ์ที่ผลิตจากโรงงาน

จากวงจรที่มีอยู่มากมายสำหรับการสร้างตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าบน LED ด้วยมือของคุณเองคุณสามารถเลือกตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดได้ ตัวบ่งชี้สามารถประกอบได้ภายในไม่กี่นาทีจากองค์ประกอบวิทยุทั่วไป

วงจรดังกล่าวทั้งหมดแบ่งออกเป็นตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าและตัวบ่งชี้กระแสตามวัตถุประสงค์ที่ตั้งใจไว้

ทำงานกับเครือข่าย 220V

พิจารณาตัวเลือกที่ง่ายที่สุด - การตรวจสอบเฟส

วงจรนี้เป็นไฟแสดงกระแสไฟที่พบในไขควงบางรุ่น อุปกรณ์ดังกล่าวไม่ต้องการพลังงานจากภายนอกด้วยซ้ำ เนื่องจากความต่างศักย์ระหว่างสายเฟสกับอากาศหรือมือก็เพียงพอที่จะทำให้ไดโอดเรืองแสงได้

ในการแสดงแรงดันไฟหลัก เช่น เพื่อตรวจสอบกระแสไฟในขั้วต่อซ็อกเก็ต วงจรจะยิ่งง่ายขึ้น

ตัวบ่งชี้กระแสที่ง่ายที่สุดบน LED 220V ประกอบโดยใช้ความจุเพื่อจำกัดกระแสของ LED และไดโอดเพื่อป้องกันคลื่นครึ่งคลื่นย้อนกลับ

การตรวจสอบแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง

บ่อยครั้งที่จำเป็นต้องส่งเสียงวงจรไฟฟ้าแรงต่ำของเครื่องใช้ในครัวเรือนหรือตรวจสอบความสมบูรณ์ของการเชื่อมต่อเช่นสายไฟจากหูฟัง

คุณสามารถใช้หลอดไส้พลังงานต่ำหรือตัวต้านทาน 50-100 โอห์มได้ในฐานะตัวจำกัดกระแส ไดโอดที่เกี่ยวข้องจะสว่างขึ้นขึ้นอยู่กับขั้วของการเชื่อมต่อ ตัวเลือกนี้เหมาะสำหรับวงจรที่มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 12V สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้น คุณจะต้องเพิ่มตัวต้านทานจำกัด

ตัวบ่งชี้สำหรับวงจรขนาดเล็ก (โพรบลอจิก)

หากจำเป็นต้องตรวจสอบประสิทธิภาพของไมโครวงจร โพรบธรรมดาที่มีสถานะเสถียรสามสถานะจะช่วยในเรื่องนี้ หากไม่มีสัญญาณ (วงจรเปิด) ไดโอดจะไม่สว่างขึ้น หากมีศูนย์ตรรกะบนหน้าสัมผัสแรงดันไฟฟ้าประมาณ 0.5 V จะปรากฏขึ้นซึ่งจะเปิดทรานซิสเตอร์ T1 หากมีตรรกะ (ประมาณ 2.4 V) ทรานซิสเตอร์ T2 จะเปิดขึ้น

การเลือกสรรนี้เกิดขึ้นได้เนื่องจากพารามิเตอร์ต่าง ๆ ของทรานซิสเตอร์ที่ใช้ สำหรับ KT315B แรงดันไฟฟ้าเปิดคือ 0.4-0.5V สำหรับ KT203B จะเป็น 1V หากจำเป็นคุณสามารถเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ด้วยพารามิเตอร์อื่นที่คล้ายกันได้

อุปกรณ์นี้เป็นโวลต์มิเตอร์แบบ LED (ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้า) ของแบตเตอรี่ 12V โดยใช้วงจรไมโคร LM3914 ที่รู้จักกันดี (เอกสารข้อมูล)

