ミリオームメーター - マルチメーターのプレフィックス。スキーム、説明

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Milliohmmeter - マルチメーターの接頭辞。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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このプレフィックスを M-83x、DT-83x シリーズのデジタルマルチメーターと組み合わせると、小さなアクティブ抵抗を 0,001 オームの分解能で測定できます。著者が開発した以前のセットトップボックスと同様に、マルチメータの内部 ADC スタビライザによって電力が供給されます。

M-83x、DT-83x シリーズのマルチメータは、DC 電圧の測定にわずかな誤差があることが知られています。さらに、基準電圧 (100 mV) を調整してデバイスを校正することで、この誤差を常に最小限に抑えることができます。したがって、著者によれば、入力「VΩmA」でのXNUMXつまたは別の測定値を定電圧に変換するマルチメータの接頭語の開発と反復は、経済的および創造的な観点から、一部のアマチュア無線家にとって興味深いものになる可能性があります。視点。エレメントベースの入手可能性とそのコストにより、このようなアタッチメントを使用すると、高価な測定器を購入することなく、また多くの場合マルチメータ自体の誤差に近い測定誤差を伴うことなく、家庭実験室用の優れた測定複合体を組み立てることができます。

別のそのようなプレフィックスであるミリオームメーターを以下に示します。これにより、抵抗器の低いアクティブ抵抗を測定できます。これは、さまざまなシャントなど、抵抗率の高いワイヤセグメントから抵抗器を自作する場合に特に重要です。

主な技術的特徴

測定間隔、オーム ... 0,001 ... 1,999
抵抗測定誤差は 0,2 ～ 1,999 オーム、% の範囲で、* 以下 .....2
供給電圧、V ...... 3
消費電流、mA、それ以上....... 2,5

* 上記の範囲で慎重に調整されたデバイスの測定誤差は、測定クランプを閉じてアタッチメントの電源を入れてから 200 ～ 5 分後に、DC 電圧測定モードの限界 10 mV でのマルチメータ誤差に実質的に減少します。

低抵抗の抵抗を測定する簡単な方法が 100 つあります。 XNUMX つ目は、測定される抵抗器に小さな電流 (mA 単位) を流し、その後、測定される抵抗器の両端の電圧降下を増加させることです。ただし、これには、高価で入手困難な、低いゼロバイアス電圧を備えた高精度オペアンプを DC アンプで使用し、温度変化を回避する必要があります。 XNUMX つ目は、より簡単で安価な方法で、より多くの電流 (たとえば XNUMXmA) を印加し、抵抗器の両端の電圧降下を直接測定する方法です。適切な直流 (DC) 電源の場合は、そうします。一見すると、ミリオーム計がマルチメータの ADC から電力を供給されている場合、これは不可能です。ただし、測定用のITからの電流にその周期に対して短いパルスを供給するパルス法もあります。この場合、知られているように、平均測定電流はパルスシーケンスのデューティサイクルに比例して減少します。

この方法は、以前の開発例 [1、2] と同様に、低抵抗を測定するために使用されます。

取り付け図を図に示します。 1. 測定された抵抗 R が端子 XT3、XT4 に接続されているセットトップボックスの動作を考えてみましょう。_x.

放射線レベルインジケーター
米。 1. アタッチメントスキーム

論理要素 DD1.1 - シュミットトリガー (TSh) では、要素 VD1、C1、R1、R2 がパルスジェネレーターを組み立てます。パルス繰り返し周期 - 150 ～ 160 μs、休止 - 3 ～ 4 μs。図で VD1 ダイオードがオンになると、ジェネレータは最小の電流を消費します。これは、論理 3 の状態から論理ユニットへの遷移中、またはその逆の遷移中に TS が消費する電流が異なるという特性によるものです [2] ]。入力電圧がハイからロー(出力の論理ゼロ)に減少すると、出力トランジスタTShを流れる貫通電流は、その逆の場合に比べて4～1倍大きくなります。著者の観察によると、この機能はバッファリングされた CMOS ロジックのすべての TS に現れます。したがって、VD1R2 回路の導入によりコンデンサ C3 の放電時間が短縮されると、74NS シリーズの 0,2 V 電源時のパルス発生器の平均消費電流は 0,5 ～ 0,8 mA ではなく 1.2 mA になります。要素 DD1.3 および DD3 はインバータであり、その出力におけるパルス持続時間は 4 ～ 150 μs、休止時間は 160 ～ XNUMX μs です。負荷容量を増やすために並列接続されます。

