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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Milliohmmeter - prefijo del multímetro. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición El prefijo, junto con un multímetro digital de la serie M-83x, DT-83x, le permite medir pequeñas resistencias activas con una resolución de 0,001 Ohm. Al igual que los decodificadores anteriores desarrollados por el autor, funciona con el estabilizador ADC interno del multímetro. Se sabe que los multímetros de la serie M-83x, DT-83x tienen un pequeño error al medir el voltaje de CC. Además, este error siempre se puede minimizar calibrando el dispositivo ajustando el voltaje de referencia (100 mV). Por lo tanto, según el autor, el desarrollo y repetición de prefijos para un multímetro que conviertan uno u otro valor medido en un voltaje constante en su entrada "VΩmA" puede ser de interés para cierta parte de los radioaficionados tanto desde un punto de vista financiero como creativo. Punto de vista. Con la disponibilidad de la base del elemento y su costo, dichos accesorios se pueden usar para ensamblar un buen complejo de medición para un laboratorio doméstico sin recurrir a la compra de costosos instrumentos de medición y, a menudo, con un error de medición que se aproxima al error del multímetro mismo. Otro prefijo de este tipo, un miliohmímetro, se presenta a continuación. Le permite medir resistencias activas bajas de resistencias, lo cual es especialmente importante cuando se fabrican a sí mismos a partir de segmentos de cable con alta resistividad, por ejemplo, para varias derivaciones. Principales características técnicas
* El error de medición de un dispositivo cuidadosamente ajustado en el rango anterior se reduce prácticamente al error del multímetro en el modo de medición de voltaje de CC en el límite de 200 mV 5 ... 10 minutos después de encender el accesorio con las pinzas de medición cerradas. Hay dos formas sencillas de medir resistencias de baja resistencia. La primera es aplicar una pequeña corriente (unidades de mA) a través de la resistencia medida, seguida de un aumento en la caída de voltaje a través de la resistencia medida. Sin embargo, esto requerirá el uso en el amplificador de CC de amplificadores operacionales de precisión caros y no disponibles con un bajo voltaje de polarización cero y evitar los cambios de temperatura. El segundo, más fácil y menos costoso, es aplicar más corriente (por ejemplo, 100 mA) y medir directamente la caída de voltaje en la resistencia. En el caso de una fuente adecuada de corriente continua (CC), lo hacen. A primera vista, cuando el miliohmímetro se alimenta desde el ADC del multímetro, esto no es posible. Pero también existe un método de pulso, cuando la corriente de TI para la medición se suministra con pulsos cortos en relación con su período. En este caso, la corriente de medición promedio, como es sabido, disminuye en proporción al ciclo de trabajo de la secuencia de pulsos. Este método, como en algunos desarrollos anteriores, por ejemplo [1, 2], se utiliza para medir resistencias bajas. El diagrama de fijación se muestra en la fig. 1. Considere el funcionamiento del decodificador con la resistencia medida R conectada a los terminales XT3, XT4x.