ฉันต้องการอุปกรณ์นี้เพื่อจะได้รู้ว่าแบตเตอรี่รถยนต์ชาร์จจนเต็มจากเครื่องชาร์จเมื่อใด เพราะ เครื่องชาร์จเป็นแบบเก่าและไม่มีหน้าปัดหรือตัวบ่งชี้ดิจิตอลสำหรับวัดแรงดันไฟฟ้า

สำหรับไฟแสดงสถานะแถบ LED ฉันเลือก HDSP-4832 ที่มี LED 10 ดวงในสามสีที่แตกต่างกัน: สีแดงสามดวง สีเหลืองสี่ดวง และสีเขียวสามดวง

เพื่อระบุแรงดันไฟฟ้าอย่างถูกต้อง คุณต้องกำหนดระดับล่างและบนของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ เพื่อให้ไฟ LED (แถบ) แรกและสุดท้ายบนตัวบ่งชี้สว่างขึ้นตามลำดับที่ระดับเหล่านี้

สำหรับแบตเตอรี่รถยนต์ 12V มีการเลือกช่วงต่อไปนี้: LED แรกสว่างขึ้นที่แรงดันไฟฟ้า 10V และสุดท้ายที่แรงดันไฟฟ้า 13.5V เช่น ขั้นแสดงแรงดันไฟฟ้าคือ 0.35V ต่อ LED โดยปกติแล้ว คุณสามารถตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าอื่นๆ ได้โดยใช้ตัวต้านทานทริมเมอร์สองตัว ทำให้สามารถใช้ตัวบ่งชี้นี้เพื่อวัดแรงดันไฟฟ้า เช่น แบตเตอรี่ NiCd หรือ NiMH ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าในกรณีนี้ตั้งไว้ที่ V min = 0.9 * N เซลล์ และ V max = 1.45 * N เซลล์ โดยที่ N เซลล์คือจำนวน "กระป๋อง" ของแบตเตอรี่ นอกจากนี้ ระหว่างแบตเตอรี่ + และ - จะต้องวางตัวต้านทานกำลังแรงพิกัดสำหรับกระแสอย่างน้อย 0.5A เพื่อจำลองโหลดจริง

ชิป LM3914 สามารถทำงานได้ในสองโหมด: โหมด "จุด" ซึ่งไฟ LED เดียวจะสว่างขึ้นและโหมด "แถบ" ซึ่งไฟ LED หลายดวงจะสว่างขึ้นตามลำดับที่เพิ่มขึ้น วงจรนี้ทำงานในโหมด "บาร์" เพื่อจุดประสงค์นี้ พิน 9 ของไมโครวงจรเชื่อมต่อกับขั้วบวกของแหล่งพลังงาน

เมื่อทำงานในโหมดบาร์ การใช้พลังงานของ LM3914 จะเพิ่มขึ้นตามไปด้วย เมื่อไฟ LED ทั้ง 10 ดวงสว่างขึ้น LM3914 จะสิ้นเปลืองพลังงานมากกว่า LED (ส่วน) เพียงดวงเดียวเกือบ 10 เท่า เพื่อป้องกันการเหนื่อยหน่ายของ LM3914 m/s จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสไฟ LED ไม่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาต

การกระจายพลังงานสูงสุดของไมโครวงจรไม่ควรเกิน 1365 mW และถ้าเราสมมติว่าแรงดันไฟฟ้าอินพุตสูงสุดคือ 14.4V ดังนั้นกระแสสูงสุดที่เป็นไปได้จะเป็น I = P/V = 1.365/14.4 = 94.8mA ที่. กระแสไฟของแต่ละส่วนของตัวบ่งชี้ไม่ควรเกิน 94.8/10=9.5mA ในวงจรความต้านทานของตัวต้านทาน R3 (4.7 kOhm) จะตั้งค่ากระแสสูงสุดของ LED กระแสไฟ LED นั้นมากกว่ากระแสที่ผ่านตัวต้านทานนี้ประมาณ 10 เท่า I R3 = 1.25 / 4700 = 266 μA ที่. กระแสไฟต่อ LED ถูกจำกัดไว้ที่ 2.6 mA ซึ่งน้อยกว่าที่อนุญาตมาก

