Voltímetro

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1. INTRODUÇÃO
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1.1. LM3914
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1.1.1. FUNÇÕES DOS PINOS
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2. DIAGRAMA ESQUEMÁTICO
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3. TEORIA DE FUNCIONAMENTO
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4. MONTAGEM
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5. ADAPTAÇÕES
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O hotcheck é um voltímetro de escala ajustável.
Além de ler tensões normalmente, permite ao
usuário a seleção das escalas de tensão
visualizáveis.
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Visualização
grafo(conjunto
dos
de
valores:
10
Display
LED’s).
barra-
Modos
operação: modo único ou modo contínuo.
de
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O dispositivo hotcheck geralmente funciona sob uma carga
de 300mA, a qual é acionada pela chave de entrada do
dispositivo.
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Correntes de circulação:
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- No modo único, apenas um LED acende por vez, sendo
este modo mais usado quando se deseja minimizar o efeito
da corrente no conjunto.
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- Quando o modo barra-grafo é acionado para mostrar a
tensão da carga, os 100mA usados para acendimento dos 10
LED’s são adicionados aos 300mA da carga, aumentando a
corrente para 400mA.
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O hotcheck é baseado no circuito integrado
LM3914, que será comentado adiante.
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Apesar da idéia de medição não ser nova, o
que
distingue
compatibilidade
esse
e
dispositivo
seu
é
a
sua
funcionamento
transistor-carga, que leva a uma fácil e rápida
comparação dos valores de tensão.
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O LM3914 é um circuito integrado monolítico que
toma o nível de tensão presente em sua entrada e
controla 10 LED’s, provendo uma escala linear de 10
pontos.
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Dispõe de um pino para troca do modo de
funcionamento, permitindo escolher se a representação
da tensão será em barra de luz ou ponto.
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A corrente que circula pelos LED’s é regulada e
programável, de modo que não há necessidade de
resistores para cada um deles.
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A entrada está protegida contra sobre-tensões.
O integrado contém sua própria referência de
tensão e um divisor de tensão de 10 etapas,
cujas saídas são as encarregadas de manejar os
LED’s.
O CI dispõe de 18 pinos, 9 dispostos de cada
lado, os quais serão estudados a seguir.
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Pinos2 e 3: Dois pinos para alimentação do CI,
conectados ao terra e ao Vcc respectivamente;
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Pino1: Controla o primeiro LED da escala;
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Pinos18-10: Led’s 2 ao 10;
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Pino9:
Encarregado de selecionar o modo de
funcionamento do chip. Se conectado ao terra,
funciona em modo ponto; caso ligado a tensão +V,
funciona em modo barra.
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Pino7: A corrente que passa por esse pino é
que determina o brilho dos LED’s.
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Pino8:
Encarregado da seleção da escala de
visualização.
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Pinos 4 e 6: Extremos do divisor de tensão;
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Pino5: Entrada da tensão a ser medida;
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Os diodos D11 e D12 são usados para proteção contra
polarização reversa. Em modo normal, apenas causam
queda de 0,7V na tensão do circuito.
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Botão SW1 é usado para fechar o circuito. Chave
projetada para corrente pequena(<<300mA): Transistor
NPN para amplificação da corrente através da chave e
de R1, drenada pelo resistor R2~10 ohm.
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potência sobre R2 =dissipação forte de calor = nome do
circuito
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Resistores R3 e R4 formam um divisor de
tensão que “fatiam” a tensão de entrada a ser
medida no pino5.
Resistores R6, R7 e R8 também funcionam
como divisores de tensão e são os responsáveis
pelos intervalos(escalas) de visualização das
voltagens. Considerando para uma escala fixa:
Vh=tensão máxima visualizável
Vl=tensão mínima visualizável
DV=Vh-Vl
Logo, temos:
R6 = 600 x DV
R7 = R6 x 2,5/DV – 1
R8 = (Vh-3,2)/(DV/R6 + 0,0002)
(Seletores das escalas de visualização)
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Uso de decodificadores BCD – Trabalho com
displays de 7 segmentos;
Uso de Amplificadores Operacionais como
forma de escalonamento dos valores de tensão
medidos;
Substituição do bloco regulador LM3914 por
sub-blocos eletrônicos de mesma finalidade.
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