Мультиметр и приставки к нему. Приставки к мультиметру схемы. Проведение замеров индуктивности

для измерения индуктивности

В настоящее время практически все радиолюбители имеют в своем распоряжении какие-нибудь мульти- метры. Чаще всего, это недорогие китайские приборы "серии 830". В частности, у меня давно и успешно эксплуатируется тестер "DT -830B ". Этот прибор по многим параметрам хорош для радиолюбительской практики, но не предназначен для измерения индуктивности. Не так уж часто, но такая потребность воз­никает. Именно поэтому вызвала интерес читателей статья по его доработке.

Получив журнал, стал разби­раться со схемой и я. В процессе анализа возникли замечания. Мик­росхема DA 1 типа МС34063 дав­но распространена за рубежом. Ее можно купить и на отечественных радиорынках по вполне приемле­мой цене, но, как мне кажется, ее применение приводит к неоправ­данному усложнению схемы при­ставки для измерения индуктивно­сти. Вполне достаточно восполь­зоваться более распространенной в радиолюбительской практике микросхемой интегрального ста­ билизатора напряжения, напри­мер, 78L 05. Тогда отпадет необхо­димость применения дефицитного низкоомного резистора на 0,33 Ом (R 1), диода Шоттки (VD 1 1N 5819) и малогабаритных дросселей (L 1, L 2).

Триггер Шмитта DD1.1 использо­ван в схеме генератора импульсов. Элемент DD1 .2 этой же микросхе­мы предназначен для согласования генератора и его нагрузки (R5, Lx). В статье предлагалось подавать на­пряжение с измеряемой индуктив­ности Lx на вход мультиметра "М830В" через развязывающие кас­кады на элементах DD1.3 и DD1.4, включенные последовательно. Учи­тывая, что входное сопротивление использованного мультиметра "М830" и аналогичных не менее 1 МОм, более целесообразно изменить схе­му (рис.1).

Теперь сигнал с измеряемой ин­дуктивности Lx подается на милли­вольтметр РА1 через однополупериодный выпрямитель на VD 1. Посто­янное напряжение на R4 и С2 зави­сит от напряжения на Lx. Для умень­шения влияния напряжения пита­ния микросхемы DD1 на точность измерений в схеме применен интегральный стабилизатор напряжения DA1 типа 78L05. В крайнем случае, вполне до­пустимо вообще ограничиться параметрическим стабилиза­тором напряжения, например, стабилитроном КС156А. Эле­менты DD1 .2.. .DD1 .4 включе­ны параллельно для умощнения выхода генератора DD1 .1 перед подачей сигнала с него на низкоомную нагрузку (R2, Lx).

Резисторы R3 и R4 образуют де­литель напряжения. Подбором со­противления R3 можно добиться того, что показания милливольтмет­ра РА1 численно будут соответство­вать величине индуктивности Lx в микрогенри. К сожалению, данная схема за счет нелинейности вольт - амперной характеристики полупро­водникового диода VD1 обуславли­вает довольно значительную по­грешность измерения индуктивнос­ти. Изменением номинала R3 при настройке калибруют устройство в одной точке (при конкретном значе­нии Lx). В качестве контрольных можно использовать промышлен­ные дроссели ДМ (ДПМ) с 5% до­пуском.

Доработанная приставка собра­на на печатной плате, чертеж ко­торой и расположение радиоком­понентов приведены на рис.2, а на рис.3 - внешний вид изготовлен­ной платы.

При экспериментах выявилась интересная особенность схемы. При макетировании диод VD1 ошибочно был запаян в печатную пла+у "наоборот" (в про­тивоположной указан­ной на рис.1 полярнос­ти), а схема работала! Впоследствии поляр­ность диода была изме­нена, и при этом схема тоже работала! При­шлось решать: - "А как надо?". Оказалось, что на измеритель надо подавать отри­цательные полуволны переменного напряжения, возникающие на изме­ряемой индуктивности Lx при ее ударном возбуждении положитель­ными импульсами с генератора. Только при таком включении диода VD 1 показания милливольтметра РА1 будут равны нулю, если к при­бору не подключена измеряемая индуктивность.