ขั้นอินพุต: เพื่ออ่านค่าแรงดันไฟฟ้าอินพุต (และยังจ่ายไฟให้กับวงจรด้วย) วงจรจะใช้ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า 1:2 ที่เชื่อมต่อกับพิน 5 ของไมโครวงจร ตัวแบ่งประกอบด้วยตัวต้านทานสองตัวที่มีค่าเล็กน้อย 10 kOhm เป็นต้น แรงดันไฟฟ้าที่นำมาจากตัวแบ่งจะอยู่ในช่วงตั้งแต่ 5V ถึง 6.75V ในขณะที่แรงดันไฟฟ้าขาเข้าจะอยู่ระหว่าง 10V ถึง 13.5V ค่าเดียวกันเหล่านี้จะถูกนำมาใช้ในการสอบเทียบ LM3914

แผนผังของตัวบ่งชี้

วงจรประกอบด้วยสององค์ประกอบ: วงจรควบคุมแยกต่างหากและแผงแสดงสถานะแยกต่างหาก เชื่อมต่อกันโดยใช้ขั้วต่อ 11 พิน

องค์ประกอบการกำหนดหลักของวงจร:
R1 และ R2 - ตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า
R3 และ R4 - การจำกัดกระแสไฟ LED และการตั้งค่าขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าบน
R5 - ตั้งค่าขีด จำกัด แรงดันไฟฟ้าล่าง

ฉันพูดคุยเกี่ยวกับ R1, R2 และ R3 ข้างต้น ตอนนี้เรามาดูที่ R4 ซึ่งตั้งค่าขีดจำกัดบน (เอาต์พุต 6 m/s):
ที่พิน 6 และ 7 ของไมโครวงจร จำเป็นต้องตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเป็น 6.75V (ซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าอินพุต 13.5V หลังตัวแบ่ง หากแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้ว) เมื่อทราบค่าของกระแสที่ไหลผ่าน R3 และยังเพิ่มกระแส "กระแสผิดพลาด" จากพิน 8 ของไมโครวงจร (120 μA) ที่นี่เราสามารถคำนวณความต้านทานของ R4 ได้:
6.75V = 1.25V + R4(120uA+266uA)<=>
R4 = (6.75 - 1.25)/(386uA)<=>
R4 = 14.2 kOhm หรือมากกว่า (เราเลือกตัวต้านทานทริมเมอร์ 22 kOhm)
ด้วยตัวต้านทานทริมเมอร์ 22 kOhm เราสามารถปรับแรงดันไฟฟ้าบนพิน 7 ในช่วงตั้งแต่ 1.25V ถึง 9.74V ซึ่งทำให้สามารถตั้งค่าขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าบนจาก 2.5V ถึง 19.5V

ความต้านทาน R5 กำหนดขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าล่าง:
แทนค่าต่อไปนี้ลงในสูตร V O = V I * R B /(RA + R B):
RA = 10 * 1K ตัวต้านทานภายใน LM3914
RB = R5
V I = ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าบน 6.75V
VO = ขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้าล่าง 5V
เราได้รับ:
5 = 6.75 * R5/(R5 + 10K)
R5 = 28.5K หรือมากกว่า (เราเลือกตัวต้านทานทริม 100kOhm)

แผงวงจรพิมพ์

อุปกรณ์ประกอบด้วยสองส่วนประกอบ ดังนั้นจึงใช้แผงวงจรพิมพ์ที่แตกต่างกัน 2 แผ่น ทำให้สามารถใช้จอแสดงผลระยะไกลได้ เช่น บนแผงหน้าปัดรถยนต์

มีจัมเปอร์เพียงอันเดียวบนแผงวงจรพิมพ์ (ทำเครื่องหมายด้วยสีแดง)

