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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Milliohmmètre - préfixe du multimètre. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Le préfixe, associé à un multimètre numérique de la série M-83x, DT-83x, vous permet de mesurer de petites résistances actives avec une résolution de 0,001 Ohm. Comme les précédents décodeurs développés par l'auteur, il est alimenté par le stabilisateur ADC interne du multimètre. Il est connu que les multimètres des séries M-83x et DT-83x présentent une petite erreur dans la mesure de la tension continue. De plus, cette erreur peut toujours être minimisée en calibrant l'appareil en ajustant la tension de référence (100 mV). Par conséquent, selon l'auteur, le développement et la répétition de préfixes pour un multimètre qui convertissent l'une ou l'autre valeur mesurée en une tension constante à son entrée "VΩmA" peuvent intéresser une certaine partie des radioamateurs tant d'un point de vue financier que créatif. point de vue. Compte tenu de la disponibilité de la base d'éléments et de son coût, de tels accessoires peuvent être utilisés pour assembler un bon complexe de mesure pour un laboratoire domestique sans avoir recours à l'achat d'instruments de mesure coûteux, et souvent avec une erreur de mesure proche de l'erreur du multimètre lui-même. Un autre préfixe de ce type - un milliohmmètre - est présenté ci-dessous. Il vous permet de mesurer de faibles résistances actives de résistances, ce qui est particulièrement important lorsqu'elles sont fabriquées maison à partir de segments de fil à haute résistivité, par exemple pour divers shunts. Principales caractéristiques techniques
* L'erreur de mesure d'un appareil soigneusement réglé dans la plage ci-dessus est pratiquement réduite à l'erreur du multimètre en mode de mesure de tension continue à la limite de 200 mV 5 ... 10 minutes après la mise sous tension de l'accessoire avec les pinces de mesure fermées. Il existe deux manières simples de mesurer des résistances à faible résistance. La première consiste à appliquer un petit courant (unités mA) à travers la résistance mesurée, suivi d'une augmentation de la chute de tension aux bornes de la résistance mesurée. Cependant, cela nécessitera l'utilisation dans l'amplificateur CC d'amplis opérationnels de précision coûteux et non disponibles avec une faible tension de polarisation nulle et d'éviter les changements de température. La seconde, plus simple et moins coûteuse, consiste à appliquer plus de courant (par exemple 100 mA) et à mesurer directement la chute de tension aux bornes de la résistance. Dans le cas d’une source appropriée de courant continu (DC), ils le font. A première vue, lorsque le milliohmmètre est alimenté depuis l’ADC du multimètre, cela n’est pas possible. Mais il existe également une méthode par impulsions, lorsque le courant provenant de l'IT pour la mesure est fourni avec des impulsions courtes par rapport à leur période. Dans ce cas, le courant de mesure moyen, comme on le sait, diminue proportionnellement au rapport cyclique de la séquence d'impulsions. Cette méthode, comme dans certains développements précédents, par exemple [1, 2], est utilisée pour mesurer de faibles résistances. Le schéma de fixation est présenté sur la fig. 1. Considérez le fonctionnement du décodeur avec la résistance mesurée R connectée aux bornes XT3, XT4x.
Sur l'élément logique DD1.1 - Déclencheur de Schmitt (TSh), les éléments VD1, C1, R1, R2 ont assemblé un générateur d'impulsions. Période de répétition des impulsions - 150...160 µs, pause - 3...4 µs. Lorsque la diode VD1 est allumée dans le schéma, le générateur consomme le courant minimum, ce qui est dû à la particularité de la consommation de courant différente du TS lors de son passage d'un état de zéro logique à une unité logique et vice versa [3 ]. Lorsque la tension d'entrée diminue de haut en bas (zéro logique à la sortie), le courant traversant les transistors de sortie TSh est 2 à 4 fois supérieur à celui du cas contraire. Cette fonctionnalité, selon les observations de l'auteur, se manifeste dans tous les TS de logique CMOS tamponnée. Par conséquent, si le temps de décharge du condensateur C1 est réduit en introduisant le circuit VD1R2, la consommation moyenne de courant par le générateur d'impulsions lorsqu'il est alimenté en 3 V pour la série 74NS sera de 0,2 mA au lieu de 0,5 ... 0,8 mA. Les éléments DD1.2 et DD1.3 sont des inverseurs, à la sortie desquels la durée d'impulsion est de 3 ... 4 μs et la pause est de 150 ... 160 μs. Ils sont connectés en parallèle pour augmenter la capacité de charge. Une source de courant est montée sur le transistor VT1. Diode VD2 - thermocompensation. Le courant informatique est réglé à 100 mA. Avec un tel courant aux bornes d'une résistance de 2 ohms, la chute de tension est de 200 mV, ce qui correspond à la limite de mesure dans le multimètre "200 mV". IT règle le courant pour la mesure uniquement lorsqu'il y a une pause à la sortie du générateur d'impulsions sur DD1.1, lorsque la résistance R4 est connectée à un fil commun via cette sortie pendant une période de 3 ... 