Teste do multímetro/osciloscópio UNI-T UT81B.

        Comprei este multímetro/osciloscópio (scopemeter) da UNI-T, modelo UT81B para reparo e verificação de sinais elétricos de centrais eletrônicas de automóveis bem como a parte elétrica em geral, pois levar um caro osciloscópio de bancada, mesmo estes digitais compactos, é arriscado. Ele é bom também para medições na rede elétrica, já que o isolamento não é um problema e pontas isoladas para osciloscópio de bancada são caríssimas. Este equipamento é alimentado por uma fonte externa (a que veio é somente 220V) ou quatro pilhas AA, mas uso quatro recarregáveis de NiHM.

Entrada de alimentação externa.

Compartimento das baterias é apertado para as mesmas, devendo-se fazer uma certa força para inserir as pilhas dentro do UT81B. Apesar das baterias de NiMH terem uma tensão menor (1,2~1,25V) do que as pilhas alcalinas (1,5V), o UT81B funciona bem com estas recarregáveis.

Comunicação serial ótica que requer um software (incluso no pacote em um mini-CD) da qual não foi testado ainda.

Frente do UT81B.

Detalhe.

Perfil, bem mais gordinho que um múltimetro grande.

Pontas de prova com seus acessórios (tampas, isoladores parciais e jacarés)

        A parte do multímetro é excelente e precisa (4000 contagens), mede tensão e corrente DC/AC, resistência e continuidade, teste de diodo, frequência/ciclo ativo e capacitância.
        A parte do osciloscópio digital é fraca, mas não esperava muito mesmo deste tipo de equipamento. A taxa de amostragem é de 40MS/s, suficiente para ver bem sinais de até 100kHz. O que mais me decepcionou foi a capacidade do trigger em mostrar sinais complexos e ruidosos. Ele mostra bem sinais periódicos como o sensor de rotação. O display é LCD monocromático de 160x160 pixels com ajuste de contraste e com backlight de LED branco cujo brilho também é ajustável.

Especificações do multímetro:
DC Voltage (V) 400mV/4V/40V/400V/1000V±(0.8%+8)
AC Voltage (V) 4V/40V/400V/750V±(1%+15)
DC Current (A) 400µA/4000µA/40mA/400mA/4A/10A±(1%+8)
AC Current (A) 400µA/4000µA/40mA/400mA/4A/10A±(1.5%+8)
Resistance (O) 400O/4KO/40KO/400KO/4MO/40MO ±(1%+5)
Capacitance (F) 40nF/400nF/4µF/40µF/100µF±(3%+8)
Frequency (Hz) 10Hz-10MHz±(0.1%+3)
Duty Cycle 0.1 ~ 99.9%

Especificações do osciloscopio:
Real-Time Sample Rate 40MS/s
Input Sensitivity 20mV/div - 500V/div (1-2-5)
Time-Base Range 100ns/div - 5s/div (1-2-5)

Tensão DC de uma bateria de chumbo-ácido de 12V.

Mesma medição no modo osciloscópio.

Tensão AC da rede elétrica.

Mesma medição no modo osciloscópio.

Saída do dimmer digital com potencia zero (ver post sobre o mesmo).

Saída do dimmer digital com potencia mínima.

Saída do dimmer digital com potencia pela metade.

Saída do dimmer digital com potencia máxima.

Saída de um oscilador digital.

Saída PWM de uma das fases de acionamento de um motor DC sem escovas trifásico.

Dimmer digital com display para ventiladores de teto.

        Mais um dimmer digital, mas este foi feito para ventiladores de teto pois além do motor, ele também controla uma lâmpada, porém para esta o controle é somente ligado/desligado.

Placa do dimmer digital. Note que agora há dois TRIACs BT136 (4A), um para a lâmpada acionado pelo optoacoplador MOC3043 (com zero-crossing), e outro, MOC3023, para o motor.

Placa vista de outro ângulo.

Placa vista por baixo. Note a barreira de isolação através dos furos maiores que eliminam os pads de solda.

Função dos pinos do PIC16F1503.

        Na parte de sincronismo com a rede elétrica, este dimmer é igual ao outro já mostrado em um post anterior, exceto que a tensão de referência do comparador vem do DAC interno do PIC16F1503 e  não da referência interna. Também há o diferencial de usar comunicação I²C para controlar um display de 7 segmentos através do IC PCF8574A, sinalizando 10 níveis de ventilação além de motor desligado e sinal de sincronismo através do ponto decimal do mesmo. Ele usa um encoder rotativo cujo botão ao ser pressionado, liga ou desliga a lâmpada. Assim como no outro dimmer, há um temporizador que desliga o motor e/ou a lâmpada após 8 horas sem atividade na interface.

Esquemático do circuito de sincronismo com a rede elétrica com o comparador do PIC16F1503.

Esquema elétrico dos TRIACs com seus respectivos optoacopladores.

Sinal no pino RA1 (configurado para C1IN0- e ligado internamente
à entrada do comparador C1VN).

Sinal da saída do DAC em RA0 (ajustado para DACOUT1). Internamente é ligado à entrada C1VP do comparador.

Sinal da saída do comparador em RA2 (ajustado para C1OUT). Na borda de descida deste sinal é gerada uma interrupção que desliga o LED do optoacoplador e liga o TIMER1. Este, ao ocorrer 'overflow' depois de um tempo apropriado, liga o LED do optoacoplador novamente (ver post do anterior dimmer digital com o PIC12F675).

Sinal da saída RC3 com nível 0 de potência (motor desligado) que aciona o LED optoacoplador (MOC2023) e consequentemente o TRIAC do motor.

Tensão no motor com nível 0 de potência.

