Простой амперметр на AVR на 3 и 0.3А

Это продолжение статьи об универсальном измерительном приборе на микроконтроллере. В ней речь пойдет о том, как на нашей универсальной плате сделать простой амперметр с пределом либо на 3А, либо на 300мА.

Схема

Схема и плата разработанного прибора универсальна. Для сборки амперметра необходимо установить на плату измерительный шунт и операционный усилитель. При этом схема будет выглядеть так:

Схема амперметра на AVR

… и печатная плата

Печатная плата амперметра

Проект платы в формате Sprint-Layout 5.0 можно скачать по ссылке.

Амперметр на 3А

Для сборки версии с пределом измерения от 0 до 3А вам потребуется установить на плату:

1. C2 — танталовый конденсатор, 22мкФ, 16В T491C226K016AT, 1шт.
2. C1,C3,C4 — конденсаторы на 0,1мкФ в корпусе 0805, 3шт.
3. DA1 — стабилизатор L7805 в корпусе D2PAK, 1шт.
4. DA2 — операционный усилитель L358N в корпусе SO8, 1шт.
5. DD1 — микроконтроллер Atmega8a-au, 1шт.
6. J1 — чип-резистор 1206 с сопротивлением 0 Ом, 1шт. (перемычка)
7. HL1 — сегментный индикатор BA56-12YWA, 1шт. (желательно устанавливать через колодку)
8. R1 — резистор с сопротивлением 0,1 Ом мощностью 1Вт, 1шт.
9. R4 — чип-резистор 0805 на 1кОм, 1шт.
10. R5 — подстроечный резистор CA6V на 25кОм, 1шт
11. R6-R8, R12 — чип-резисторы 0805 на 1кОм, 4шт.
12. R9-R11 — чип-резисторы 0805 на 56Ом, 3шт. (можно взять с меньшим сопротивлением для увеличения яркости)
13. VT1-VT3 — транзисторы BC807-40, 3шт.
14. Гребенка PLS-контактов

При токе через шунт R1 3А, падение напряжения на нем составит 0,3В. Резисторами R4, R5 задается коэффициент усиления этого сигнала по напряжению примерно в 10 раз. Усиленное напряжение поступает на АЦП микроконтроллера. На шунте при этом будет выделяться мощность 0,9Вт, что близко к максимально допустимой мощности. Если вы планируете часто его использовать на пределе измерения, то поставьте резистор R1 с большей мощностью.
Собранный амперметр выглядит следующим образом:

Амперметр на МК с лицевой стороны

Амперметр на МК с обратной стороны

Прошивку амперметра можно скачать здесь. Фьюз-биты без изменения.
На видео подробно показан процесс работы амперметра. К сожалению, у нас не было источника тока на 3А, поэтому нельзя было показать, что при токе больше 3А вольтметр выводит сообщение о переполнении.

Амперметр на 300мА

Отличие амперметра на 300мА от предыдущей версии исключительно в том, что необходимо поставить шунтирующее сопротивление R1 на 1Ом-1Вт и загрузить в память микроконтроллера другую прошивку.

Предосторожности

Все особенности схемы уже подробно описаны в предыдущей статье. Остается только напомнить, что амперметр необходимо подключать последовательно с нагрузкой. В противном случае есть риск порчи измерительного шунта и перегрузки входных усилительных каскадов.
Если у вас будут какие-то пожелания относительно пределов измерения, количества включенных разрядов, положения разрядной точки и т.д., то я могу скомпилировать прошивку под ваши нужно. Вам достаточно обратиться ко мне в комментариях или через форму обратной связи на сайте.

UPD:

Для того чтобы сделать версию на 50А необходимо установить элементы как в 3х-амперной версии, кроме резистора R1. Его сопротивление нужно уменьшить до 0,01Ом. Прошивку можно скачать здесь.

Мы будем очень рады, если вы поддержите наш ресурс и посетите магазин наших товаров shop.customelectronics.ru.