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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Voltímetro RMS: accesorio para un multímetro. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición El accesorio amplía las capacidades de los multímetros digitales de la serie 83x; le permite medir valores eficaces de tensión alterna de varias formas y, con una derivación adicional, también corriente. El decodificador funciona con el estabilizador ADC interno del multímetro, no requiere configuración, es fácil de repetir y proporciona una alta precisión de medición. La medición de los valores cuadráticos medios (otros nombres: efectivo, efectivo y en la abreviatura en inglés, RMS) de voltaje y corriente se ha discutido más de una vez en la literatura de ingeniería de radio. Por lo tanto, para aquellos radioaficionados que no tengan un dispositivo de medición de este tipo y no puedan comprarlo, puede resultar interesante hacerlo usted mismo para un laboratorio doméstico. La tarea se simplifica si fabrica un dispositivo similar basado en un microcircuito AD736 especializado en forma de accesorio a un multímetro digital alimentado por su estabilizador interno. En la Fig. 1.
Principales características técnicas
En [736] se pueden encontrar capacidades y características más detalladas que determinan las características de los voltímetros ensamblados sobre la base del microcircuito AD2, que se utiliza en el decodificador. La tensión alterna medida se suministra a los enchufes "Uen"y a través del condensador separador C1 - al divisor resistivo R1 -R3, con la ayuda del cual se establece el límite de medición seleccionando la posición adecuada del interruptor SA1. Desde su contacto móvil se suministra a la entrada del microcircuito DA1 AD736JN La resistencia R4 y los diodos VD1, VD2 tienen funciones protectoras. Protegen el microcircuito DA1 de fallas debido al aumento de voltaje que puede aparecer en su entrada si el límite de medición se selecciona incorrectamente. Las capacitancias de los capacitores C2 y C3 se seleccionan de acuerdo con las recomendaciones para el uso del microcircuito y se puede cambiar según la aplicación específica del decodificador: voltímetro de audio, voltímetro promedio, etc. Se suministra la señal de la salida del microcircuito DA1 en forma de voltaje directo de polaridad positiva. a la entrada “VΩmA” del multímetro para su posterior medición. El chip AD736 requiere una fuente de voltaje bipolar para alimentarse. Los requisitos mínimos para el voltaje de suministro son +2,8 V y -3,2 V. Por lo tanto, para alimentar el decodificador desde el estabilizador ADC de +3 V incorporado en el multímetro, se utiliza un convertidor de voltaje negativo de alta eficiencia, ensamblado en un DA2. chip, descrito en [3]. El convertidor proporciona energía al microcircuito con un voltaje de -5,5 V. La consola se monta por un lado sobre un tablero de lámina de fibra de vidrio. El dibujo de la placa de circuito impreso y la disposición de los elementos en ella se muestran en la Fig. 2. En la Fig. 3 se muestra una fotografía de la consola ensamblada. 1. En el tablero se instalan tres puentes hechos de alambre estañado. Se sellan antes de instalar el resto de elementos. Los chips DA2 y DA8 están en un paquete DIP1. Los condensadores C4, C10 son terminales cerámicos, análogos importados de K17-0,125B. Condensadores de óxido: condensadores terminales importados (versión mini). Resistencias: potencia de salida 0,25 o 1 W. Pin XP2 "NPNc": adecuado desde el conector o un trozo de cable estañado de un diámetro adecuado. El orificio en el tablero se perfora "en su lugar" después de instalar los pines XP3, XP2. Pines XP3 "VΩmA" y XP1 "COM" - de sondas para un multímetro. Tomas de entrada XS2, XSXNUMX "Uen" - bloque de terminales de tornillo 350-02-021-12 serie 350 de DINKLE, DEGSON. Interruptor SA1 - control deslizante de las series MSS, MS, IS, por ejemplo, MSS-23D19 (MS-23D18).
El decodificador no requiere configuración. Cuando se trabaja con él, el interruptor para el tipo de operación del multímetro se coloca en la posición de medición de voltaje directo con un límite de 200 mV. Para obtener la precisión anterior de medir la resistencia de las resistencias R1, R2 en el divisor, puede seleccionar entre la serie nominal E12 (10%) o E24 (5%) de la siguiente manera. Primero, tomando muestras de 900 y 90 kOhms de resistencias con resistencias nominales de 910 y 91 kOhms, respectivamente. En segundo lugar, la resistencia R1 se puede configurar con una resistencia de 1 MOhm, R2 - 100 kOhm, R3 - 11,1 kOhm, tomando 11 kOhm de las resistencias. Sin embargo, aquí existen muchas variaciones, teniendo en cuenta “todo es un poquito más” o “todo es un poquito menos”. Antes de conectar el decodificador al multímetro, debe verificar la corriente que consume de otra fuente de alimentación de 3 V que tenga protección actual, para no dañar el regulador de voltaje de suministro ADC de baja potencia incorporado en caso de un mal funcionamiento de cualquier elemento o un cortocircuito accidental de las rutas de transporte de corriente de la placa. La impedancia de entrada del decodificador se puede aumentar a 10 MOhm. Para hacer esto, basta con aumentar diez veces todas las resistencias de las resistencias divisoras de entrada R1-R3. La preservación del rango de frecuencia, si es necesario, se logra independizando la frecuencia del divisor. En este caso, como se sabe, es necesario conectar en paralelo con cada resistencia del divisor un condensador de la capacidad adecuada. En la placa, en el lado de los conductores impresos, se proporcionan las placas de contacto correspondientes para estos condensadores. Estos condensadores están montados en superficie, tamaños 0805, 1206. La constante de tiempo aproximada de cada uno de estos circuitos RC es de 100 μs y se selecciona mediante un método bien conocido para configurar divisores de entrada de instrumentos de medición. La presencia de corriente inversa en los diodos de protección VD1, VD2 (1N4148) puede introducir errores adicionales en las mediciones. Para eliminarlo, es necesario utilizar diodos con una corriente inversa de no más de 1...2 nA a un voltaje inverso de 5 V, por ejemplo, FDLL300A o seleccionar uno de los disponibles. Puede medir la corriente inversa con cualquier multímetro con un límite de 200 mV con una resistencia de entrada de 1 MOhm. El cátodo del diodo está conectado al positivo de la fuente de alimentación y el ánodo está conectado en serie con las sondas multímetro al negativo. La lectura en milivoltios será numéricamente igual a la corriente inversa en nanoamperios. Si la resistencia de entrada del dispositivo es de 10 MΩ, las lecturas deben dividirse por diez. Para medir los valores eficaces de la corriente alterna, por ejemplo, la corriente sin carga de los transformadores de red, fuentes de alimentación basadas en ellos, fuentes de alimentación conmutadas y otros dispositivos similares, es útil complementar el accesorio con una derivación de medición con pinzas. . Para ello, debes conectar a los terminales "U"en"una resistencia de 1 ohmio con dos cables aislados, en cuyos extremos opuestos se sueldan clips, por ejemplo, pinzas de cocodrilo. Si instala una resistencia de 2 W, puede medir corriente alterna a 200 mA y 2 A, que corresponderá a las posiciones del interruptor SA1 "200 mV" y "2 V". La versión del autor de un decodificador con una derivación de este tipo conectada a un multímetro se muestra en la Fig. 4.
Al probar el decodificador del autor para determinar la precisión de la medición de voltajes de formas triangulares y rectangulares (meandro) con una frecuencia de 10, 50, 500 y 5000 Hz, las lecturas del multímetro diferían de las lecturas de un voltímetro estándar en no más de 1% en el rango de 0,1...1 valor máximo en cada límite de medición. Literatura
Autor: S. Glibin
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