|
Продолжение Начало читайте здесь:
Моделирование калибровки барометра и возможные изменения схемы
Приведенная выше схема не является единственной, которую можно выполнить на этой печатной плате. Схему можно модифицировать как для варианта с другим напряжением питания, так и подбором номиналов резисторов, можно построить барометр с другой точностью измерения и в другом рабочем диапазоне измеряемых значений атмосферного давления.
Для конструирования и калибровки прибора разработаны два программных симулятора:
1. Calibration Simulator – разработанная Jim Jennings программа на Visual Basic для предварительной калибровки (установки) переменных резисторов R3 и R4. 2. Design Simulator – таблица Excel, разработанная Dave Bray для пересчета номиналов резисторов под другие диапазоны измеряемого атмосферного давления и другие точности.
Файлы для загрузки
При конструировании и калибровке барометра можно использовать следующие файлы:
Схема со всеми деталями и разъемами, которую можно распечатать на листе большого формата baro20schematic.zip. Рекомендуется в помощь при конструировании и модификации барометра. Печатная плата для самостоятельного изготовления: baro20pc.zip.
Перечень компонентов
Этот перечень компонентов относится к схеме, приведенной в начале данной статьи, для диапазона измеряемых значений атмосферного давления от 31.0 до 28.0 inHg (от 787.4 до711.2 мм рт. ст.) для высоты 5000 футов (1524 метра) над уровнем моря. Пересчитать номиналы для других диапазонов можно с помощью программы baro20simulator.xls.
Микросхемы | U1 | LM358N | | U2 | MPX4115A или
MPXA4115A | | U3 | DS2438Z | | U4 | L78M10 | | U5 | LM78L05 | | | | Диоды | D1…D3 | 1N5817 | | D4 | Светодиод 5 В | | | | Резисторы (все постоянные резисторы – металлопленочные ¼ Вт) | R1 | 100 кОм | | R3 | 5 кОм подстроечный | 10 кОм для диапазона 1 inHg | R4 | 2 кОм подстроечный | | R5 | 10 кОм подстроечный | | R6 | 15 кОм | | R7 | 2.7 кОм | | R8 | 5.6 кОм | 6.98 кОм для высоты над уровнем
моря свыше 5000 футов | R9 | 2.4 кОм | 1 кОм для высоты над уровнем
моря свыше 5000 футов | R10 | 2.7 кОм | | R11 | 2.2 кОм | | | | Конденсаторы | C1 | 1 мкФ танталовый | | C2 | 2.2 (или 4.7) мкФ
элетролитический | | C3…C4 | 4.7 мкФ танталовый | | | | Прочее | Сдвоенный разъем 6P/6C | | | Панелька для микросхемы | | | Гнезда на плату под
подстроечные резисторы | См. замечания | | Разъем питания | | | Штыревые контакты | |
|
Замечание: гнезда под подстроечные резисторы нужны только в том случае, если вы планируете их заменять.
Проверка и начальная калибровка
Предполагается, что на вашем компьютере уже имеется оборудование и программное обеспечение интерфейса 1-Wire. Если же нет, и то и другое можно получить здесь:
Подключите барометр к линии интерфейса 1-Wire вашего персонального компьютера и запустите программу iButton viewer. Выполните программу Baro20Cal.exe. Для этого на персональном компьютере должен быть установлен "Visual Basic V6.0 runtime". Если его нет, поискав в Google, вы обнаружите множество бесплатных источников. Введите высоту над уровнем моря и желаемый диапазон значений измеряемого атмосферного давления. Для преобразования inHg в мм рт.ст умножайте значение inHg на 25.4, а для преобразования в кПа делите значение кПа на 3.3863. С помощью мультиметра установите выданные программой значения сопротивлений R3 и R4. Переставьте перемычку в позицию "Test", чтобы напряжение на вход операционного усилителя U1B поступало непосредственно с калибровочного подстроечного резистора R5. Подключите питание к схеме барометра. Установите переменным резистором R5 нижние значение напряжения LoVin, программа iButton viewer должна показывать напряжение близкое к LoVolt. Вращением подстроечного резистора R4 добейтесь точного равенства LoVolt. Установите переменным резистором R5 верхнее значение напряжения HiVin, программа iButton viewer должна показывать напряжение близкое к HiVolt. Вращением подстроечного резистора R3 добейтесь точного равенства HiVolt. Повторяйте шаги 8 и 9 до тех пор, пока будет требоваться подстройка. Отключите питание барометра и поставьте перемычку в позицию «Run». Подключите барометр к интерфейсу 1-Wire и запустите программу метеостанции на персональном компьютере. В завершение калибровки следует добиться совпадения показаний электронного барометра с данными сводок погоды ближайшего аэропорта. | 
