Wskaźnik ciśnienia dla kompresora modelarskiego

Wskaźnik ciśnienia dla kompresora modelarskiego
Pobierz PDF Download icon
Układ powstał w celu zastąpienia manometru mechanicznego w kompresorze modelarskim. Wskaźnik umożliwia pomiar ciśnienia 0...700 kPa (0...7 bar).

Układ jest oparty o przetwornik ciśnienie/napięcie typu MPX5700 firmy Freescale, którego schemat blokowy pokazano na rysunku 1. Wyjściowy sygnał napięciowy przetwornika jest już skompensowany temperaturowo i skalibrowany, co znacząco upraszcza konstrukcję wskaźnika.

Oprócz przeliczenia napięcia wyjściowego konieczne jest także skompensowanie przesunięcia (offsetu). Przetworniki MPX mają dokładnie skalibrowaną funkcję przenoszenia, ale niestety nie mają kompensacji przesunięcia i każdorazowo, w zależności od egzemplarza, należy ją uwzględnić w wyniku pomiaru (rysunek 2).

Rysunek 1. Schemat blokowy układu MPX5700 (za notą Freescale)

Rysunek 2. Funkcja przetwarzania i przesunięcie dla MPX5700

Schemat ideowy układu przestawia rysunek 3. Dla realizacji funkcji pomiarowych zastosowano popularny mikrokontroler U1 (ATmega8) taktowany kwarcem 16 MHz współpracujący z wyświetlaczem LCD 2 linie×8 znaków. Sygnał wyjściowy z przetwornika ciśnienia jest filtrowany przez filtr RC zbudowany z rezystora R4 i kondensatora C3. Zasilanie przetwornika filtrują kondensatory C4 i C5. Układ jest zasilany napięciem 5 V z typowego zasilacza zawierającego mostek BR1 i stabilizator U2. Układ uzupełnia złącze ISP oraz przycisk kalibracji przesunięcia CAL. Układ wymaga zewnętrznego zasilania napięciem przemiennym 6...7,5 V AC/2 VA.

Układ wskaźnika zmontowano na niewielkiej, dwustronnej płytce drukowanej. Jej schemat montażowy pokazano na rysunku 4. Wyświetlacz i przetwornik wlutowane są bezpośrednio do płytki. W zależności od zastosowanego wyświetlacza, w przypadku, gdy nie ma możliwości odwrócenia polaryzacji podświetlenia na płytce LCD, można wlutować rezystory R2 i R3 odwrócone o 90 stopni (obszar przy rezystorach R2 i R3 oznaczony kwadratem).

Rysunek 3. Schemat ideowy modułu wskaźnika ciśnienia

Rysunek 4. Schemat montażowy modułu wskaźnika ciśnienia

Po poprawnym montażu układ wymaga zaprogramowania oraz konfiguracji procesora (bajty konfiguracyjne HIGH = 0xCF, LOW = 0x3F). Przy pierwszym uruchomieniu wskaźnik wymaga kalibracji przesunięcia przetwornika, na wyświetlaczu pojawi się alarm kalibracji, wyświetlany naprzemiennie z pomiarem ciśnienia

Aby rozpocząć procedurę kalibracji należy wyrównać ciśnienia strony pomiarowej i wzorcowej przetwornika, poprzez odłączenie ewentualnych wężyków pomiarowych, ważne jest także, aby nie wystawiać przetwornika na przewiew i nie zasłaniać otworu wyrównawczego z tyłu obudowy MPX, gdyż wpłynie to błędnie na wartość napięcia kompensacji. Jeżeli przetwornik przygotowany jest do kompensacji należy nacisnąć przycisk CAL. Układ dokona 64 pomiarów ciśnienia odniesienia "0 kPa", uśredni wyniki i przyjmie je jako przesunięcie przetwornika, obliczona wartość zapisywana jest do pamięci EEPROM. Zakończenie procedury kalibracji potwierdzone jest na wyświetlaczu.

Procedurę kalibracji z zachowaniem zasad można wywołać ponownie w trakcie pomiarów. Wskaźnik sygnalizuje dodatkowo dwa stany awaryjne, przekroczenie ciśnienia 700 kPa (OVP).

i podciśnienie w rurce pomiarowej (VAC).

Są one szkodliwe dla przetwornika i w skrajnym wypadku mogą doprowadzić do jego uszkodzenia. Przetwornik MPX podłączony jest do kompresora przy pomocy wężyka igielitowego o średnicy 6 mm z zachowaniem odpowiedniej szczelności.

Adam Tatuś, EP

Artykuł ukazał się w
Elektronika Praktyczna
wrzesień 2014
DO POBRANIA
Pobierz PDF Download icon
Materiały dodatkowe
Zobacz też
Elektronika Praktyczna Plus lipiec - grudzień 2012

Elektronika Praktyczna Plus

Monograficzne wydania specjalne

Elektronik wrzesień 2020

Elektronik

Magazyn elektroniki profesjonalnej

Raspberry Pi 2015

Raspberry Pi

Wykorzystaj wszystkie możliwości wyjątkowego minikomputera

Świat Radio październik 2020

Świat Radio

Magazyn użytkowników eteru

Automatyka Podzespoły Aplikacje wrzesień 2020

Automatyka Podzespoły Aplikacje

Technika i rynek systemów automatyki

Elektronika Praktyczna wrzesień 2020

Elektronika Praktyczna

Międzynarodowy magazyn elektroników konstruktorów

Praktyczny Kurs Elektroniki 2018

Praktyczny Kurs Elektroniki

24 pasjonujące projekty elektroniczne

Elektronika dla Wszystkich wrzesień 2020

Elektronika dla Wszystkich

Interesująca elektronika dla pasjonatów