Раздел: [Измерительная техника]
Сохрани статью в:

Принципиальная схема самодельной приставки к мультиметру для измерения частоты в пределах 5Гц-20МГц.

В некоторых цифровых мультиметрах, например, MY64, MY68, М320, M266F имеется встроенная функция измерения частоты, благодаря чему мультиметр может использоваться как цифровой частотомер. К сожалению, недорогие мультиметры обычно могут измерять частоту не выше 2 кГц...1 МГц, кроме того, имеют низкую чувствительность.

Чтобы расширить диапазон измеряемых частот и повысить чувствительность прибора в режиме работы частотомером, можно изготовить несложное устройство на современных КМОП микросхемах.

Схема приставки

На рис. 1 представлена принципиальная схема активного входного щупа-делителя частоты, способного корректно работать в диапазоне входных частот 5 Гц...20 МГц. При построении таких узлов приходится сталкиваться с двумя противоречиями.

Для измерения низких частот устройство должно содержать формирователь сигналов прямоугольной формы из сигналов произвольной формы (компаратор), за которым следует триггер Шмитта.

Иначе частотомер может работать некорректно, из-за затянутых фронтов сигналов могут возникнуть ложные переключения логических элементов, счётчиков - частотомер будет показывать завышенные значения измеряемых частот.

Но формирователь сигналов прямоугольной формы и триггер Шмитта обычно плохо работают на частотах выше единиц...десятков МГц, поэтому в режиме измерения сигналов высоких частот входной сигнал подают на делитель частоты с выхода усилителя-ограничителя.

На вход устройства, о котором пойдёт речь, можно подавать сигнал амплитудой до 300 В при частоте до 30 кГц и амплитудой до 30 В при частоте сигнала 20 МГц (кратковременно) или амплитудой до 15 В, частота 20 МГц, непрерывно. В случае необходимости измерять частоту сигнала большей амплитуды, на вход активного щупа можно подключить дополнительный резистор.

Диоды VD1 - VD8 ограничивают амплитуду входных сигналов до 2 В, защищая VТ1 от пробоя изолятора затвора высоким входным напряжением или статическим электричеством. Таким образом, при измерении частоты сигналов амплитудой до 2 Вольт, щуп имеет входное сопротивление, примерно равное сопротивлению резистора R5 - 1,2 МОм.

Полевой транзистор с изолированным затвором VТ1 усиливает амплитуду входного сигнала примерно в 4 раза. Входная ёмкость щупа определяется ёмкостью монтажа и ёмкостью затвора VТ1, около 7 пФ. Конденсатор СЗ разделительный.

Усилительный каскад на VТ1 получает питание через LC фильтр L1C4.

Рис. 1. Принципиальная схема приставки-делителя к мультиметру для измерения частоты в пределах 5Гц-20МГц.

На высокочастотных транзисторах VТ2 -VТ4 собран предварительный формирователь сигналов прямоугольной формы. Минимальная амплитуда входного сигнала, при которой начинает работать формирователь, около 0,2 В. Для сравнения, мультиметр М320 начинает измерять частоту при амплитуде более 1,1 В. Режим работы формирователя устанавливают подстроечным резистором R16.

Конденсатор С10 повышает усиление каскада на VТЗ, VТ4. Узел на транзисторах VТ2 - VТ4 получает питание через LC фильтр L2C8C11.

С вывода коллектора VТ4 сигнал, формой близкой к прямоугольной, поступает на триггер Шмитта, реализованный на двух логических элементах 2И-НЕ DD1.1, DD1.2 и резисторах R6, R4. Корректирующая цепочка R3, С1 предотвращает ложные срабатывания триггера. Через буферный элемент DD1.3 сигнал прямоугольной формы поступает на вход «+1» двоично-десятичного счётчика DD2.

Счётчик DD2 в этой схеме работает как делитель частоты на 10. Сигнал частотой в 10 раз меньшей снимается не с выходов переноса, выводы 12 или 13, а с выхода «Q4» - вывод 6. Такое решение связано с тем, что сигнал на выводах 12, 13 очень короткий, что может негативно сказаться на работе подключенного к выходу щупа частотомера.

На выходе «Q4» форма сигнала близка к меандру. Резистор R10 и диоды VD9, VD10 защитные.