คุณสามารถดาวน์โหลดโครงการและแผงวงจรพิมพ์ด้านล่าง

รายชื่อธาตุกัมมันตภาพรังสี

การกำหนด	พิมพ์	นิกาย	ปริมาณ	บันทึก	ร้านค้า	สมุดบันทึกของฉัน
ไอซี1	ไดร์เวอร์แอลอีดี	LM3914	1			ไปยังสมุดบันทึก
ค1	ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้า	2.2 µF 25 V	1			ไปยังสมุดบันทึก
R1, R2	ตัวต้านทาน	10 kโอห์ม	2			ไปยังสมุดบันทึก
R3	ตัวต้านทาน	4.7 โอห์ม	1			ไปยังสมุดบันทึก
R4	ตัวต้านทานแบบแปรผัน	22 kโอห์ม	1			ไปยังสมุดบันทึก
R5	ตัวต้านทานแบบแปรผัน	100 โอห์ม	1			ไปยังสมุดบันทึก
บาร์1	ตัวบ่งชี้	HDSP-4832	10

เมื่อดำเนินงานขั้นพื้นฐานที่สุดเกี่ยวกับไฟฟ้า สิ่งสำคัญคือต้องปฏิบัติตามข้อควรระวังด้านความปลอดภัย แม้จะมีประสบการณ์มายาวนานในด้านนี้ คุณก็ไม่ควรเสี่ยงเพราะมันเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ ในการตรวจสอบกระแสไฟฟ้า คุณต้องมีตัวแสดงแรงดันไฟฟ้าในครัวเรือนของคุณอยู่เสมอ ข้อได้เปรียบหลักของอุปกรณ์นี้คือใช้งานง่ายและระบุสถานะปัจจุบันในเครือข่ายได้ทันที

หากคุณดูภาพตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าจะเห็นว่าเครื่องมือนี้เป็นไขควงที่มีตัวบ่งชี้ในตัว

ผู้ผลิตเสนอตัวบ่งชี้ประเภทต่างๆ มากมาย แต่แต่ละประเภทก็มีหลักการทำงานของตัวเอง ก่อนใช้งานคุณต้องเข้าใจกฎเกณฑ์และหลีกเลี่ยงข้อผิดพลาด

ประเภทของตัวชี้วัด

ไขควง

วิธีที่ง่ายที่สุดและพบบ่อยที่สุดคือตัวบ่งชี้ไขควงแบบพาสซีฟ ด้วยความช่วยเหลือคุณสามารถค้นหาว่ามีแรงดันไฟฟ้าในวงจรหรือไม่ ข้อได้เปรียบหลักของไขควงประเภทนี้คือตัวบ่งชี้จะแสดงว่ามีหรือไม่มีแรงดันไฟฟ้าหลังจากสัมผัสหน้าสัมผัส

มีหน้าสัมผัสที่ด้ามจับซึ่งจะต้องจับยึดเมื่อเรานำไปที่ตัวนำ ผลลัพธ์ของกระแสไฟฟ้าจะแสดงด้วยหลอดนีออนที่ติดตั้งอยู่ในด้ามจับ

ช่างไฟฟ้าไม่ค่อยใช้ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าหลักประเภทนี้เนื่องจากมีฟังก์ชันการทำงานต่ำ ตัวบ่งชี้ประเภทนี้เหมาะสำหรับใช้ในบ้านมากกว่า

ไขควงที่ใช้งานอยู่

รุ่นตัวบ่งชี้ขั้นสูงเพิ่มเติมคือไขควงที่ใช้งานอยู่ ไขควงประเภทนี้จะกำหนดแรงดันไฟฟ้าในเครือข่ายตลอดจนความสมบูรณ์ของแรงดันไฟฟ้า กล่องประกอบด้วยวงจรที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่และไฟ LED

คุณสมบัติหลักของตัวบ่งชี้นี้คือความเป็นไปได้ของการใช้งานแบบสัมผัสและไม่สัมผัส และเหมาะสำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพ

ควบคุม

ผู้ทดสอบที่ได้รับความนิยมมากที่สุดในหมู่ช่างไฟฟ้าคือตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ต้องทำด้วยตัวเอง นี่คือการออกแบบในรูปแบบของหลอดไฟที่เสียบเข้าไปในซ็อกเก็ตและสายไฟซึ่งขอบของโพรบ