En el elemento lógico DD1.1 - Disparador Schmitt (TSh), los elementos VD1, C1, R1, R2 ensamblaron un generador de pulso. Período de repetición de impulsos - 150...160 µs, pausa - 3...4 µs. Cuando se enciende el diodo VD1 en el diagrama, el generador consume la corriente mínima, lo que se debe a la peculiaridad del diferente consumo de corriente del TS durante su transición de un estado de cero lógico a una unidad lógica y viceversa [3 ]. Cuando el voltaje de entrada disminuye de alto a bajo (cero lógico en la salida), la corriente de paso a través de los transistores de salida TSh es 2...4 veces mayor que en el caso contrario. Esta característica, según las observaciones del autor, se manifiesta en todos los TS de lógica CMOS amortiguada. Por tanto, si se reduce el tiempo de descarga del condensador C1 introduciendo el circuito VD1R2, el consumo medio de corriente del generador de impulsos alimentado a 3 V para la serie 74NS será de 0,2 mA en lugar de 0,5 ... 0,8 mA. Los elementos DD1.2 y DD1.3 son inversores, en cuya salida la duración del pulso es de 3 ... 4 μs y la pausa es de 150 ... 160 μs. Se conectan en paralelo para aumentar la capacidad de carga. Se ensambla una fuente de corriente en el transistor VT1. Diodo VD2 - termocompensador. La corriente de TI está configurada en 100 mA. Con tal corriente a través de una resistencia de 2 ohmios, la caída de voltaje es de 200 mV, lo que corresponde al límite de medición en el multímetro "200 mV". Establece la corriente para la medición solo cuando hay una pausa en la salida del generador de pulsos en DD1.1, cuando la resistencia R4 está conectada a un cable común a través de esta salida durante un período de 3 ... 4 μs. El condensador "acelerador" C2 reduce el tiempo de conmutación del transistor VT1 para obtener pulsos rectangulares en la resistencia medida Rx. Los pulsos invertidos de las salidas de los elementos DD1.2, DD1.3 llegan a la puerta del transistor de efecto de campo VT2, que se incluye como detector síncrono. Durante la duración del pulso, la corriente de TI pasa a través de la resistencia medida, creando una caída de voltaje a través de ella, que, a través del transistor abierto VT2 del detector síncrono, ingresa al capacitor de "memoria" C4, cargándolo hasta que el voltaje cae a través de la resistencia. El voltaje del capacitor a través de los terminales XP2, XP3 se alimenta a la entrada "VΩmA" para la medición. Al final del pulso, ambos transistores se cierran por un período de 150 ... 160 μs hasta que aparece el siguiente. El condensador de suavizado C3 con una capacidad de 220 uF elimina la naturaleza pulsada del consumo de corriente del decodificador en la línea eléctrica, manteniéndolo en un nivel de aproximadamente 2,5 mA para el regulador de voltaje incorporado +3 V del Multímetro ADC. Esta corriente es fácil de determinar, dado que el ciclo de trabajo de los pulsos a la salida de los inversores DD1.2, DD1.3 es de 40...50 (100 mA/ (40...50)). El nodo en el transistor de efecto de campo VT3 y los elementos R8, C5 sirven para limitar la corriente de carga del capacitor C3 del regulador de voltaje ADC a un nivel de no más de 3 mA desde el momento en que se aplica la energía durante 5 s. Cuando se aplica energía, el voltaje a través del capacitor C5 comienza a aumentar debido al flujo de corriente de carga a través de la resistencia R8. Cuando alcanza el umbral del transistor VT3, este último comienza a abrirse suavemente, proporcionando la corriente de carga del condensador C3 a un nivel seguro para el estabilizador ADC. La resistencia R7 y el diodo VD3 aseguran la descarga del condensador C5 después de que se apaga la alimentación. El prefijo se monta sobre un tablero fabricado en fibra de vidrio laminada por una cara. Un dibujo de una placa de circuito impreso y la disposición de los elementos en ella se muestran en la fig. 2. En la fig. 3.