На логическом элементе DD1.4, ограничительном резисторе R12, диодах VD11, VD12, конденсаторах С9, С16 и красном кристалле светодиода HL1 собран индикатор наличия входного сигнала амплитудой более 0,2 В. При включении питания, HL1 светит зелёным цветом, при подаче на вход устройства входного сигнала цвет свечения HL1 меняется на жёлтый.

Диод VD13 защищает конструкцию от переполюсовки напряжения питания. При напряжении питания 5 В устройство потребляет ток около 12 мА при отсутствии сигнала на входе и около 35 мА при частоте входного сигнала 15 МГц. Для сравнения, аналогичный щуп-делитель частоты на двух ТТЛ микросхемах К155ЛАЗ, К155ИЕ9, собранный четверть века назад, потреблял ток 240 мА.

При напряжении питания 3,3 В верхняя граница измеряемых частот снижается до 4 МГц.

Детали и монтаж

Большинство деталей устройства установлены на монтажной плате размером 124x22 мм, монтаж двусторонний навесной. Общий минусовый провод идёт по бокам с обеих сторон платы по всей ёё длине, через каждые 15...20 мм между продольными шинами общего провода установлены проволочные перемычки, таким образом, топология общего провода напоминает «лесенку».

КМОП микросхемы серии ***74АС*** при напряжении питания 5 В работоспособны на частотах до 120 МГц. В этом устройстве вместо микросхемы IN74AC00N можно применить КР1554ЛАЗ или любую из серий ***74АС00*, ***74НС00*, ***74НСТ00*. Вместо микросхемы IN74AC192 подойдёт КР1554ИЕ6 или любая из серий ***74АС192*, ***74НС192*, ***74НСТ192*.

Для удобства монтажа предпочтительнее устанавливать микросхемы в корпусах DIP. Вместо полевого транзистора КП305Д подойдёт любой из серий КП305, 2П305. На время монтажа обязательно закорачивайте выводы этого транзистора проволочной перемычкой, иначе транзистор будет повреждён.

Резистором R8 устанавливают режим работы этого транзистора, при напряжении питания 5 В на выводе стока нужно установить напряжение 2...3 В относительно общего провода. Чтобы не повредить этот транзистор во время подбора R8 на его место можно установить резистор сопротивлением 1 кОм, к которому потом будет параллельно установлен добавочный резистор. Транзистор КП303И можно заменить на 2П303И, 2П303Д, КП303Д.

При выборе транзистора на место VТ2 учитывайте, что транзисторы серий 2П303, КП303 с буквенными индексами А, Б, В относятся к низкочастотным. Подбором сопротивления резистора R10 устанавливают режим работы этого транзистора. Вход щупа на время подбора сопротивлений резисторов R8, R10 должен быть закорочен.

Транзисторы 2SC9018 можно заменить на любые из SS9018, SS9016, КТ6113. Вместо диодов 1 N914 подойдут любые из 1 N4148, 1SS176, 1SS244, КД503, КД509, КД510, КД521, КД522. Диод 1N5393 можно заменить любым из 1 N5391 - 1 N5399, FR151 - FR157, КД258, КД257, КД226. Двукристальный светодиод L-59SURKNGKW можно заменить любым аналогичным красно-зелёным из серий L-59, L-119, L-239.

Конденсатор С14 любой алюминиевый оксидный или тантало-вый на напряжение не ниже 6 В. Конденсатор С2 высоковольтный керамический. Остальные конденсаторы керамические для навесного и поверхностного монтажа, не экономьте на блокировочных конденсаторах. Резисторы любые малогабаритные соответствующей мощности, в том числе SMD для поверхностного монтажа.

Дроссели готовые малогабаритные промышленного изготовления, намотанные на FI-образных ферритовых сердечниках. Чем больше индуктивность и чем меньше сопротивление обмоток этих дросселей, тем лучше.

Для конструкции использован корпус размерами 180x27x20 мм от генератора сетчатого поля для телевизоров УЛПЦТИ. Корпус частично экранирован самоклеящейся алюминиевой фольгой, электрически соединённой с общим проводом, точка подключения к общему проводу - резистор R5.