การควบคุมทำได้สะดวกเนื่องจากจะแสดงว่ามีแรงดันไฟฟ้าอยู่หรือไม่และพลังงานของเครือข่ายเป็นปกติหรือไม่ ข้อได้เปรียบหลักของตัวบ่งชี้นี้คือความสามารถในการทดสอบวงจรสามเฟส

มัลติมิเตอร์

ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าอีกประเภทหนึ่งคือมัลติมิเตอร์ เป็นอุปกรณ์สากลที่ใช้วัดกระแส แรงดัน ความถี่ ความจุ ฯลฯ มัลติมิเตอร์วัดค่าได้หนึ่งในพันที่ใกล้ที่สุด

โพรบสากล

สำหรับการใช้งานระดับมืออาชีพ ช่างไฟฟ้ามักเลือกหัววัดแบบสากล อุปกรณ์นี้มีฟังก์ชันการใช้งานที่หลากหลายมากกว่าอุปกรณ์อื่นๆ ขอบคุณความสามารถในการกำหนดขั้นตอน ข้อดีข้อเสีย การโทร ฯลฯ ตัวบ่งชี้นี้ถือเป็นหนึ่งในเครื่องมือหลักของช่างไฟฟ้า

ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัส

ตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสก็ถือว่าเป็นหนึ่งในวิธีที่ปลอดภัยที่สุด ตัวบ่งชี้ประเภทนี้มีโหมดการทำงานสามโหมด: การใช้งานแบบไม่สัมผัสพร้อมความไวสูงและต่ำและการแจ้งเตือนด้วยแสง โหมดทั้งสามนี้จะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับงานที่กำลังดำเนินการ:

• การแจ้งเตือนด้วยแสง - สัญญาณจะได้รับจากการเรืองแสงของหลอดไฟ ตรวจจับกระแสไฟเมื่อสัมผัสเท่านั้น
• การแจ้งเตือนแบบไม่สัมผัสด้วยความไวต่ำ - อุปกรณ์ตรวจจับกระแสไฟในระยะใกล้

การแจ้งเตือนแบบไม่สัมผัสด้วยความไวสูง – ตรวจจับกระแสไฟในระยะไกล โหมดนี้ช่วยให้คุณสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าในสายไฟที่ฉาบผนังรวมทั้งระบุเส้นทางได้

ไขควงนี้เป็นมัลติมิเตอร์แบบง่าย นี่เป็นอุปกรณ์ที่ยอดเยี่ยมที่มีฟังก์ชั่นมากมายและใช้งานง่ายมาก ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถตรวจสอบความสมบูรณ์ของวงจร กำหนดแรงดันไฟฟ้าในระยะไกล และยังมีสัญญาณไฟและเสียงอีกด้วย

หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรไฟฟ้า ให้ใช้ตัวแสดงแรงดันไฟฟ้าแบบดิจิทัล ตัวบ่งชี้บนจอแสดงผลนี้ให้ข้อมูลโดยละเอียดมากขึ้นโดยการแสดงค่าดิจิทัลของแรงดันไฟฟ้าเครือข่าย ด้วยความช่วยเหลือนี้ คุณสามารถควบคุมแรงดันไฟฟ้าได้โดยการตั้งค่าสูงสุดและต่ำสุด อุปกรณ์นี้ได้รับการติดตั้งเพื่อป้องกันแรงดันไฟกระชาก

เมื่อเลือกตัวบ่งชี้ สิ่งสำคัญคือต้องทราบข้อดีและข้อเสียทั้งหมด ขอแนะนำให้ทำงานที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าด้วยความระมัดระวังอย่างยิ่งและตรวจสอบว่ามีไฟฟ้าอยู่ในเครือข่ายโดยใช้ตัวบ่งชี้เท่านั้น

รูปถ่ายของตัวบ่งชี้แรงดันไฟฟ้า