PIC-es panelmérő II.

Ez a műszer kifejezetten labortápegységek panelmérőjének készült. Az elődjéhez hasonlóan nagyon pontos, alkatrészköltsége viszont a lehető legkevesebb. 3¾ digites, méri a labortáp kimeneti feszültségét, kimenő áramát és ebből teljesítményt és ellenállást  is számol. Emellett az áramot 'analóg' vonalkijelzéssel is ki tudja jelezni. A PIC időnként  rövidrezárja a saját mérőbemeneteit és megméri a mérőkörök offszetét amit elment és ezt minden egyes méréskor kikompenzálja. Ezért nincs szükség offszet-állító trimmerekre.

 

 

 

A PIC-es panelmérő II.-ről:

 

A panelmérő kifejezetten labortápegységek panelmérőjeként szolgál. Ezért két mérőbemenettel rendelkezik, egy feszültség és egy áram-bemenettel. Az analóg jel digitálissá alakítását a műszerben használt PIC18F2423 vagy PIC18F25K80 belső, 12 bites A/D átalakítója végzi. a 12 bites felbontásnak köszönhetően a legnagyobb mérhető érték kb 4096mV. A PIC-es panelmérő II. így 3¾ digites, a maximálisan kijelezhető érték: 4000. A maradék kb 96mV-os tartomány az offszet-kompenzáláshoz szükséges. Ugyanis a PIC időnként (durván 1 percenként) rövidrezárja a saját mérőbemeneteit és megméri a mérőkörök (műveleti erősítők, PIC belső A/D-ja) offszetét. Ezt elmenti majd minden egyes méréskor kikompenzálja. Ezért nincs szükség offszet-állító trimmerekre sem. Ez azért is jó, mert ennyivel is kevesebb az alkatrészköltség és ráadásul még jobb is a műszer pontossága, hiszen amúgy az offszet-állító trimmereknek is lenne hőfokfüggése...

 

A panelmérő a 2x16-os LCD modul felső sorában a labortápegység kimeneti feszültségét és a kimeneti áramát írja ki, az alsó sorban pedig az ezen adatokból kiszámított teljesítményt és ellenállást. Ha a JP5-ös csatlakozó két vezetékét rövidre zárjuk egy kapcsolóval, akkor átválthatunk a másodlagos kijelzés-módra. Ekkor a felső sorban megmarad a feszültség és az áram, az alsóban viszont 'analóg' vonalkijelzéssel jelenik meg a kimeneti áram. Ez azért jó mert nagyon sokan szeretnek az áramerősség kijelzésére analóg deprez műszert használni, mert azon jobban látható az áram gyors változása mint a digitális kijelzőkön (abba hogy ez mennyire igaz, most nem megyek bele...). A kijelzésmód átkapcsolásával viszont kvázi 'analóg' módon láthatjuk a labortápunk áramát. Természetesen a vonalkijelzés sokkal gyorsabban frissül mint ahogy új minta jelződik ki számjegyekkel. Az új minták digitális kijelzése kb 520ms-onként történik, az 'analóg' vonal frissítése pedig 8,6ms-onként. A PIC nem egyszerűen csak mér egyet aztán azt kijelzi, hanem az elődjéhez hasonlóan egymás után 80db mintát vesz a mérendő jelből, majd megkeresi és kitörli a nyolc legnagyobbat és a nyolc legkisebbet. Ez azért jó, mert ha esetleg valamiféle zavarjel ráült a jelre akkor azt egyszerűen figyelmen kívül hagyja a mérésből. A maradék 64 mintát átlagolja és a matematika szabályai szerint kerekíti. Ennek az egyébként nem túl egyszerű algoritmusnak, illetve néhány hardveres trükknek (árnyékolás, csillagpontok stb.) hála a PIC-es panelmérő II. nagyon pontos. A panelmérő DC és AC feszültségről is tud működni, így még jobban megkönnyíti az utánépítők dolgát. Ugyanis ha a panelmérőt az utánépítő egy labortápegységbe építi bele, ott nagy esély van rá hogy a ±5V-os segédtáp-feszültségek már rendelkezésre állnak és ez esetben erről tud működni a PIC-es panelmérő II., s így nem szükséges egy külön szekunder-tekercs a készülékbe. Az elődjével ellentétben ez a panelmérő már nem csak olyan labortápegységekbe építhető bele, amelyekben az árammérő sönt a táp pozitív ágában van, hanem olyanba is amelyikben a sönt a negatív oldalon van. Beállítható a méréshatár is, 40V vagy 400V, illetve 4A vagy 40A lehet. A PIC-es panelmérő II. rendelkezik egy analóg kimenettel is, ahol a labortáp mért kimeneti teljesítményével arányosan változik a feszültség. Ez nem egy túlságosan fontos funkció, de még volt annyi helyem a nyákon hogy letegyek plusz egy csatlakozót. :-)  Ez az analóg kimenet például arra használható, hogy a labortáp áramköréhez visszavezetve valamilyen funkciót valósíthassunk meg, például egy komparátorral védelmi áramkört vezéreljünk. Azért tettem bele a műszerbe ezt a funkciót, mert ritkán ugyan, de néha egy labortáp tervezésekor szükségünk lehet egy, a táp kimenő teljesítményével arányos jelre. Viszont ezt analóg módon előállítani (szorozni) nagyon nehéz. Ha a PIC-es panelmrő II.-t használjuk a labortápunk panelmérőjeként, akkor most már nem lesz ilyen gondunk. :-)  A teljesítménnyel arányos analóg kimenet a vonalkijelzéshez hasonlóan természetesen nagyon sűrűn (8,6ms) frissül.