Если вам потребуется, чтобы этот щуп-делитель частоты работал на более высоких частотах, то в него необходимо установить дополнительный переключатель, который бы отключал входы DD1.3 от выхода DD1.2 и подключал их к выводу стока VT2. Также может потребоваться установка на место VT2 транзистора с большим начальным током стока.

Установка на место VT2 более высокочастотного транзистора из серий КП307, 2П307 может потребовать установки резистора R10 значительно меньшего сопротивления, что увеличит ток потребления, но также увеличит чувствительность щупа на высоких частотах. При наличии на монтажной плате свободного места, вместо восьми диодов VD1 - VD8, включенных параллельно-последовательно, можно установить 16 таких же диодов, что до 4 В увеличит напряжение, при котором источник сигналов не шунтируется защитными диодами. Выводы этих диодов должны быть как можно короче, чтобы уменьшить индуктивность защитной цепи.

Бутов А.Л.

Литература:

1. Бутов А.Л. Широкополосной формирователь для частотомера. - РК-2001-5.
2. Бутов А.Л. Формирователь импульсов прямоугольной формы. - РК-2002-9.
3. Петропавловский И.И., Прибыльский А.В., Троян А.А., Чувелев В.С. Логические ИС КР1533, КР1554.

Приставка совместно с цифровым мультиметром серий М-83х, DT-83x позволяет проводить измерения малых активных сопротивлений с дискретностью 0,001 Ом. Как и предыдущие приставки, разработанные автором, она питается от внутреннего стабилизатора АЦП мультиметра.

Известно, что мультиметры серий М-83х, DT-83x обладают малой погрешностью измерения напряжения постоянного тока. Причём эту погрешность всегда можно минимизировать, откалибровав прибор подстройкой образцового напряжения (100 мВ). Поэтому, по мнению автора, разработка и повторение приставок для мультиметра, преобразующих ту или иную измеряемую величину в постоянное напряжение на его входе "VΩmA", могут представлять интерес для определённой части радиолюбителей как с финансовой точки зрения, так и с творческой. При доступности элементной базы и её стоимости из таких приставок можно собрать неплохой измерительный комплекс для домашней лаборатории, не прибегая к покупке дорогих измерительных приборов, причём зачастую с погрешностью измерений, приближающейся к погрешности самого мультиметра. Очередная такая приставка - миллиомметр - представлена ниже. Она позволяет измерять малые активные сопротивления резисторов, что особенно важно при их самостоятельном изготовлении из отрезков проводов с высоким удельным сопротивлением, например, для различных шунтов.

Основные технические характеристики

Интервал измерения, Ом..............0,001...1,999

Погрешность измерения сопротивления в интервале 0,2...1,999 Ом, %, не более * ..........................2

Напряжение питания, В............3

Ток потребления, мА, не более.......................2,5

__________
* Погрешность измерения тщательно налаженного устройства в указанном выше интервале практически сводится к погрешности мультиметра в режиме измерения постоянного напряжения на пределе 200 мВ через 5...10 мин после включения приставки при замкнутых измерительных зажимах.

Существуют два простых способа измерения низкоомных резисторов. Первый - подавать через измеряемый резистор небольшой ток (единицы мА) с последующим усилением падения напряжения на измеряемом резисторе. Однако это потребует применения в усилителе постоянного тока дорогостоящих и не всем доступных прецизионных ОУ с малым напряжением смещения нуля и его уходом от изменения температуры. Второй - более простой и менее затратный - подавать больший ток (например, 100 мА) и непосредственно измерять падение напряжения на резисторе. В случае наличия соответствующего источника постоянного тока (ИТ) так и поступают. На первый взгляд, при питании миллиомметра от АЦП мультиметра такой возможности нет. Но существует ещё и импульсный метод, когда ток от ИТ для измерения подают короткими во времени импульсами по отношению к их периоду. При этом средний ток измерения, как известно, снижается пропорционально скважности импульсной последовательности.

Этот метод, как и в некоторых предыдущих разработках, например , использован для измерения малых сопротивлений.

Схема приставки приведена на рис. 1. Рассмотрим работу приставки при подключённом к зажимам ХТ3, ХТ4 измеряемом резисторе R x .