電流源はトランジスタ VT1 に組み込まれています。ダイオード VD2 - 熱補償。 IT 電流は 100 mA に設定されます。 2 オームの抵抗にこのような電流が流れると、電圧降下は 200 mV になります。これは、マルチメータの測定限界「200 mV」に相当します。 IT は、DD1.1 のパルス発生器の出力に一時停止があり、抵抗 R4 がこの出力を介して共通ワイヤに 3 ... 4 μs の期間接続されている場合にのみ、測定用の電流を設定します。「加速」コンデンサ C2 は、トランジスタ VT1 のスイッチング時間を短縮し、被測定抵抗 Rx 上で方形パルスを取得します。要素 DD1.2、DD1.3 の出力からの反転パルスは、同期検出器として含まれる電界効果トランジスタ VT2 のゲートに到達します。パルスの継続中、IT からの電流は測定抵抗を通過し、抵抗の両端に電圧降下が生じます。この電圧降下は、同期検出器のオープントランジスタ VT2 を通って「メモリ」コンデンサ C4 に入り、電圧が上昇するまで充電されます。抵抗の両端で電圧が低下します。端子 XP2、XP3 を介したコンデンサからの電圧は、測定のために「VΩmA」入力に供給されます。パルスの終わりに、次のトランジスタが現れるまで、両方のトランジスタが 150 ... 160 μs の間閉じます。容量 3 uF の平滑コンデンサ C220 は、電源ラインにおけるセットトップボックスの電流消費のパルス性を排除し、内蔵電圧レギュレータ +2,5 V の約 3 mA のレベルに維持します。 ADCマルチメーター。インバータ DD1.2、DD1.3 の出力におけるパルスのデューティサイクルが 40 ～ 50 (100 mA/ (40 ～ 50)) であるとすると、この電流は簡単に決定できます。

電界効果トランジスタ VT3 と素子 R8、C5 のノードは、電力が 3 秒間印加された瞬間から、ADC 電圧レギュレータからのコンデンサ C3 の充電電流を 5 mA 以下のレベルに制限するように機能します。電力が印加されると、抵抗 R5 を通る充電電流の流れにより、コンデンサ C8 の両端の電圧が上昇し始めます。トランジスタ VT3 のしきい値に達すると、後者はスムーズに開き始め、ADC スタビライザーにとって安全なレベルでコンデンサ C3 の充電電流を提供します。抵抗 R7 とダイオード VD3 により、電源がオフになった後もコンデンサ C5 が確実に放電されます。

プレフィックスは、片面にラミネートされたグラスファイバー製のボード上に組み立てられます。プリント基板の図面とその上の要素の配置を図に示します。 2. 組み立てられたアタッチメントの写真を図に示します。 3.

放射線レベルインジケーター
米。 2. プリント回路基板の図面とその上の要素の位置

放射線レベルインジケーター
米。 3.組み立てられたコンソールの写真

コンデンサ、抵抗器、ダイオードは表面実装されています。コンデンサ C1、C2、C4 - セラミックサイズ 1206、C3、C5 - タンタルサイズ C および B。すべての抵抗器 - 1206。トランジスタ 2SA1286 (VT1) [4] についてもう少し説明する必要があります。たとえば、2SA1282、2SA1282A を電流伝達係数 h に置き換えます。_21E 500以上（追加指数G）[5]。 hの小さい類似品との交換も可能です。_21E(最大 300)、抵抗器 R4 の抵抗値は 1,8 ... 2 kOhm に下げる必要があります。主なことは、コレクタ電流 I におけるトランジスタの出力特性の平坦部分をドキュメントまたは実験で確認することです。_к 電圧 U で 100 mA を開始_ケそれ以外の場合は、示された測定誤差を考慮する必要はありません。測定誤差は大幅に大きくなる可能性があります。電界効果トランジスタ IRLML0,5 (VT2402) は、たとえば FDV2N および IRLML303 (VT6302) - BSS3 を置き換えます。他の交換の場合は、トランジスタのしきい値電圧、オープンチャネル抵抗、および入力容量 (Ciss) が、交換されるものと同等である必要があることを考慮する必要があります。