 

Kapcsolási rajz

Nyákterv

Beültetési kép

Alkatrészjegyzék

Bevásárlólista

 

 Mivel immáron a PIC-es panelmérő II fejlesztésébe ölt összeg a felprogramozott PIC-ek árusításával megtérült, ezért a műszer szoftvere mostmár (2011.08.17.) letölthető:

 

Verzió
Dátum Megjegyzés
PIC18F2423
PIC18F2523
PIC18F25K80
PIC18F26K80
V2.31 2014.12.27. Bekapcsoláskori fals menübe lépés hiba javítja     LETÖLTÉS LETÖLTÉS
V2.30 2013.10.08. offszet-mérés csak bekapcsoláskor LETÖLTÉS LETÖLTÉS LETÖLTÉS LETÖLTÉS
V2.21 2013.07.29. Javítva egy kisebb kijelzési hiba LETÖLTÉS LETÖLTÉS LETÖLTÉS LETÖLTÉS
V2.20 2011.09.29. 5kW-ig állítható teljesítmény-kimenet LETÖLTÉS LETÖLTÉS LETÖLTÉS LETÖLTÉS
V2.10 2011.05.15. Több jelentős módosítás LETÖLTÉS LETÖLTÉS LETÖLTÉS LETÖLTÉS
V1.40 2011.03.15. Javított ellenállás-mérés LETÖLTÉS LETÖLTÉS - -
V1.10 2010.08.12. Első kiadásra ítélt verzió LETÖLTÉS LETÖLTÉS - -

 


 

 MEGRENDELÉS

 

Lehetőség van gyári kétoldalas, furatgalvános, mindkét oldalán forrasztásgátló-lakkos és pozíció-szitás, fúrt és kontúrmart nyáklap rendelésére is. Sőt, egységcsomag formájában az egyéb járulékos alkatrészeket is meg lehet tőlem vásárolni, vagy akár teljesen készre szerelt, működő áramkört is készítek. A beégett PIC 1500Ft, a gyári nyáklap 1200Ft, az LCD-n kívül a többi alkatrész 2000Ft, a kék háttérvilágítású LCD pedig 2200Ft. A postaköltség 385Ft és 420Ft közt változik a csomag súlyának függvényében és ajánlott illetve elsőbbségi levélként értendő. Ezen árakkal számolva tehát az alábbi végösszegek jönnek ki:

Gyári nyáklap + postaköltség: 1645Ft

Beégetett PIC + postaköltség: 2145Ft

Beégetett PIC + gyári nyáklap + postaköltség: 3145Ft

Beégetett PIC + gyári nyáklap + az összes alkatrész, kivéve az LCD + postaköltség: 5225Ft

Beültetett, készre szerelt PIC-es panelmérő II. műszer LCD nélkül + légpárnás boríték + postaköltség: 6300Ft

Beégetett PIC + gyári nyáklap + az összes alkatrész + kék háttérvilágítású LCD + légpárnás boríték + postaköltség: 7400Ft

Beültetett, készre szerelt PIC-es panelmérő II. műszer kék háttérvilágítású LCD-vel + légpárnás boríték + postaköltség: 8900Ft

 

Az egységcsomag az R6, R10, R11, R17, R18, R23, R24, R25, R38 ellenállásoknál az alkatrészjegyzékben lévő táblázatok szerint, az összes lehetséges variációhoz szükséges értékeket tartalmazza, de csak a 0,1Ohm-os sönthöz.

 

MEGRENDELÉSI ŰRLAP

 


 

Különbségek a műszer elődjéhez képest:

 

A PIC-es panelmérő II. nagyon hasonló az elődjéhez. Az is képes volt 2x16-os LCD modult működtetni, viszont az elsősorban inkább hétszegmenses LED kijelzőkhöz lett megalkotva. Úgy vettem észre, hogy a hobbisták inkább az LCD kijelzőt preferelják. Emellett a panelmérő elődjének elég drága volt az alkatrészköltsége és ugyan kikapcsolható volt benne a méréshatár-váltás, ennek ellenére is ezt néhányan feleslegesnek tartották. Az anyagköltséget tovább növelte a több mint 800Ft-os referenciaforrás, ami igen jó hőfokfüggést (~5ppm) adott, viszont sok utánépítőnek ez nem ér meg 800Ft-ot. Így jött hát az ötlet, hogy tervezek egy nagyon hasonló panelmérő műszert, ami viszont olcsóbb lesz és kimondottan LCD modul vezérléséhez készül. Ez lett a PIC-es panelmérő II., aminek tervezésekor legmagasabb prioritású szempont az olcsóság volt és ezt úgy gondolom maximálisan sikerült elérnem. Ennél olcsóbbra ugyanis nagyon drasztikus butítások nélkül már tényleg szinte lehetetlen megoldani. A műszer elődjében volt két offszet-állító trimmer, itt viszont már nincs, ugyanis ebben a műszerben már a PIC saját maga méri meg a mérőkörök offszetét és azt mindig kikompenzálja. A PIC-es panelmérő II. elődjében használt PIC18F2423 (vagyPIC18F25K80) dolgozik ebben a műszerben is, de itt már 32MHz-en ketyeg. Ezért sokkal gyorsabb és ennek hála az analóg vonalkijelzés végre tényleg olyan mintha egy analóg mutatós műszer lenne, mert sokkal gyorsabban változik a skála. Az új műszer rendelkezik egy analóg kimenettel is, amin a labortáp kimeneti teljesítményével arányos analóg jelet szolgáltat.

 


 

A PIC-es panelmérő II. tervezésekor figyelembe vett szempontok:

 

  1. A műszer a lehető legolcsóbb legyen.
  2. A műszer a lehető legpontosabb legyen.
  3. A panelmérő nyákja ugyan akkora legyen mint a 2x16-os LCD modulé, hogy pont mögé lehessen szerelni.
  4. A panelmérő minél univerzálisabb legyen.
  5. Ne kelljen offszetet állítgatni.