Рис. 1. Схема приставки

На логическом элементе DD1.1 - триггере Шмитта (ТШ), элементах VD1, C1, R1, R2 собран генератор импульсов. Период повторения импульсов - 150...160 мкс, пауза - 3...4 мкс. При указанном на схеме включении диода VD1 генератор потребляет минимальный ток, что связано с особенностью разного потребления тока ТШ при его переходе из состояния логического нуля в логическую единицу и обратно . Когда напряжение на входе уменьшается от высокого уровня к низкому (на выходе уровень логического нуля), сквозной ток через выходные транзисторы ТШ в 2...4 раза больше, чем в обратном случае. Эта особенность, по наблюдениям автора, проявляется во всех ТШ буферизированной логики КМОП. Поэтому, если время разрядки конденсатора С1 сократить введением цепи VD1R2, средний ток потребления генератором импульсов при питании 3 В для серии 74НС будет равен 0,2 мА вместо 0,5...0,8 мА. Элементы DD1.2 и DD1.3 - инверторы, на выходе которых длительность импульсов равна 3...4 мкс, а пауза - 150...160 мкс. Они включены параллельно для повышения нагрузочной способности.

На транзисторе VT1 собран источник тока. Диод VD2 - термокомпенсирующий. Ток ИТ задан равным 100 мА. При таком токе на резисторе сопротивлением 2 Ом падение напряжения равно 200 мВ, что соответствует пределу измерения в мультиметре "200 mV". ИТ задаёт ток для измерения только при появлении паузы на выходе генератора импульсов на DD1.1, когда резистор R4 на время 3...4 мкс через этот выход подключён к общему проводу. "Ускоряющий" конденсатор С2 уменьшает время переключения транзистора VT1 для получения на измеряемом резисторе Rx прямоугольных импульсов. Инвертированные импульсы с выходов элементов DD1.2, DD1.3 поступают на затвор полевого транзистора VT2, включённого как синхронный детектор. На время действия импульса ток от ИТ проходит через измеряемый резистор, создавая на нём падение напряжения, которое через открытый транзистор VT2 синхронного детектора поступает на "запоминающий" конденсатор С4, заряжая его до падения напряжения на резисторе. Напряжение с конденсатора через клеммы XP2, XP3 поступает на вход "VΩmA" для измерения. По окончании импульса оба транзистора закрываются на время 150...160 мкс до появления следующего. Сглаживающий конденсатор С3 ёмкостью 220 мкФ устраняет в линии питания импульсный характер тока потребления приставкой, поддерживая его на уровне около 2,5 мА для встроенного стабилизатора напряжения +3 В АЦП мультиметра. Этот ток нетрудно определить, учитывая, что скважность импульсов на выходе инверторов DD1.2, DD1.3 равна 40...50 (100 мА/ (40...50)).

Узел на полевом транзисторе VT3 и элементах R8, C5 служит для ограничения тока зарядки конденсатора С3 от стабилизатора напряжения АЦП на уровне не более 3 мА с момента подачи питания в течение 5 с. При подаче питания напряжение на конденсаторе С5 начинает расти за счёт протекания зарядного тока через резистор R8. Когда оно достигнет порогового для транзистора VT3, последний начинает плавно открываться, обеспечивая ток зарядки конденсатора С3 на безопасном для стабилизатора АЦП уровне. Резистор R7 и диод VD3 обеспечивают разрядку конденсатора С5 после отключения питания.

Приставка собрана на плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита. Чертёж печатной платы и расположение на ней элементов показаны на рис. 2. Фотография собранной приставки представлена на рис. 3.

Рис. 2. Чертёж печатной платы и расположение на ней элементов

Рис. 3. Фотография собранной приставки

Конденсаторы, резисторы и диоды - поверхностно монтируемые. Конденсаторы С1, С2, С4 - керамические типоразмера 1206, С3, С5 - танталовые типоразмеров С и В. Все резисторы - 1206. Немного подробнее следует сказать о транзисторе 2SA1286 (VT1) . Он заменим, например, 2SA1282, 2SA1282А с коэффициентом передачи тока h 21Э не менее 500 (дополнительный индекс G) . Возможна замена и на другие аналогичные с меньшим h 21Э (до 300), при этом сопротивление резистора R4 следует уменьшить до 1,8...2 кОм. Главное - проверить в документации или экспериментально, чтобы пологая часть выходной характеристики транзистора при токе коллектора I к 100 мА начиналась с напряжения U кэ не более 0,5 В. В противном случае на указанную погрешность измерения рассчитывать не придётся - она может быть существенно больше. Полевой транзистор IRLML2402 (VT2) заменим, например, FDV303N, а IRLML6302 (VT3) - BSS84. При иной замене следует учесть, что пороговое напряжение транзисторов, сопротивление открытого канала и входная ёмкость (Ciss) должны быть сопоставимы заменяемым.

