Circuit : voltmètre numérique True RMS DIY avec compteur de fréquence.

De nombreux générateurs de fonctions de base ne peuvent pas mesurer la fréquence ni l’amplitude de sortie. Présenté pour la première fois à la communauté Elektor en 2009, ce module résout ce problème en affichant les deux sur un écran LCD à deux lignes. Il fonctionne également comme un voltmètre True RMS autonome avec mesure de fréquence.

Le design

Le voltmètre est conçu en deux modules principaux : l'amplificateur d'entrée et le panneau d'affichage. Le concepteur, Kai Riedel, explique : « Le circuit d'entrée se compose d'un diviseur de tension commutable avec amplificateur ultérieur et un convertisseur True RMS. À côté de cela, il y a un formateur d'impulsions utilisé pour mesurer la fréquence du signal. L'amplificateur est nécessaire car l'erreur de sortie du convertisseur True RMS augmente sensiblement à des niveaux d'entrée de 5 mV ou moins ».
 
Le module d'affichage comprend le circuit de traitement, composé d'un microcontrôleur (Renesas R8C/13 MCU), d'un panneau LCD, d'un convertisseur analogique-numérique et d'une interface RS-232.

Les principales caractéristiques de la conception comprennent :

•    Quatre plages de mesure : 0,1 V, 1 V, 10 V, 100 V
•    Bande passante du voltmètre : 20 Hz à 1 MHz (précision de base ± 1,0 % de la pleine échelle)
•    Bande passante du compteur de fréquence : 1 Hz à 10 MHz (typ.), 25 MHz (max.) (± erreur de base de temps)
•    Tension d'entrée minimale pour le compteur : environ 50 mVRMS
•    Impédance d'entrée : ≥ 1 MΩ || ≤ 50 pF
•    Base de temps du compteur : 100 ms, 1 s
•    Niveau de déclenchement réglable : environ ± 0,15 V
•    Sélection automatique de plage (peut être désactivée)
•    Correction du décalage et fonction d'étalonnage
•    Mise à l'échelle automatique de l'affichage de fréquence
•    Tension affichée sous forme de valeur RMS ou de valeur crête à crête (pour entrée sinusoïdale)
•    Facteur de crête : ≤ 4
•    Deux entrées de mesure
  Le circuit doit être logé dans un boîtier métallique pour minimiser les interférences (Figure 7). Les signaux CC sont acheminés vers l'amplificateur d'entrée via des condensateurs de traversée, tandis que les signaux mesurés se connectent via des connecteurs SMA ou BNC. La sortie d’onde carrée du comparateur est également accessible via un connecteur SMA. Si vous intégrez le module dans un générateur de fonctions, utilisez un câble blindé pour connecter la sortie du générateur à l'entrée SMA du module.
L'écran LCD, les quatre boutons-poussoirs et la LED d'indication de la base de temps sont montés à l'avant du panneau d'affichage, les autres composants étant positionnés à l'arrière. Cette conception permet à la carte de fonctionner comme un module autonome dans un boîtier.
 

The Original Voltmeter Project

L'article « Voltmètre True RMS » est paru dans Elektor en juin 2009. Vous pouvez télécharger gratuitement l'article sur le projet pendant les deux semaines suivant la publication de cet article. Profitez de l'article et faites-nous savoir si vous démarrez un projet ! Note de l'éditeur : L'article est paru pour la première fois dans une édition 2009 d'ElektorMag. Certains composants, produits, circuits imprimés et/ou liens peuvent ne plus être disponibles. Cependant, nous pensons que le contenu éducatif est précieux et qu'il vous incitera à démarrer votre propre projet.

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Note de l'éditeur : cet article a été publié pour la première fois dans une édition de 2009 d'ElektorMag. Certains composants, produits, circuits imprimés et/ou liens ne sont peut-être plus disponibles. Nous pensons néanmoins que le contenu pédagogique est précieux et qu'il vous incitera à démarrer votre propre projet.