 


 

 

Az áramkör részletes működése:

 

Tápellátás:

 

Az áramkör kétféle tápfeszültség-forrásról képes működni. Egyrészt 12V váltakozófeszültségről, melyet a nyákon a JP3-as csatlakozón kapcsolunk a panelra. D5, D6 diódák ezt kétszer félutasan egyenirányítják, majd C12, C13 elektrolit-kondenzátorok pufferolják, C8, C10 fóliakondenzátorok pedig szűrik. A negatív ágban az IC3-as 79L05-ös integrált feszültség-stabilizátor -5V-ra stabilizál, a pozitív ágban pedig az IC5-ös 7805.  C9 és C11 fóliakondenzátorok ismételten szűrnek, s így már előállnak a ±5V-os tápfeszültségek. R8 és R9 0Ω-os ellenállások az analóg és digitális földek, illetve az analóg és digitális +5V-os tápfeszültségek különválasztására szolgálnak.

A tápellátás másik módja, amikor a PIC-es panelmérő a működéséhez elengedhetetlen ±5V-os tápfeszültségeket nem önmaga állítja elő hanem kívülről kapja azt. E célt szolgálja a JP6-os csatlakozó. Ha a labortápegység amelybe a PIC-es panelmérőt építjük már előállít magának ±5V-ot, akkor azt a panelmérő ezen a csatlakozón kaphatja meg. A csatlakozó lábkiosztása a következő: -5V, DGND, AGND, digitális +5V, analóg +5V. Az analóg és digitális +5V-ok, illetve az AGND és a DGND vezetékek kizárólag a labortápegység ±5V-os segédtáp-stabilizátorainál találkozhatnak, csillagpontban! További elvárás külső tápforrás esetén, hogy a labortáp GND-je a labortáp pozitív vagy negatív kimeneti pontja kell hogy legyen (attól függően hogy hogyan használjuk a mérőbemeneteket). A PIC-es panelmérőt a jelen cikk írásakor még csak folyamatban lévő "Labortápegység II." áramkör kiegészítő moduljaként szántam, az a labortáp majd fel lesz készítve jelen panelmérő közvetlen 'fogadására', amikor is a labortápegység saját ±5V-os segédtápját fogja használni saját maga működtetésére.

 

Analóg rész:

 

A két mérendő jel (feszültség és áram) a JP2-es csatlakozón érkezik a panelra. Ez után a két OP07-es típusú műveleti erősítőre (IC4 és IC2) jutnak. IC4 invertáló, IC2 pedig nem invertáló kapcsolásban működik. Ha a labortápunkban az áramfigyelő söntellenállás a pozitív ágban van, akkor a söntön mérhető feszültség a GND-hez képest pozitív lesz, a feszültség viszont negatív. Ha viszont a labortáp söntje a táp negatív ágában van, akkor értelem-szerűen a söntön negatív feszültség mérhető, a labortáp kimeneti feszültsége viszont ez esetben pozitív. A PIC-es panelmérő II. két mérőbemenetét úgy kell bekötnünk, hogy a negatív mérőjel invertálódjon, hiszen a PIC csak pozitív jelet képes mérni. A labortápegység kimeneti feszültségét le kell osztanunk ahhoz, hogy a megfelelő tartományba essen, a söntről kapott jelet viszont erősíteni kell. Emiatt a két műveleti erősítő bemeneti és visszacsatoló ellenállásainak értéke függ a labortáp söntjének helyétől (a pozitív vagy a negatív ágban van-e), és persze a labortáp maximális kimenő feszültségétől illetve áramától, és még a sönt értékétől is. Ezen okokból a műveleti erősítők környékén lévő ellenállások értékei változnak, ezeket a lentebb lévő alkatrészjegyzék tartalmazza. Mindkét mérőbemenet elején van 2-2db térvezérlésű tranzisztor (fet). Ezek feladata az, hogy amikor a PIC a 14-es lábán H szintet ad ki, akkor a mérőjeleket leföldelje, és így a PIC meg tudja mérni az egész mérőkör offszethibáját, amit később minden mérés alkalmával kikompenzál. A feszültség-mérést végző OPA csillapítást, az áramot mérő pedig erősítést végez. Továbbá van még egy feladata a műveleti erősítőknek; az impedancia-illesztés. Ugyanis a PIC analóg bemeneteinek impedanciája mindössze 2,5kΩ, ami a feszültség-mérésnél igencsak gondot okozna, ha 2,5kΩ-mal söntölné a MΩ nagyságrendű bemeneti osztót. C6 és C15 kondenzátorok szűrik a mérőjeleket. R16 és R26 feladata kettős. Egyrészt a most említett kondenzátorokkal együtt integráló tagokat (aluláteresztő szűrőket) alkotnak, másrészt az R21 és R4 ellenállásokkal együtt egy-egy feszültségosztót képeznek a referencia felé. Gyakorlatilag szándékosan eltolják az offszetet azért, hogy a lehető legrosszabb esetben is a PIC még mérni tudja. Ugyanis az OPA-k offszetének értéke és polaritása is változhat más-más példányok esetén. D3 és D4 diódák megakadályozzák, hogy bekapcsoláskor a PIC bemeneteire negatív feszültség-tranziens kerülhessen. VR1 tulajdonképpen egy változtatható feszültségű zener dióda, melyet R19 és R20 alkatrészek kb 4096mV-ra állítanak be, ez adja a PIC külső referenciaforrását, melyet C4 és C3 kondenzátorok szűrnek.