Штырь ХР1 "NPNc" - подходящий от разъёма или отрезок лужёного провода подходящего диаметра. Отверстие под него в плате сверлят "по месту" после установки штырей ХР2, ХР3. Штыри ХР2 "VΩmA" и ХР3 "СОМ" - от щупов для мультиметра. Неразъёмные соединения XT 1, XT2 - лужёные пустотелые медные заклёпки, пропаянные с предназначенными для них контактными площадками на печатной плате. В заклёпки вставлены и пропаяны облуженные концы гибкого провода МГШВ сечением 0,5...0,75 мм 2 , заканчивающиеся зажимами XT3, XT4 типа "крокодил". Длина каждого провода - 10...12 см. Нижние внутренние поверхности "пасти" зажимов облуживают. Концы проводов, идущих к ним, облуживают, затем протаскивают в нижние "пасти" зажимов и припаивают. Припой следует нанести с излишком, который затем опиливают надфилем до уровня зубьев "крокодила", как показано на фотографии рис. 4.

Рис. 4. Зажимы с припоем

Приставка требует налаживания. При работе с ней переключатель рода работ мультиметра устанавливают в положение измерения постоянного напряжения на пределе "200 mV". Показания с учётом высвечиваемой запятой следует делить на 100. Перед подключением приставки к мультиметру следует проконтролировать потребляемый ею ток от другого источника питания напряжением 3 В, имеющего защиту по току, чтобы не вывести из строя встроенный маломощный стабилизатор напряжения питания АЦП в случае неисправности какого-либо элемента или случайного замыкания токоведущих дорожек платы.

Подключите приставку к мультиметру и замкните зажимы XT3, XT4, "закусив" их "пасти" с напаянными площадками друг на друга. Дайте установиться тепловому режиму транзистора VT1 в течение 5...10 мин. Несмотря на то что корпус транзистора холодный на ощупь, кристалл внутри корпуса даже от коротких импульсов тока 100 мА за это время нагреется и его температура стабилизируется. Для облегчения налаживания резисторы R3 и R6 на плате составлены из двух, соединённых параллельно. На рис. 2 они обозначены как R3’, R3” и R6’, R6”. Через 5...10 мин подберите резистор R6’ так, чтобы показания индикатора мультиметра оказались в интервале 0.+0,5 мВ, а затем подбором дополнительного резистора R6” большего сопротивления установите "чистый" ноль (±0 мВ). Далее, подключив к зажимам XT3, XT4 заведомо измеренный резистор R x , например, 1 Ом, резисторами R3’ и R3” установите соответствующие показания на индикаторе мультиметра. Для уменьшения погрешности измерений указанные операции следует повторить до получения нужного результата. На рис. 5 показана фотография приставки с мультиметром при измерении проволочного резистора С5-16МВ мощностью 2 Вт с номинальным сопротивлением 0,33 Ом и допуском ±5 %.

Рис. 5. фотография приставки с мультиметром

При изменении печатной платы свободные входы элементов микросхемы DD1 следует соединить с плюсовой линией питания или с общим проводом.

Чертёж печатной платы в формате Sprint LayOut 5.0 можно скачать .

Литература

1. Глибин С. Измеритель ЭПС - приставка к мультиметру. - Радио, 2011, № 8, с. 19, 20.

2. Глибин С. Замена микросхемы 74АС132 в измерителе ЭПС. - Радио, 2013, № 8, с. 24.

3. 74HC14, 74HCT14. Hex inverting Schmitt trigger. - URL: http://www.nxp.com/ documents/data_sheet/74HC_HCT14.pdf (6.04.15).

4. 2SA1286. - URL: http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets2/14/ 147003_1.pdf (6.04.15).

