Design Projekt: Voltmeter

15 Minute Arduino Project: OLED Ammeter INA219 (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Design Projekt: Voltmeter

DC elektriske kredsløb


Spørgsmål 1

Den vigtigste komponent i din voltmeter er selve galvanometerbevægelsen. Identificer nogle af de ideelle egenskaber ved denne enhed. For eksempel, hvad skal dets fuldskala nuværende rating være (meget høj eller meget lav), og hvorfor "# 1"> Reveal svar Skjul svar

Søg efter et galvanometer med den laveste fuldskala nuværende vurdering (du skal kunne opnå målerbevægelser med I FS- klasser så lav som 50 μA med lidt vanskeligheder). Robusthed er en anden ideel karakteristik, som det er en spejlvendt skala for at undgå parallaxfejl.

Bemærkninger:

Jeg har fundet en god kilde til meter bevægelser til elevernes egne voltmeter projekter for at være billige analoge multimetre. Disse kan fås fra de fleste værktøjsbutikker i USA for $ 30 eller mindre (2004 priser), og kommer med flere skalaer på ansigterne, plus spejlbånd til anti-parallax læsning. Generelle galvanometerbevægelser kan opnås gennem engroselektronikleverandører, men generelt ikke til samme (lave) omkostninger som disse forbrugerkvalitetsmålere.

Det kan virke som en skam at købe et multimeter kun for at rive det fra hinanden og genopbygge det som et simpelt voltmeter, men formålet her er at lære at designe rækkevidde modstandskredsløb og kalibrere en meter, når den er bygget.

Spørgsmål 2

Antag at du har fundet en følsom målerbevægelse til at være kernen i dit voltmeter projekt, men du ved ikke meget om dets elektriske egenskaber. Hvordan ville du eksperimentelt bestemme de to vigtigste egenskaber ved målerbevægelsen: dens fuldskala nuværende vurdering og dens spolebestandighed ?

Reveal svar Skjul svar

En præcis måling af spolebestandighed kan opnås ved hjælp af et digitalt multimeter (ohmmeter), der er forbundet med målerbevægelsen. Bestemmelse af målerbevægelsens fuldskala nuværende vurdering, især uden fare for at beskadige apparatet mod uheldige overstrømme, indebærer, at du designer et testkredsløb specielt til dette formål.

Bemærkninger:

Som instruktør kan du blive opfordret til ofte assistance fra studerende, da de forbereder sig til at teste deres målerbevægelser for fuldskala strøm. Du kan blive opfordret af mindre tankevækkende studerende, da de beder dig om at forklare, hvorfor deres galvanometer ikke vil bevæge sig længere efter at være blevet direkte forbundet med et 6 volt batteri.

Udøvelsen af ​​eksperimentelt at bestemme en meters fuldskala nuværende bedømmelse er en god måde at forberede eleverne på for kreative udfordringer på arbejdspladsen. Teknikere bliver ofte bedt om at opfinde testjigger og andre brugerdefinerede kredsløb til måling af mængder, for hvilke der ikke er nogen "off-the-shelf" -målere til måling, eller at udføre specialopgaver, for hvilke der ikke er nogen færdige enheder til at gøre det. Det er her teknikere virkelig bevise deres værdi for en virksomhed, og hvor kompetente teknikere adskiller sig fra den inkompetente.

Spørgsmål 3

Et fælles ordsprog, der høres blandt instrumentdesignerne, er sætningen, "gør det ikke nøjagtigt; gør det justerbart. " Ændre eksempelmålerens design til at omfatte uafhængig justering for hver af spændingsområderne.

Reveal svar Skjul svar

Dette er let at gøre med potentiometre, der er forbundet som variable modstande. Den egentlige udfordring er imidlertid at bestemme, hvordan man bruger tilgængelige potentiometre for at give justeringsområder, der ikke er for store eller for små. Med andre ord ønsker du, at dine potentiometre skal have en fin justering, så du kan "justere" et kalibreret område lige præcis, men ikke så fint, at du "løber tør for justering", hvis dine beregninger tilfældigvis er slukket.

Bemærkninger:

Nogle studerende kan foreslå at bruge intet andet end potentiometre (ingen faste modstande) i deres voltmeter kredsløb. Selv om dette er teoretisk muligt, ender det med at være upraktisk, fordi justeringerne er for grove. Dette bliver en glimrende øvelse i "bracketing" et potentiometer's rækkevidde gennem den dårlige forbindelse af fastværdsresistens i kredsløbet.

Nogle elever kan måske ikke være opmærksomme på, når de begynder dette projekt, multi-turn potentiometre. Hvis der nogensinde var en ansøgning til dem, er det det!

  • ← Forrige regneark

  • Regneark Indeks

  • Næste regneark →