ピン XP1「NPNc」 - コネクタまたは適切な直径の錫メッキ線に適しています。ピン XP2、XP3 を取り付けた後、基板にそのための穴が「所定の位置」に開けられます。ピン XP2「VΩmA」および XP3「COM」 - マルチメータのプローブから。永久接続 XT 1、XT2 - プリント基板上の接続パッドにはんだ付けされた、錫めっきされた中空銅リベット。断面 0,5 ～ 0,75 mm のフレキシブルワイヤ MGShV の錫メッキ端をリベットに挿入し、はんだ付けします。²XT3、XT4 ワニクリップで終わります。各ワイヤーの長さは 10 ～ 12 cm で、クランプの「口」の下部内面は錫メッキされています。それらにつながるワイヤーの端は錫メッキされており、クランプの下部の「口」に引き込まれてはんだ付けされます。図の写真に示すように、はんだは余分に塗布し、ヤスリで「ワニ」の歯の高さまで削ります。 4.

放射線レベルインジケーター
米。 4.はんだ付きクランプ

治具には微調整が必要です。それを使用して作業するとき、マルチメータの作業タイプのスイッチは、「200 mV」の限界で直流電圧を測定する位置に設定されます。強調表示されたカンマを考慮して、測定値を 100 で割る必要があります。セットトップボックスをマルチメータに接続する前に、内蔵の機能が無効にならないように、電流保護付きの別の 3 V 電源から消費する電流を確認する必要があります。 - 何らかの要素の誤動作またはボードの通電トラックの偶発的な短絡が発生した場合の、低電力 ADC 供給電圧レギュレータ。

アタッチメントをマルチメーターに接続し、クランプXT3、XT4を閉じ、互いの上にあるはんだ付けパッドで「口」を「噛み」ます。トランジスタ VT1 の熱レジームを 5 ～ 10 分間確立します。トランジスタのケースを触ると冷たいにもかかわらず、ケース内の水晶振動子は、100 mA の短い電流パルスでもこの間に加熱され、その温度は安定します。調整を容易にするために、基板上の抵抗 R3 と R6 は並列接続された 2 つの抵抗で構成されています。図上。図２では、それらはＲ３'、Ｒ３”およびＲ６'、Ｒ６”として指定される。 3 ... 3 分後、マルチメータのインジケータの読み取り値が 6 + 6 mV の範囲になるように抵抗 R5 を選択し、追加の抵抗 R10 を選択して「クリーンな」ゼロ (± 6 mV) を設定します。より大きな抵抗値の追加抵抗器「R0」を選択します。さらに、端子 XT0,5、XT6 に既知の測定抵抗 R を接続することにより、_xたとえば、1 オーム、抵抗 R3' および R3 は、マルチメータインジケータの適切な読み取り値を設定します。測定誤差を減らすには、所望の結果が得られるまでこれらの操作を繰り返す必要があります。図上。図５は、公称抵抗０．３３オームおよび公差±５％の２ＷＣ５−１６ＭＶワイヤ抵抗器を測定するときの、マルチメータを備えたセットトップボックスの写真を示す。

放射線レベルインジケーター
米。 5.マルチメーター付きのコンソールの写真

プリント基板を変更するときは、DD1 マイクロ回路要素の空き入力を正の電源線または共通線に接続する必要があります。

Sprint LayOut 5.0 形式の PCB 図面は、ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/08/milliommetter.zip からダウンロードできます。

文学

Glibin S. EPS メーター - マルチメーターへの取り付け。 - ラジオ、2011 年、第 8 号、p. 19、20。
Glibin S. EPS メーターの 74AC132 マイクロ回路を交換します。 - ラジオ、2013 年、第 8 号、p. 24.
74HC14、74HCT14。 74進反転シュミットトリガー。 - URL: nxp.com/documents/data_sheet/14HC_HCTXNUMX.pdf。
2SA1286。 - URL: pdf.datasheetcatalog.com/datasheets2/14/147003_1.pdf。
2SA1282、2SA1282A。 - URL: pdf. datasheetcatalog.com/datasheets2/16/163185_2.pdf。

著者: S.グリビン

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