Taller de electrónica: voltímetro digital

Montaje del voltímetro digital.

Abrimos las puertas de nuestro Taller de Electrónica para enseñaros a montar un voltímetro digital. Un sencillo montaje electrónico que sirve para medir cualquier tensión de corriente continua entre 0 y 100v. Solo necesitáis algunos componentes muy fáciles de encontrar y ganas de poneros manos a la obra.

Todos los aficionados a la electrónica deben tener entre sus herramientas algunos aparatos básicos. Una fuente de alimentación y un polímetro son fundamentales. La fuente de alimentación se puede montar manualmente, siendo recomendable incorporar un sencillo voltímetro que nos indique la tensión de salida.

En esta ocasión os enseñamos a montar un pequeño voltímetro digital para medir cualquier corriente continua entre 0 y 100v. Este circuito se puede utilizar en cualquier montaje y modificarse para adaptarlo a otras necesidades. En todo caso, en esta ocasión el voltímetro está indicado para medir la tensión de salida de una fuente de alimentación.

Esquema del circuito para montar el voltímetro.

¿Cómo funciona?

Listado de componentes electrónicos necesarios para el montaje.

En el esquema electrónico del montaje se puede apreciar que el circuito se alimenta con 5v regulados. Pueden ser aplicados por medio de un regulador (uA705) de la misma fuente de alimentación.

La tensión a medir se aplica al pin 11 del U1, por medio de un divisor de tensión resistivo, formados por las resistencias R2 y R3. Este divisor reduce cualquier tensión de entrada en un factor de 100. En cuanto al chip U1, es el convertidor analógico-digital encargado de convertir la tensión medida en un valor digital BCD.

El condensador C1 forma parte del integrador interno al chip. Los potenciómetros P1 y P2, forman los ajustes de máximo y cero respectivamente.

El chip U2 es un decodificador BCD a siete segmentos con resistencias limitadoras integradas, el cual se encarga de encender los segmentos de los displays de acuerdo al código BCD suministrado por U1. Los displays empleados son del tipo de ánodo común.

Los segmentos de los displays se conectan en paralelo, pues cada dígito es seleccionado y activado en orden sucesivo por el circuito. En este caso la frecuencia de barrido del display es de 386 Hz.

Instrucciones de montaje paso a paso

Para el montaje se pueden utilizar una placa de isletas. La placa principal no tiene ningún problema, más que el montaje de todos sus componentes y los 5 puentes de hilo. Para conectar el display hay que adaptarlo al modelo concreto que se utilice.

Todos los montajes de Todoelectronica tienen varias aplicaciones.

Para facilitar el montaje, hemos montado los displays sobre tres pequeños zócalos de 7 pines a los cuales hemos eliminado los pines sobrantes con un alicate de corte. Para la conexión entre las dos placas es recomendable utilizar cable plano del tipo empleado en ordenadores. Este cable se suelda directamente a los segmentos del display central. Una vez montadas y conexionadas las dos placas, es necesario proceder a la comprobación y ajuste del circuito. Para alimentar al voltímetro, es necesaria una tensión de 5v (no vale otra), que podemos obtener de un regulador del tipo uA7805. *Este tipo de regulador ha sido publicado en anteriores montajes de esta sección.

Como tensión a medir, podemos utilizar cualquier pila de un valor conocido, por ejemplo una de 1,5v o 4,5v. Les recordamos que este circuito solo mide corrientes continuas (nunca alternas) y de valor positivo respecto a masa; es decir, no valen tensiones de valor negativo, por tanto hay que respetar la polaridad en la entrada. El divisor de tensión de entrada debe ser adaptado a la tensión a medir, para valores altos, deben multiplicar el valor de estas resistencias por un valor de 10, o bien aumentar la potencia de las mismas a 2w. Por eso, antes de aplicar tensión al circuito deben ajustarse P1 y P2 a la mitad de su recorrido.

Ajustes de funcionamiento

Para el correcto funcionamiento del circuito es necesario realizar dos ajustes. Para el primer ajuste, hay que cortocircuitar la entrada a masa, y ajustar P2 hasta que en el display se lea 00.0. A continuación hay que aplicar a la entrada una tensión de valor conocido (por ejemplo 4,5v) y ajustar P1 hasta leer en el display 04.5.

En este momento el circuito está ajustado y listo para funcionar. En nuestro montaje y para medidas de tensiones de bajo valor (inferiores a 50v), el divisor formado por R3 y R2 consta de dos resistencias de 8K2 y 82 ohmios de ½ w. Para la medida de tensiones superiores (hasta 100v), estas resistencias deben ser sustituidas por otras de valor 10 veces superior (82K y 820 ohmios). O bien aumentar la potencia de las mismas, pues de lo contrario estos componentes se calentarían y podrían llegar a quemarse.

¡No dejes de aprender electrónica!

En las revistas Todoelectronica podéis encontrar este y otros montajes electrónicos detallados paso a paso. Así bien esta es una forma entretenida y práctica de aprender electrónica y aplicar diferentes automatismos a nuestros proyectos.

También con el Curso de Electrónica podréis aprender todo lo necesario para poner en marchar vuestros propios mecanismos electrónicos. Por supuesto, si tenéis alguna duda, ¡consultadnos sin compromiso!