 

A mikrovezérlő:

 

A PIC önmagától nem tudja, hogy milyen méréshatárhoz tartozó alkatrészeket ültettünk a panelba, illetve hogy melyik mérőbemenetet használtuk feszültség-mérésre és melyiket áram-mérésre. Viszont az LCD kijelzőn való helyes megjelenítéshez ezekről 'tájékoztatnunk' kell a PIC-et. Ezt az R27, R29 és R31 ellenállásokkal tudjuk megtenni. Ha R27 be van forrasztva, akkor 40V-os méréshatárban dolgozik a mikrovezérlő, ha nincs beültetve akkor pedig 400V-osban. Hasonlóképp ha R29 be van forrasztva a panelba akkor 4A-es a kijelzés, ha nincs, akkor pedig 40A-es. Ha a BE1 (invertáló) mérőbemenetet használjuk feszültség-mérésre és BE2-t (nem invertáló) pedig áram-mérésre akkor R31-nek a panelon a helye, ha fordítva használjuk a bemeneteket akkor viszont ne ültessük be. A PIC programjáról azt érdemes tudni, hogy a műszer pontosságát a hardveres megoldásokon kívül (külső referenciaforrás, árnyékolások, csillagpontok...) néhány szoftveres trükk is biztosítja. Például az, hogy a PIC nem egyszerűen 1-1 mintát vesz a bemenetekről, hanem egymás után 80-80db-ot, melyekből a 8db legkisebb és a 8db legnagyobb értéket megkeresi és kitörli, majd a maradék 64-et átlagolja és a matematika szabályai szerint kerekíti. Ez nagymértékben növeli a műszer pontosságát, precizitását. A két végleges mérési eredményből (feszültség és áram) a PIC kiszámolja a labortápegység kimenő teljesítményét és a terhelés ellenállás-értékét. Azonban ezek a számítások sem a legegyszerűbbek, ugyanis a mikrovezérlő ezen mennyiségek esetén méréshatárt vált és a tizedesvesszőt bátran arrébb tologatja az informatívabb kijelzés érdekében. Az ellenállás-méréskor a tizedesvessző tologatásán kívül még az omega szimbólum elé egy "k" betűt is tud tenni, így gyakorlatilag ellenállás-méréskor a PIC-es panelmérő II.-nek 7db méréshatára van (9.999Ω, 99.99Ω, 999.9Ω, 9.999kΩ, 99.99kΩ, 999.9kΩ, 9999kΩ). A JP5-ös csatlakozóra kötött kapcsolóval válthatunk a két kijelzésmód közt. Ha a JP5 szakadt, akkor az LCD felső sorában a feszültséget és az áramot, az alsóban pedig a teljesítményt és az ellenállást méri a műszer. Ha a JP5-öt rövidre zárjuk, akkor viszont az alsó sorból eltűnik a teljesítmény meg az áram, és helyette egy kvázi 'analóg' vonalkijelzést kapunk mely a mért áramot jelzi. Fontos megjegyezni, hogy ez a vonalkijelzés sokkal-sokkal gyorsabban frissül (kb 8,6ms-onként) mint a numerikus számkijelzések, ezért ténylegesen alkalmas egy valódi analóg, például deprez műszer kiváltására, mert ugyan olyan jól látható rajta az áram hirtelen változása. A JP7-es csatlakozóra a PIC egyik PWM kimenete van kivezetve R35 és C1 integráló tagok után. Ezen a csatlakozón a műszer által mért teljesítménnyel arányos analóg egyenfeszültség jelenik meg, melyet ha akarunk akkor felhasználhatunk többféle célra. Az 'analóg' vonalkijelzéshez hasonlóan ez a kimenet is sokkal gyorsabban (kb 8,6ms-onként) frissül. Viszont ennek a kijelzésnek igen nagy tartományt kellene feldolgoznia, ha mondjuk 400V-os és 40A-es méréshatárban dolgozik a panelmérő, hiszen akkor 16000W esetén kellene a maximális kimeneti feszültséget adnia. Ehelyett az egyes méréshatárokban szoftveresen maximalizálva van a kijelzendő tartomány: 40V/4A esetén 160W, 400V/4A esetén 200W, 40V/40A esetén 400W, 400V/40A esetén pedig 500W-nál éri el 'végkitérését' az analóg teljesítmény-kimenet.  Ennek felbontása pedig rendre 1024. A PIC körülbelül egy percenként a Q2, Q3, Q4 és Q5 fetekkel rövidre zárja saját mérőbemeneteit, hogy megmérje a mérőkörök offszethibáját, melyet utána minden egyes méréskor kikompenzál. Amikor ez az offszet-mérés folyik, akkor egy rövid időre (kevesebb mint egy másodperc) a műszer kijelzése "megfagy", mert ez idő alatt értelemszerűen a PIC nem tudja a bemenő jeleket megmérni. A néhányszáz ms-os kihagyás oka, hogy C5 és C7 kondenzátorokat a feteknek ki kell sütniük, majd az offszet-mérés befejezte után kell egy kis idő mire visszatöltődnek. Erre a mindössze néhány száz ms-os időre viszont a vonalkijelzés és az analóg teljesítmény-kimenet is megáll.

 


 

Az áramkör megépítése:

 

A műszer nyomtatott áramkörét akár magunk is elkészíthetjük otthon fotokémiai vagy vasalásos, netán laminálós eljárással. De gyári kétoldalas, furatgalvános, mindkét oldalán forrasztásgátló-lakkos és pozíció-szitás, fúrt és kontúrmart nyáklap tőlem való megrendelésére is lehetőség van, erről fentebb, a "MEGRENDELÉS" résznél írtam.

A beültetést úgy könnyíthetjük meg a legjobban, ha az SMD alkatrészekkel kezdjük. Ha nincs hőlégfúvónk, akkor úgy tudjuk a felületszerelt alkatrészeket szépen beültetni, hogyha előbb az alkatrészek 1-1 forrszigetére nagyon kevés ónt folyasztunk, majd a például 1206-os ellenállást csipesszel odaigazítjuk a helyére, aztán a pákával az imént felvitt kis ónréteghez érve az szépen felfut az ellenállásra s így meg is tartja azt. A csipesszel ekkor már el is engedhetjük az alkatrészt, a másik kivezetését (kivezetéseit) pedig már egyszerűen le tudjuk forrasztani. Mindenképp vékony forrasztóónt használjunk. Ha viszont van hőlégfúvónk, akkor némiképp egyszerűbb a dolgunk. Egyszerűen csak vigyünk fel pákával egy kis ónt az alkatrész minden forrszigetére, majd helyezzük rá pontosan az alkatrészt és tartsuk fölé a hőlégfúvót. Az alkatrész gyönyörűen be fog forrasztódni a panelra, persze ha nincs olyan nagyra állítva a hőlégfúvó légszállítása hogy elfújja az alkatrészt a helyéről. Akár több alkatrészt is szépen egymás után a helyére tehetünk a csipesszel, majd a hőlégfúvóval egyszerre be lehet forrasztani pár másodperc alatt az összeset.