5. 2SA1282, 2SA1282A. - URL: http://pdf. datasheetcatalog.com/datasheets2/16/ 163185_2.pdf (6.04.15).

Дата публикации: 29.10.2015

Мнения читателей

• Юрий / 30.01.2018 - 08:37
  Меня заинтересовала,пиши мне на почту [email protected]
• Александр / 17.05.2017 - 22:40
  Кого интересует разводка плат в тестер,-пишите -sasha77760@Rambler,RU
• Александр / 17.05.2017 - 22:06
  Прекрасные схемы измеритель esr+ИЗМЕРИТЕЛЬ резисторов 0--1.999 ом, причем обе приставки умещаются внутри прибора, только нужно вывести разьемы и поставить 2 малогабаритных переключателя тоже внутри тестера!

У вас есть мультиметр? Предположим, есть. А температуру он покажет? Чаще всего дешевые китайские приборы лишены этой функции. А хотелось бы. Простейшая приставка термометр к цифровому мультиметру своими руками , которая содержит лишь минимум резисторов (схема показана на рисунке), позволит использовать цифровой милливольтметр (или мультиметр) в качестве измерителя температуры с погрешностью 0,1°С и тепловой инерционностью порядка 10…15 с. При таких характеристиках термометр приставка к мультиметру может применяться и при измерении температуры тела. Сам измерительный прибор в изменениях не нуждается, а изготовить приставку по силам начинающему радиолюбителю. Датчиком приставки является полупроводниковый терморезистор, например СТ3-19 с номиналом 10 килоом при t = 20°С. Совместно с добавочным резистором R 3 он образует одно плечо измерительного моста. Второе плечо - делитель напряжения на резисторах R 4 иR 5 . Резистором R 5 при настройке устанавливается первоначальное значение выходного напряжения. Мультиметр включается в режим измерения постоянного напряжения на пределе 200 или 2000 мВ. Выбором сопротивления R2 изменяется чувствительность моста приставки. Непосредственно перед началом измерения температуры переменным резистором R 1 устанавливается напряжение питания цепи измерения равным тому, при котором проводилась первоначальная калибровка. Термометр из мультиметра включается для отсчета температур кнопочным выключателем SB1, а переводится из режима измерений в режим калибровки - переключателем SB2. Расчет последовательно включенного с терморезистором добавочного резистора R 3 производится по формуле R 3 = RТМ(B - 2TМ)/(B + 2TМ), где RТМ — значение сопротивления терморезистора в средней части диапазона температур; В - постоянная терморезистора; ТM — абсолютное значение температуры в середине измеряемого диапазона Т = t° + 273. Эта величина R 3 обеспечит минимальное отклонение характеристик от линейных. Постоянная терморезистора определяется в результате измерения сопротивления RT 1 и RT 2 терморезистора по двум значениям температуры T 1 и Т 2 с дальнейшими вычислениями по формуле: В = ln(RТ 1 /RТ 2 )/(1/T 1 -1/T 2 ). И напротив, если известны параметры терморезистора с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (TKС), его сопротивление при некоторой температуре Т можно определить пользуясь формулой RТ = RТ 20 e(В/Т-В/293), где RТ 20 - значение сопротивления терморезистора при температуре 20°С. Настройка приставки производится по двум точкам: ТK 1 = ТM+0,707(Т 2 -Т 1 )/2 и ТK 2 =ТM0,707(Т 2 -Т 1 )/2, где ТM = (Т 1 + Т 2 )/2, Т 1 и Т 2 -соответственно начало и конец диапазона температур. При первоначальной калибровке со свежим источником питания сопротивление потенциометра R 1 устанавливается максимальным, для того чтобы при потере емкости и уменьшения напряжения элемента напряжение на мосте сохранилось бы неизменным (ток - потребляемый приставкой около 8 мА). Регулировкой подстроечников R 2 , R 5 добиваются соответствия трех знаков на индикаторе мультиметра, значениям температур терморезистора ТK 1 и ТK 2 , контролируемых точным термометром. Если его нет, можно воспользоваться, например, обычным медицинским градусником для контроля температуры тела в пределах его измерительной шкалы и постоянной температурой кипения воды - 100, или таяния льда - 0°С. Как мультиметр может использоваться практически любой прибор. Резисторы R 2 и R 5 лучше применить многооборотные типа (СП5-1В или СП5-14), а R 1 взять одноповоротный, типа — ППБ; сопротивления R 3 и R 4 — МЛ Т-0,125. Для включения приставки и переключения ее режимов можно применить переключатели П2К без фиксирования. В данной приставке были выставлены границы диапазона измеряемых температур Т 1 = 15°С; Т 2 = 45°С. При измерениях в диапазонах положительных и отрицательных температур по Цельсию, индикация знака происходит автоматически.

