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


    Please publish modules in offcanvas position.