Némely alkatrész értéke nem fix, hanem a használni kívánt méréshatároktól és a bemenetek orientáltságától (melyikkel mit akarunk mérni) függ. Ezen alkatrészek értékeit az alkatrészjegyzék tartalmazza. Az alábbi kép segíthet a beültetésben, ezen 40V-os, 4A-os és pozitív ágban lévő sönttel működő műszer látható (kattintásra megnő!):

 

 

Ha házilag készítettük el a panelt, akkor furatgalván híján a VIA-knál a rétegek közti átvezetést nekünk kell megoldani. Ezt az SMD alkatrészek beforrasztása után célszerű megtenni úgy, hogy a panelt függőlegesen állítjuk és lecsípett alkatrészláb-darabokat dugdosunk át a VIA-kon, amiket aztán pákával a panel mindkét oldalán beforrasztunk. A gyári panel furatgalvanizált, ezért annál ezzel nem kell foglalkoznunk. Ezután a panel túloldalán lévő furatszerelt alkatrészekkel fejezzük be a beültetést. Legvégül az LCD modult csatlakoztassuk a PIC-es panelmérő II. áramköréhez. 4db M2,5-ös, külső-belső menetes fém távtartó van az LCD és a panelmérő nyákja közt, ezeket 4db csavarral és 4db csavaranyával tudjuk rögzíteni. Legvégül galvanikusan össze kell kötnünk az LCD-t a panelmérő nyákjával. Ehhez átkötéseket, vagy levágott alkatrészláb-darabokat dugdossunk át mind a 16db furaton, és forrasszuk be őket a panelmérő és az LCD modul nyáklapján is.

 


 

A műszer élesztése:

 

Ha meggyőződtünk róla hogy minden alkatrész a helyén, akkor kapcsoljunk tápfeszültséget (mondjuk 12V AC-t) a panelmérőre. A kijelzőn pár pillanat múlva már feliratoknak kell megjelennie. Ha mégse látunk semmit, akkor a P3-as trimmerrel állítsunk az LCD kijelző kontrasztján.

A műszert csatlakoztassuk a labortápegységünkhöz. Ha külső ±5V DC tápfeszültségről szeretnénk járatni a PIC-es panelmérő II.-t, akkor csak olyan labortápegységbe építhetjük bele, amelyben a GND pont a labortáp valamelyik kimeneti pontja! Ha váltakozófeszültségről (12V AC) tápláljuk a műszert, akkor ilyen megkötés nincsen, viszont a panelmérőt tápláló szekunder tekercsnek a labortápegység áramkörétől függetlennek kell lennie. A PIC-es panelmérő II. bemeneteit  a labortápegység áramköréhez az alábbi rajzok valamelyike szerint csatlakoztassuk:

 

 

 

A PIC-es panelmérő II. mivel az offszetet önmaga kikompenzálja, nekünk gyakorlatilag már csak a pontos kijelzést kell beállítanunk a két helitrimmerrel (P1 és P2). Természetesen hogy melyik állítja ezek közül a feszültséget és az áramot, az attól függ hogy melyik bemenetet melyik mérés céljára (feszültség és áram) használtuk.

 

Sikeres utánépítést kívánok!

 

www.pa-elektonika.hu

 

2010

 


 

2011. 05. 16.:

 

Elkészült a PIC-es panelmérő II. programjának V2.10-es verziója PIC18F25K80 típusú mikrovezérlőre. Néhány napon belül átírom ugyan ezt a verziót az eddig használt PIC18F2423-ra is, de a továbbiakban számos áramkörömben ezt a típust fogom használni. Az új program az alábbi újításokat tartalmazza:

  1. Az ellenállás-kijelzést szándékosan lebutítottam. Ugyanis „túl okosnak” írtam meg az ellenállást kiszámító szubrutint, mert bármilyen esetben kiszámolja a mért feszültségből és áramból az ellenállást, hét dekádot átölelve! Viszont azokban a mérési tartományokban amelyekben a PIC-es panelmérő II működik, ennek nagy értékű terhelő ellenállások esetén egyszerűen nincs értelme. Tegyük fel például, hogy 40V-os és 4A-os méréshatárú a panelmérőnk és épp mondjuk 12,00V a kimeneti feszültség. Ráakasztunk a labortápra egy 4,7kOhm-os ellenállást. Ekkor 0,003A fog folyni, legalábbis a panelmérő ennyit fog kiírni. Ezekből az értékekből a panelmérő 4kOhm-ot fog kiszámolni, ami elég messze van a 4,7kOhm-tól. Még nagyobb (vagyis látványosabb és zavaróbb) probléma, hogy ha kiszámoljuk megtudjuk hogy kb 2,55mA-fog a valóságban folyni az ellenálláson. Valószínűleg emiatt néha 0,003A és 0,002A közt fog ugrálni a kijelzés. Ha épp 0,002A, akkor a kiszámított ellenállás 6kOhm lesz. Végeredményben tehát a 4,7kOhm-os ellenállás esetén 4kOhm és 6kOhm közt fog váltogatni a kijelzett ellenállás-érték. Igazából ez nem hiba, mert a panelmérő jól számol. A probléma abból adódik, hogy ilyen vagy még nagyobb értékű ellenállásokat nem ilyen nagy Amper-os méréshatárban kellene mérni. De persze ez nem is várható el, hiszen ez elsősorban egy labortáp, nem pedig ellenállás-mérő műszer. A jelenség megoldásaként az ellenállás-kijelzést lebutítottam úgy, hogy csak 1kOhm-ig mér. Ez felett a „>1kΩ” szöveget írja ki.
  2. A bekapcsoláskor a műszer már nem írja ki mindig a két mérőbemenetének offszetét. Ez szerintem felesleges és egy labortápba építve nem is nagyon van értelme. Viszont ha valaki mégis szeretné látni, akkor elővarázsolható! Az ICSP csatlakozó 4-es és 5-ös kivezetéseit (PGD és PGC lábak) a panelmérő bekapcsolása előtt rövidre kell zárni (mondjuk egy jumperral vagy egy odaszorított fém csipesszel) és úgy tápfeszt adni neki. A bekapcsolás után a rövidzár eltávolítható sőt, el is kell távolítani. Csak a bekapcsolás pillanatában kell ott lennie és amint valamit már kiír a kijelző, el kell venni. A panelmérő ez után minden bekapcsoláskor ki fogja írni az offszet-értékeket mint ahogy a régi verzióban tette. Megint eltüntethetjük, hogyha egy újbóli bekapcsoláskor megint rövidzárat teszünk az ICSP csati 4-es és 5-ös lábai közé. Ha mégis ott hagynánk a rövidzárat akkor a PIC egy végtelen ciklusba kerül, de erről a következő pontokban…
  3. A kvázi ’analóg’ vonalkijelzés végkitérése most már beállítható. Szerintem ez egy nagyon hasznos újítás, mert ha mondjuk 5A-es a labortápunk, akkor nyílván a 4A-es méréshatár kevés, ezért 40A-esben fogjuk használni. Viszont ez esetben a vonalkijelzésnek is 40A lesz a végkitérése, a labortáp viszont csak 5A-t ad ki maximum. Ezért ebben az esetben a kijelző alsó sorában a vonalka a teljes sor nyolcad részében fog csak mozogni (40/8=5). Ez mindössze két karakter a 16 helyett (16/8=2), ami nem túl látványos. Viszont az új szoftverben már be lehet állítani a végkitérést 100-as lépésekben, 100-tól 4000-ig. Így a példánál maradva megoldható hogy 5A esetén érje el a végkitérést a vonalkijelzés. A beállítás úgy történik, hogy az előző pontban írtak szerint az ICSP csati 4-es és 5-ös lábainak rövidre zárásával elő kell csalogatni a „beszédesebb” bekapcsolási módot, amikor több információt jelenít meg bekapcsoláskor a panelmérő. Ekkor írja ki az offszet feszültségeket is. Ebben az üzemmódban továbbá az offszet kiíratás után a vonalkijelzés végkitérési értékét is kiírja. Ha ekkor az ICSP csati 4-es és 5-ös lábait ismét rövidre zárjuk, akkor a végkitérés értéke százasával nőni kezd (100-tól 4000-ig) mindaddig, míg a két láb rövidre van zárva. A kívánt értéknél bontsuk a rövidzárat és ekkor a PIC az EEPROM-jába elmenti az újonnan beállított értéket és a továbbiakban már ezzel fog dolgozni. Ez után a PIC tovább lép a következő képernyőre. Ha nem engedjük el soha a rövidzárat, akkor örökké számolgatni fog a PIC, erről a végtelen ciklusról írtam az előző pontban.
  4. A panelmérő analóg teljesítmény-kimenetét szerintem soha senki nem fogja használni, még én magam sem. Ezzel már akkor tisztában voltam amikor a PIC-es panelmérő II.-t terveztem, csak úgy voltam vele hogy miért ne tegyem bele ha van még szabad I/O láb meg egy kis hely a panelon a csatlakozónak. Ezt a funkciót továbbra is elég feleslegesnek tartom, de nem tartott túl sok időbe hogy ennek a végkitérését is (a vonalkijelzéshez hasonlóan) beállíthatóvá tegyem, ezért hát azzá tettem. Ha az előzőekben említett módon a „beszédesebb” bekapcsolási módot választjuk, akkor a vonalkijelzés végkitérésének megjelenítése/beállítása után az analóg teljesítmény-kimenet végkitérését is beállíthatjuk, pontosan ugyan úgy mint az előző pontban írt vonalkijelzés-végkitérést. Tehát megadható (10W-onként, 10W-tól 500W-ig), hogy mekkora teljesítmény-érték esetén adja ki a PIC a maximális DC feszültséget.

Ha nem állítgatunk semmit, akkor gyárilag az offszeteket, a vonalkijelzés és az analóg teljesítmény-kimenet végkitérését nem jeleníti meg bekapcsoláskor a panelmérő, illetve a vonalkijelzés végkitérése 4000, a teljesítmény-kimeneté pedig 500W.
Nem kell megijedni, ezt a beállítgatást így leírni sokkal hosszabb és bonyolultabb mint ahogy a valóságban, ezért itt van róla egy videó:

 

 

A közeljövőben a többi eddig elkészült mikrovezérlős áramköreim (Lamináló II. és PIC-es panelmérő I.) szoftverét is átírom PIC18F25K80-ra. Azért, hogy minden áramkörömhöz ugyan az a PIC kelljen és így csak egy fajtából kelljen betáraznom otthon. Ez nekem hatalmas segítség lesz, mert nem kell annyit rohangálnom a Chipcadbe. Sőt, a későbbiekben elkészülő PIC-es panelmérő III., PIC-es panelmérő IV., PIC-es panelmérő V. és a Forrasztóállomás III. áramköreimben is ugyan ez a mikrovezérlő fog majd dolgozni.

 

www.pa-elektonika.hu

 


 

2011. 10. 21.:

 

Felmerült az igény, hogy a panelmérő analóg teljesítmény-kimenete ne csak 500W-ig, hanem nagyobb érékig legyen használható. Néhány hete át is írtam kicsit a programot úgy, hogy a 2.10-es verzióhoz hasonlóan 500W-ig 10W-onként állítható az analóg teljesítmény-kimenet végkitérése, viszont 500W-tól 5000W-ig tovább nő, 100W-os lépésekben. Az új verzió a 2.20-as számot kapta, fentebb letölthető.