То, что такой измеритель необходим радиолюбителю не только узнал от других, но и сам прочувствовал, когда взялся ремонтировать старинный усилитель - тут нужно достоверно проверить каждый электролит стоящий на плате и найти пришедший в негодность или произвести 100% их замену. Выбрал проверку. И чуть не купил через интернет разрекламированный приборчик под названием «ESR - mikro». Остановило то, что уж больно здорово хвалили - «через край». В общем, решился на самостоятельные действия. Так как на замахиваться не хотелось - выбрал самую простую, если не сказать примитивную схему, но с очень хорошим (тщательным) описанием. Вник в информацию и имея некоторую склонность к рисованию принялся разводить свой вариант печатной платы. Чтобы помещалась в корпус от толстого фломастера. Не получилось - не все детали входили в планируемый объём. Одумался, нарисовал печатку по образу и подобию авторской, протравил и собрал. Собрать получилось. Всё вышло очень продумано и аккуратно.

Вот только работать пробник не захотел, сколько с ним не бился. А мне не захотелось отступать. Для лучшего восприятия схемы перечертил её на «свой лад». И так «родная» (за две недели мытарств), стала она и более понятной визуально.

Схема ESR метра

А печатную плату доделал по-хитрому. Стала она «двухсторонней» - со второй стороны расположил детали, не уместившиеся на первой. Для простоты решения, возникшего затруднения, разместил их «навесом». Тут не до изящества - пробник нужен.

Протравил печатную плату и запаял детали. Микросхему в этот раз поставил на панельку, для подачи питания приспособил разъем, который можно надёжно укрепить на плате при помощи пайки и корпус в дальнейшем уже можно «вешать» на него. А вот подстроечный резистор, с которым пробник заработал лучше всего, нашёл у себя только такой - далеко не миниатюрный.

Обратная сторона - плод прагматичности и вершина аскетизма. Что-то сказать здесь можно только про щупы, несмотря элементарность исполнения они вполне удобны, а функциональность так вообще выше всяческих похвал - способны на контакт с электролитическим конденсатором любого размера.

Всё поместил в импровизированный корпус, место крепления - резьбовое соединение разъёма питания. На корпус, соответственно пошёл минус питания. То есть он заземлён. Какая ни есть, а защита от наводок и помех. Подстроечник не вошёл, зато всегда «под рукой», будет теперь потенциометром. Вилка от радиотрансляционного динамика, раз и навсегда, позволит избежать путаницы с гнёздами мультиметра. Питание от лабораторного БП, но при помощи персонального провода с вилкой от ёлочной гирлянды.

И оно, это чудо неказистое, взяло и заработало, причём сразу и как надо. И с регулировкой никаких проблем - соответствующий одному ому, один милливольт выставляется легко, примерно в среднем положении регулятора.

А 10 Ом соответствует 49 мВ.

Исправный конденсатор, соответствует примерно 0,1 Ом.

Неисправный конденсатор, соответствует более 10 Ом. С поставленной задачей пробник справился, неисправные электролитические конденсаторы на плате ремонтируемого устройства были найдены. Все подробности относительно этой схемы найдёте в архиве. Максимально допустимые значения ESR для новых электролитических конденсаторов указаны в таблице:

А некоторое время спустя захотелось придать приставке более презентабельный вид, однако усвоенный постулат «лучшее - враг хорошего» трогать его не позволил - сделаю другой, более изящный и совершенный. Дополнительная информация, в том числе и схема исходного прибора, имеется в приложении . Про свои хлопоты и радости поведал Babay .

Обсудить статью ПРИСТАВКА К МУЛЬТИМЕТРУ ESR МЕТР