Los condensadores, las resistencias y los diodos se montan en superficie. Condensadores C1, C2, C4 - tamaño de cerámica 1206, C3, C5 - tamaño de tantalio C y B. Todas las resistencias - 1206. Se debe decir un poco más sobre el transistor 2SA1286 (VT1) [4]. Reemplazará, por ejemplo, 2SA1282, 2SA1282A con coeficiente de transferencia de corriente h21E no menos de 500 (índice adicional G) [5]. Es posible sustituirlo por otros similares con una h menor21E (hasta 300), mientras que la resistencia de la resistencia R4 debe reducirse a 1,8 ... 2 kOhm. Lo principal es verificar en la documentación o experimentalmente que la parte plana de la característica de salida del transistor en la corriente del colector Iк 100 mA arrancado con tensión Uque no más de 0,5 V. De lo contrario, no es necesario contar con el error de medición indicado; puede ser significativamente mayor. El transistor de efecto de campo IRLML2402 (VT2) reemplazará, por ejemplo, FDV303N e IRLML6302 (VT3) - BSS84. Para otros reemplazos, se debe tener en cuenta que el voltaje de umbral de los transistores, la resistencia de canal abierto y la capacitancia de entrada (Ciss) deben ser comparables a los que se reemplazan. Pin XP1 "NPNc" - adecuado desde el conector o un trozo de alambre estañado de diámetro adecuado. Se perfora un orificio en el tablero "en su lugar" después de instalar los pines XP2, XP3. Pines XP2 "VΩmA" y XP3 "COM" - de las sondas para el multímetro. Conexiones permanentes XT 1, XT2: remaches de cobre hueco estañado, soldados a las almohadillas de contacto previstas para ellos en la placa de circuito impreso. Los extremos estañados del cable flexible MGShV con una sección transversal de 0,5 ... 0,75 mm se insertan y sueldan en los remaches2terminando con pinzas de cocodrilo XT3, XT4. La longitud de cada cable es de 10 ... 12 cm Las superficies internas inferiores de la "boca" de las abrazaderas están estañadas. Los extremos de los cables que van hacia ellos están estañados, luego se arrastran hacia las "bocas" inferiores de las abrazaderas y se sueldan. Se debe aplicar soldadura en exceso, que luego se lima con una lima al nivel de los dientes del "cocodrilo", como se muestra en la fotografía de la fig. 4.
El accesorio necesita ajustes. Cuando se trabaja con él, el interruptor del tipo de trabajo del multímetro se coloca en la posición de medición de voltaje continuo en el límite de "200 mV". Las lecturas, teniendo en cuenta la coma resaltada, deben dividirse por 100. Antes de conectar el decodificador al multímetro, debe verificar la corriente que consume de otra fuente de alimentación de 3 V con protección de corriente para no inhabilitar la incorporada. -en el regulador de voltaje de suministro de ADC de baja potencia en caso de mal funcionamiento de cualquier elemento o cortocircuito accidental de las pistas portadoras de corriente de la placa. Conecte el accesorio al multímetro y cierre las abrazaderas XT3, XT4, "mordiendo" sus "bocas" con almohadillas soldadas una encima de la otra. Deje que se establezca el régimen térmico del transistor VT1 durante 5 ... 10 minutos. A pesar de que la caja del transistor está fría al tacto, el cristal dentro de la caja, incluso con pulsos de corriente cortos de 100 mA, se calentará durante este tiempo y su temperatura se estabilizará. Para facilitar el ajuste, las resistencias R3 y R6 de la placa están formadas por dos conectadas en paralelo. En la fig. 2 se designan como R3', R3” y R6', R6”. Después de 5 ... 10 minutos, seleccione la resistencia R6 'para que las lecturas del indicador del multímetro estén en el rango de 0 + 0,5 mV, y luego, seleccionando una resistencia adicional R6 'establezca un cero "limpio" (± 0 mV) por seleccionando una resistencia adicional R3” de mayor resistencia. Además, conectando a los terminales XT4, XTXNUMX una resistencia medida conocida Rx, por ejemplo, 1 Ohm, las resistencias R3' y R3 "establecen las lecturas apropiadas en el indicador del multímetro. Para reducir el error de medición, estas operaciones deben repetirse hasta obtener el resultado deseado. En la fig. 5 muestra una fotografía de un decodificador con un multímetro al medir una resistencia de cable C5-16MV de 2 W con una resistencia nominal de 0,33 Ohm y una tolerancia de ± 5%.
Al cambiar la placa de circuito impreso, las entradas libres de los elementos del microcircuito DD1 deben conectarse a la línea de alimentación positiva o a un cable común. El dibujo de PCB en formato Sprint LayOut 5.0 se puede descargar desde ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/08/milliommetter.zip. Literatura
Autor: S. Glibin
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Comentarios sobre el artículo: Alexey Evgenevich Gracias, fue muy útil. Material injustamente olvidado.
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