 

www.pa-elektonika.hu

 


 

2012. 12. 13.:

 

Az első panelmérő publikálása óta eltelt két és fél év, de a PIC-es panelmérő II. is már bő két éves. Ez idő alatt rengetegen utánépítették e műszereket, főleg a panelmérő II-t. Csupán az én kezeim közül is kb 100db műszer került ki jelenlegi boldog tulajdonosaikhoz különböző formátumokban. E bő két és fél év és a sok megépített műszer mostanra felszínre hozott pár kisebb hibát amik a fejlesztéskor nem derültek ki. Két hardveres hibáról van tudomásom, ezek a következők:

  1. Bizonyos esetekben a mérési tartomány legeslegelasó részében, azaz 0000-0001-0002-0003 környékén kismértékű offszethiba jelentkezhet. A hibát a T3 pozícióban lévő tranzisztor okozza. Érdekes módon eddig ez senkinek sem tűnt fel, én is csak az elmúlt napokban vettem észre. A hiba könnyen orvosolható, T3-at ki kell cserélni térvezérlésű tranzisztorra. Legegyszerűbb ha az áramkörben már egyébként is meglévő típusra cseréljük, azaz BSS84-re!
  2. Ha nem AC-val tápláljuk meg a panelmérőt hanem az 5 pólusú csatin keresztül külső +-5V-ot adunk neki akkor a 79L05 melegedni fog mert nem tudja elviselni hogyha a bemenetén nincs semmi, de a kimenetén van feszültség. Érdekes hogy eddig én ezt nem tapasztaltam, valószínüsíthetően nem minden gyártó 79L05-jável jön elő ez a hiba. A megoldás az, hogy ha +-5V-ot adunk a panelmérőnek akkor a 79L05-öt forrasszuk ki a panelból!

A T3 cseréje miatt frissítettem a jelen oldalról letölthető kapcsolási rajzot, alkatrészjegyzéket és bevásárlólistát. Mostantól ha valaki egységcsomagot vagy készre szerelt panelmérő II-t rendel tőlem akkor azt már természetesen külön kérés nélkül BC807 helyett BSS84-el szerelem!

 

www.pa-elektronika.hu

 


 

2013. 07. 29.:

Érkezett egy visszajelzés a panelmérő szoftverével kapcsolatban; 400V-os és 40A-os méréshatárokkal megépítve ha a vonalkijelzés aktív és van is áram amit épp kijelez, akkor ha visszaváltunk a normál kijelzésre (feszültség, áram, teljesítmény, ellenállás) akkor a kijelző alsó sorának bal szélső karakterén ott marad a vonalkijelzés kockája. Itt van a hibáról egy fénykép:


 

Érdekes hogy cirka három év alatt ez eddig még senkinek nem tűnt fel.  :-)  Na mindegy a hibát kijavítottam, fentebb letölthető az új szoftver!

 

 

www.pa-elektronika.hu

 

 


 

2013. 10. 02.:

 

Augusztusban a Satronik, ahol eddig gyártattam a nyáklapjaimat, véglegesen bezárt. Ezért új nyák-gyártó céget kellett keresnem. 6-8 helyről kértem árajánlatot, végül a Satronik által is javasolt Turbo Plus Kft-nél maradtam. Az akkoriban frissen publikált SMPS Labortápegység II áramköröm nyákjait azonnal megrendeltem tőlük, a PIC-es panelmérő II nyákjait viszont nem. Azért nem, mert annak a műszernek az utódja, a PIC-es panelmérő III már nagyon úgy nézett ki hogy hamarosan elkészül. És akkor már inkább a panelmérő III nyákjait szerettem volna gyártatni, mert az első adag panel gyártatása a gyártáshoz szükséges filmek elkészítése miatt sokkal drágább. Azonban idő közben kiderült hogy sajnos tovább fog tartani a panelérő III fejlesztése mint azt szerettem volna, egyrészt azért mert egyéb fontosabb dolgaim akadtak, másrészt pedig sajnos a panelmérő III váltakozófeszültségű mérésének megvalósítása nem olyan egyszerű szoftveres feladat mint azt én elsőre gondoltam. Közben ráadásul nagyon sokan jelentkeztek hogy szeretnének a panelmérő II-ből kapni ilyen-olyan formában. Végül mégiscsak elküldtem a gyártásba a panelmérő II terveit és tegnapra el is készült 12db panel. Ebből 4-5db már rögtön el is kelt. Viszont ha már új filmek lettek legyártva, akkor kicsit módosítottam a terven. A nyák az teljesen ugyan az, csak a pozíciószita lett más. Az SMPS Labortápegység II nyákjához hasonlóan mostmár a panelmérő II-n is az összes SMD alkatrész helye be van keretezve a könnyebb beforrasztás végett. Illetve a nyák felső oldalán is mostmár be vannak keretezve, jelölve a huzallábas alkatrészek körvonalai.

 

A PIC-es panelmérő II tehát ismét rendelhető! A rendelési űrlapját újra aktiváltam az oldalon.

 

Az új panelok így néznek ki egyébként:

 

 

www.pa-elektronika.hu

 


 

 

2013. 10. 08.:

 

A 2.21-es verzióban úgy néz ki nem minden esetben tűnt el a kijelző bal alsó sarkából a nem kívánatos karakter. Igazából ezt én rontottam el, a hibát a szoftverben jól megtaláltam és ki is javítottam, de valamiért nem azt a hex-et töltöttem fel ide az oldalra hanem a még nem hibajavított verziót. Ezért elnézést kérek! Most már tuti hogy jó, ez a 2.30-as verziószámot kapta. És ha már most alaposan belekukkantottam a kijelzési rutinokba, egy másik sokkal jelentéktelenebb és szinte észrevehetetlen hibát is kijavítottam. Illetve átírtam a programot hogy csak a bekapcsoláskor mérje meg a mérőkörök offszetét, működés közben nem. Ugyanis most már három éve használom ezt a panelmérőt és úgy tapasztaltam hogy nem igazán mászkál el az offszet. Viszont amikor működés közben mér, akkor a vonalkijelzés arra a kis időre lefagy, hiszen nem kap új értelmezhető mintát. Szerintem ez sokkal zavaróbb úgyhogy kivettem. A 2.30-as szoftver csak a bekapcsoláskor méri meg az offszetet, utána a működés közben már nem, így a vonalkijelzés teljesen folyamatos és akadásmentes tud lenni.

