Bilgisayar ile Direnç Ölçelim mi?

Ölçelim ölçmesine de nasıl?
Hepsi bu yazıda. Bu devreyi bilgisayarınızın yazıcı girişine bağlayın ve dirençlerinizi bu dört kademeli ohmmetre ile ölçün.

Bir 12bit ADC entegresi ile PC yazıcı portunu kullanarak birçok ölçme cihazı yapabilirsiniz. Burada anlatılan devre dört kademede 0 – 4.094K, 40.94K, 409.4K ve 4.094M dirençlerinizin gerçek değerlerini size gösteriyor.

Normal bir test metresi için 12 bitlik çözünürlük 3.5, 4 basamaklı işlemler için yeterli olmaktadır. Ekteki programı kullanarak – veya kendiniz yazarak – ekrandan seçerek istenilen aralıkta ölçüm yapılabiliyor. Yazılımda değişiklik yapılarak otomatik olarak direnç aralığını seçtirmek de mümkün. Yani oldukça eğlenceli bir devre.

Analog/Dijital Devre
Devrede IC1 (TL071), R1 (15k) ve R2(39k) voltaj bölücüsü ile çalışan basit bir voltaj düşürücü. +5Volt ile beslendiğinde IC2, AD7896AN'ye yetecek kadar (2.7V minimum) besleme voltajı sağlayabiliyor. (C1:100n, C2:1uF, C3:220n) Paralel porta bağlantı için bir adet 25li erkek konnektör satın almanız ve 1,2,3,4,5,12,13,14 ve 25 nolu uçlarına lehimlemeniz yeterli olacaktır.

Şekil 1. A/D çevirici devresi

Dirençten Voltaja
A/D çevirici devrenin çalışabilmesi için önüne bir dirençten voltaja çevirici devreye gerek vardır. Bu da test direncini sabit bir akım jeneratörü ile besleyerek yapılmaktadır. Direnç yükseldikçe, test direncinden geçen akımı zorlamak için daha fazla voltaja gerek vardır.
Daha geniş direnç değerlerini gösterebilmesi için bu ara birim dört ölçüm aralığı kullanmaktadır. Böylece dört adet sabit akım kaynağı bulunmaktadır.

Şekil 2. Dirençten voltaja çevirici devresi

TR1 ile TR4 tranzistörleri sırasıyla 4.094K, 40.94K, 409.4K ve 4.094M aralıkları kullanırlar. VR1 ile VR4 dirençleri  kalibrasyon dirençleri olup bu aralıklar için ayarlanacak ve %1 toleransta çok turlu aralığın sonundaki değere yakın, örneğin 3k9, 39k, 390k ve 3.9M değerlerinde veya şemadaki gibi olabilirler.
R4 (10k) her dört kaynak için sabittir ve normal çalışmada sadece bir tanesi için bağlıdır. IC3 herhangi bir CMOS quad s.p.s.t. analog anahtardır, ancak bu devrede 4 yollu tek uçlu anahtar olarak çalıştırılmıştır. IC3 olmadan da R4'ü istediğiniz aralığa bağlayıp çalıştırmak mümkündür.
Diğer üç kaynakta tranzistörler kesici olarak çalışmakta ve bir çıkış akımı vermemektedirler. Örneğin IC3'ün 6 nolu bacağını yüksek seviyeye getirmek TR3'ü tetikleyecek ve sistemi 409.4k aralığına getirecektir.Analogdan dijitale çevirici yazıcı portundaki bazı karşılıklı haberleşme hatlarını kullanmakta ve data hatlarını boş bırakmaktadır.D0 ile D3 hatları bu aralık anahtarlaması için kullanılmıştır.
Test edilecek direnç SK1 ve SK2 arasına konacaktır. En yüksek aralıkta çekilen akım 1 mikroamperdir ancak, çeviricinin yüksek giriş direnci en az yükün meydana geldiğini kesinleştirmektedir.
12bit çözünürlükte gürültü biraz problem olabilir, bu yüzden devreyi PCden ve monitörden uzak tutun. Test sırasında test direncinin uçlarına dokunmayın. Mümkün ise devreyi bir kutunun içine alın.
+5Volt kaynağın mümkün olduğunca sabit ve gürültüsüz olması gerekmektedir. Devrenin çektiği akım kullanılan aralığa bağlı olarak değişmektedir, ama hiç bir zaman birkaç miliamperden fazla değildir.

Yazılım
Program Delphi 1.0 ile hazırlanmıştır ve Windows 3.1,95,98,2000 ile çalışabilmektedir. Bir form ve 6 komut düğmesi ve bir panel ve bir etiket olmalıdır. Uygun şekilde etiketleme yapılırsa… 
Komut düğmeleri: 1- "4k", 2- "40k", 3- "400k", 4- "4M", 5- "Stop", 6- "Start" 
panel ise voltajı gösterecektir.

Ayrıca bir de (timer) zamanlayıcı eklemek gerekmektedir. 500 milisaniye aralıklarla okuma yapmaya ayarlanmalıdır.
888,889 ve 890 Prn1, Prn2 ve Prn3 değişkenlerine atanmış port adresleridir. genellikle birinci yazıcı için olan değerlerdir. Stop düğmesi zamanlayıcıyı durdurur ve ekrandaki değer donar. Start düğmesi normal çalışmaya başlatır.
Programda bazı ayarlamalarla nokta ve sıfırlar ayarlanmış ve hep 4 basamak gösterilmiştir.
Aralık düğmelerine basıldığında doğru anahtarlar devreye girsin diye gerekli satırlar eklenmiştir.

Önemli not: Bildiğiniz gibi PC yazıcı portları TTL (0-5V) seviyede çalıştığından, olabilecek yüksek seviyedeki bir voltaj PC anakartınızda tamiri mümkün olmayan hasarlara sebep olabilir. Bu yüzden bu tip devreleri iyice test ettikten sonra bağlantıları yapınız. Olabilecek hasarlardan dolayı tüm sorumluluk sizlerindir.

Saygılarla,
Tunç Gündoğdu, TA2P