Sinal da saída RC3 com nível 1 de potência.

Tensão no motor com nível 1 de potência.

Sinal da saída RC3 com nível 5 de potência.

Tensão no motor com nível 5 de potência.

Sinal da saída RC3 com nível F ('full' ou total) de potência.

Tensão no motor com nível 10 de potência.

        A interface é feita por um encoder rotativo onde a rotação horária aumenta a potência no motor e vice-versa. O controle da lâmpada, é feito pressionando o encoder, ligando ou desligando-a. Para que houvesse um controle de potência da lâmpada como no motor, é necessário outro timer igual ao TIMER1 dentro do PIC16F1503.

Encoder de interface visto por baixo.

       O display mostra os níveis de potência do motor do ventilador que são mostrados como:
'-' para nível 0 de potência ou desligado;
'1' para nível 1 de potência ou mínimo;
...
'9' para nível 9 de potência;
'F' para nível 10 de potência ou máximo;
Além disso, a frequência do sinal de sincronismo com a rede elétrica é dividida por 120, sendo indicada pelo ponto decimal que pisca a cada segundo.

Placa com o display e o IC PCF8574A.

Nível 0 de potência (Desligado). Note o ponto decimal está invertido para ficar acima do dígito e pisca 1 vez por segundo.

Nível 1 de potência.

Nível 5 de potência.

Nível 9 de potência.

Nível 10 de potência (máximo).

Carregador de baterias de chumbo-ácido seladas de 12V/7Ah com o IC UC3906 e LM2825.

        O IC UC3906 é específico para carregamento de baterias de chumbo-ácido, seladas ou não. Ele é feito para acionar um transistor bipolar externo (NPN ou PNP) de forma linear, limitando assim sua aplicação no carregamento de grandes baterias, como de automóveis que requerem mais de 5A de corrente de carga. Há a versão comutada do UC3906, o UC3909, porém pretendo futuramente modificar uma fonte chaveada de notebook para carregar baterias de automóveis, assim este carregador também serve para avaliar o comportamento do UC3906 controlando a realimentação de um regulador comutado externo (neste caso o LM2825HN-ADJ) em vez de um transistor linear externo.

Esquemático. O botão é para forçar o reinício de um novo ciclo de carga. Note que a realimentação do LM2825 (Pino ADJ) é controlada pelo UC0906.

        O LM2825 é um regulador de tensão comutado com os componentes passivos (indutor e capacitores) integrados em um DIP de 28 pinos. Este já está obsoleto, havendo alternativos melhores, mais eficientes e com maior capacidade atualmente, mas como tenho uma unidade dele resolvi usá-lo neste projeto.
        A carga de uma bateria de chumbo-ácida de 12V/7Ah é feita em duas etapas: a primeira, com corrente constante de 1000mA até a mesma atingir 14,4~14,6V, passando então para a segunda etapa, de tensão constante, onde a corrente ira decair até 1/10 da corrente de carga da primeira etapa. Logo que esta corrente seja menor que 1/10, a tensão de carga muda para 13,4~13,6V onde a bateria se auto-ajustará a uma pequena corrente que mantenha sua carga.

Placa montada com o LM2825 e o UC3906. Há ainda o comparador de tensão LM311 para indicar que a bateria está carregada e/ou na etapa de tensão constante para manter a carga da mesma (segundo LED verde de baixo para cima).

Tensão da saída do carregador quando não há bateria ligada. O medidor de tensão/corrente com o INA260 está sendo, como sempre, extremamente útil.

Depois da etapa de corrente constante, o UC3906 passa para a etapa de tensão constante onde a corrente irá decrescer até 1/10 da corrente da etapa de corrente constante.

Após o ciclo de carga se completar, o UC3905 mantém uma tensão constante onde a bateria se auto ajustará a uma pequena corrente que mantenha sua própria carga.

Teste do display HP HPDL-2416.

        Comprei recentemente duas unidades do display HP HPDL-2416. Este já possui um controlador integrado que aciona 17 LEDs para cada um dos 4 dígitos.
        O mais interessante deste display é como os LEDs são fabricados, em vez de um cubo de cristal é um filete sendo que cada dígito tem seu tamanho aumentado através de uma lente, assim tais displays são chamados de "bubble displays". É uma tecnologia obsoleta, mas é muito bonito de se ver ao vivo. Há muitos vídeo no YouTube mostrando-os.

Display HPDL-2416 visto de cima. Note as lentes (Bubbles) para aumentar os caracteres.

Display HPDL-2416 visto de baixo.

        Para acionar estes displays, uso um PIC16F1933 montado em uma placa onde o microcontrolador fica de um lado e os displays de outro, ficando a montagem final bem compacta. Por usar uma antiquada interface paralela, precisei usar a porta PORTA como barramento de dados e a porta PORTB como controle (endereçamento de cada dígito A1~A0, _WR e _ChipEnable).

Pinagem. Na minha aplicação não uso a função Cursor (Pinos CUE e _CU), Clear (_CLR) nem BlankDisplay (_BL).

Disposição dos segmentos em cada dígito do HPDL-2416.

Mapa de caracteres, muito limitado. Note que os numerais tem metade da largura das letras.

Placa vista de cima sem os displays.

Placa vista de baixo sem o microcontrolador.

PIC16F1933 montado em um adaptador SOIC-DIL da Aries Eletronics, os melhores adaptadores que existem.

Adaptador visto de baixo.

Todos os componentes montados.

Mostrando um texto. Note que os numerais são metade da largura das letras.

Mais texto.

Mostrando tensão do INA219. Note que o ponto decimal ocupa um caractere inteiro, outro aspecto negativo deste display.

Mostrando corrente do INA219.