 

www.pa-elektronika.hu

 

Hozzászólások   

 
#81 hegi 2015-03-29 22:26
Szia!


Ezekkel a nagyobb méretű kijelzőkkel is működne a panelmérő?

ebay.com/.../...

ebay.com/.../...

Lomex: [37-00-82]
2x16 CH. LIGHT:LED RC1602E-YHY-ESX (RST) 4.84x8.06mm/CHA R. 122x44x14 STN. -20+70° BIG BA. WIDE TEMP.

Esetleg tudsz ajánlani jobbat?


Segítséged előre is köszi!
 
 
#82 rockersrac 2016-01-17 23:08
Annyi lenne a kérdésem, hogy megépítettem a panelmérőt, a tőled rendelt kitből, de 12V ac rákapcsolására nem jelenik meg semmi a lcd-n. Biztos nem a lcd rossz, mert másik lcd-vel sem működik. (és a lcd is jól volt a panelhez csatlakoztatva Mi okozhatja ezt a hibát? A másik: a VR1 ic ami a kitben volt, olyan ,,verzió" amin nem jelölték melyik fele kellene lent legyen, meg melyik fent. Fordítva bekötött VR1 ic okozhat ilyet, vagy létezhet hogy nem felprogramozot picet kaptam volna véletlenül? Előre is köszönöm a válaszodat! Márk.
 
 
#83 Attila 2016-01-18 10:17
Szia!
Lehetséges hogy üres a PIC, de ennek esélye igen csekély. Ha rákötsz egy szkópot vagy akár csak egy LED-et az LCD valamelyik adatvezetékére ami a PIC-ből jön, akkor láthatod hogy küld-e valamit a PIC a kijelzőnek. Ha látsz valamit a szkópon vagy dereng a LED, akkor van program a PIC-ben.
A VR1 beültetési irányát megnézheted a cikkben feltöltött képen:
pa-elektronika.hu/.../...
A fordítva bekötése nem igazán okozhat olyan hibát hogy nem csinál semmit a műszer. Így is el kell indulnia, csak mérni nem nagyon fog.
 
 
#84 rockersrac 2016-01-18 13:58
Az a baj, hogy a VR1-en(mármint a konkrét kapott ic példányon) semmi jelölés nincsen. Mindegy, megoldom valahogy majd. A másik kérdés: a lcd 4, vagy 8 bites módban van hajtva?
 
 
#85 Attila 2016-01-22 08:54
Nyolc bitesen.
 
 
#86 warrior1996 2016-09-30 18:35
Kedves Atilla!
Van egy kis gondom a panelmérővel.
Összeraktam elsőre indult is rendesen, de mikor próbaképpen rákötöttem feszültséget akkor 8,8 volt helyett 0.88 voltot mért. Méréshatárok ezek: 400V és 40A.
Az R29 és 27 be van ültetve. Olvastam az oldalon, hogy ebbe a méréshatárba elvileg nem kell beültetni, azt a kettőt, de akkor nem úgy jelzi ki mint neked az SMPS Labortáp II.ben. Erre van valami ötleted? Minden beültetett érték jó.

Előre is köszönöm.

Üdv.: Szabó Balázs
 
 
#87 zaza99 2016-11-21 23:02
Idézet - warrior1996:
Kedves Atilla!
Van egy kis gondom a panelmérővel.
Összeraktam elsőre indult is rendesen, de mikor próbaképpen rákötöttem feszültséget akkor 8,8 volt helyett 0.88 voltot mért. Méréshatárok ezek: 400V és 40A.
Az R29 és 27 be van ültetve. Olvastam az oldalon, hogy ebbe a méréshatárba elvileg nem kell beültetni, azt a kettőt, de akkor nem úgy jelzi ki mint neked az SMPS Labortáp II.ben. Erre van valami ötleted? Minden beültetett érték jó.

Előre is köszönöm.

Üdv.: Szabó Balázs


Szia!
Nekem is ugyanez a gondom. Ha az R27-et kiforasztom akkor a voltmérés helyrejön. De ha az R29-et is kiforrasztom akkor az amper kijelzés tizedére csökken. Ha bent hagyom akkor megcsak 4A-g mér. A v2.31-es veziót használom 18f26K80 pic-el. Szerintem meg kellene próbálni másik programmal. Te jutottál valamire?

Üdv:
Szabolcs
 

Nincs jogosultságod hozzászólást írni!

Keresés

Saját menü

Szavazás

Melyik kapcsolást szeretnéd hogy mihamarabb elkészüljön?


Forrasztóállomás III. - 26.7%
PIC-es panelmérő III. - 3.2%
PIC-es panelmérő IV. - 1%
PIC-es panelmérő V. - 3.6%
Labortápegység II. - 46.4%
PIC-es vezérlőmodul - 4.1%
Precíziós árammérő - 3.9%

Összes szavazat: 1365
The voting for this poll has ended on: 02 júl. 2015 - 00:00

Szavazás

Hogy tetszik az új oldal?


Fantasztikus! - 50%
Tetszik - 47.5%
Elmegy - 0%
Lehetne jobb is - 2.5%
Pocsék - 0%

Összes szavazat: 40
The voting for this poll has ended on: 09 márc. 2015 - 00:00

Olvasók az oldalon

Oldalainkat 28 vendég és 0 tag böngészi

Online felhasználók

None