4 μs. Le condensateur "accélérateur" C2 réduit le temps de commutation du transistor VT1 pour obtenir des impulsions rectangulaires sur la résistance mesurée Rx. Les impulsions inversées des sorties des éléments DD1.2, DD1.3 arrivent à la grille du transistor à effet de champ VT2, qui fait office de détecteur synchrone. Pendant la durée de l'impulsion, le courant de l'IT traverse la résistance mesurée, créant une chute de tension à ses bornes, qui, à travers le transistor ouvert VT2 du détecteur synchrone, pénètre dans le condensateur "mémoire" C4, le chargeant jusqu'à la tension tombe à travers la résistance. La tension du condensateur via les bornes XP2, XP3 est envoyée à l'entrée "VΩmA" pour la mesure. A la fin de l'impulsion, les deux transistors sont fermés pendant une durée de 150 ... 160 μs jusqu'à l'apparition du suivant. Le condensateur de lissage C3 d'une capacité de 220 uF élimine le caractère pulsé de la consommation de courant du décodeur dans la ligne électrique, en le maintenant à un niveau d'environ 2,5 mA pour le régulateur de tension intégré +3 V du Multimètre ADC. Ce courant est facile à déterminer, étant donné que le rapport cyclique des impulsions à la sortie des inverseurs DD1.2, DD1.3 est de 40...50 (100 mA/ (40...50)). Le nœud sur le transistor à effet de champ VT3 et les éléments R8, C5 servent à limiter le courant de charge du condensateur C3 du régulateur de tension ADC à un niveau ne dépassant pas 3 mA à partir du moment où l'alimentation est appliquée pendant 5 s. Lorsque l'alimentation est appliquée, la tension aux bornes du condensateur C5 commence à augmenter en raison du flux de courant de charge à travers la résistance R8. Lorsqu'il atteint le seuil du transistor VT3, celui-ci commence à s'ouvrir en douceur, fournissant le courant de charge du condensateur C3 à un niveau sans danger pour le stabilisateur ADC. La résistance R7 et la diode VD3 assurent la décharge du condensateur C5 après la coupure de l'alimentation. Le préfixe est assemblé sur une planche en fibre de verre laminée sur une face. Un dessin d'un circuit imprimé et la disposition des éléments sur celui-ci sont illustrés à la fig. 2. Une photographie de l'accessoire assemblé est présentée sur la fig. 3.
Les condensateurs, résistances et diodes sont montés en surface. Condensateurs C1, C2, C4 - taille céramique 1206, C3, C5 - tantale taille C et B. Toutes les résistances - 1206. Il faut en dire un peu plus sur le transistor 2SA1286 (VT1) [4]. Il remplacera par exemple 2SA1282, 2SA1282A par coefficient de transfert de courant h21E pas moins de 500 (indice supplémentaire G) [5]. Il est possible de le remplacer par d'autres similaires avec un h plus petit21E (jusqu'à 300), tandis que la résistance de la résistance R4 doit être réduite à 1,8 ... 2 kOhm. L'essentiel est de vérifier dans la documentation ou expérimentalement que la partie plate de la caractéristique de sortie du transistor au courant du collecteur Iк 100 mA démarré avec la tension Uke pas plus de 0,5 V. Sinon, il n'est pas nécessaire de compter sur l'erreur de mesure indiquée - elle peut être considérablement plus importante. Le transistor à effet de champ IRLML2402 (VT2) remplacera, par exemple, FDV303N et IRLML6302 (VT3) - BSS84. Pour les autres remplacements, il faut tenir compte du fait que la tension de seuil des transistors, la résistance à canal ouvert et la capacité d'entrée (Ciss) doivent être comparables à ceux à remplacer. Broche XP1 "NPNc" - adaptée à partir du connecteur ou d'un morceau de fil étamé d'un diamètre approprié. Un trou pour cela dans la carte est percé "sur place" après avoir installé les broches XP2, XP3. Broches XP2 "VΩmA" et XP3 "COM" - des sondes du multimètre. Connexions permanentes XT 1, XT2 - rivets creux en cuivre étamé, soudés aux plages de contact qui leur sont destinées sur le circuit imprimé. Les extrémités étamées du fil flexible MGShV d'une section de 0,5 ... 0,75 mm sont insérées et soudées dans les rivets2se terminant par des pinces crocodiles XT3, XT4. La longueur de chaque fil est de 10 ... 12 cm.Les surfaces intérieures inférieures de la "bouche" des pinces sont étamées. Les extrémités des fils qui y vont sont étamées, puis elles sont traînées dans les « bouches » inférieures des pinces et soudées. La soudure doit être appliquée en excédent, qui est ensuite limée à la lime jusqu'au niveau des dents du "crocodile", comme le montre la photographie de la fig. 4.
Le luminaire a besoin d'être peaufiné. Lorsque vous travaillez avec, le commutateur du type de travail du multimètre est réglé sur la position de mesure de la tension continue à la limite de "200 mV". Les lectures, en tenant compte de la virgule en surbrillance, doivent être divisées par 100. Avant de connecter le décodeur au multimètre, vous devez vérifier le courant qu'il consomme à partir d'une autre alimentation 3 V avec protection de courant afin de ne pas désactiver le construit -dans le régulateur de tension d'alimentation ADC de faible puissance en cas de dysfonctionnement de tout élément ou de court-circuit accidentel des pistes conductrices de courant de la carte. Connectez l'accessoire au multimètre et fermez les pinces XT3, XT4, en "mordant" leurs "gueules" avec des plots soudés les uns sur les autres. Laissez le régime thermique du transistor VT1 s'établir pendant 5 ... 10 minutes. Malgré le fait que le boîtier du transistor soit froid au toucher, le cristal à l'intérieur du boîtier, même à partir de courtes impulsions de courant de 100 mA, chauffera pendant ce temps et sa température se stabilisera. Pour faciliter le réglage, les résistances R3 et R6 de la carte sont constituées de deux connectées en parallèle. Sur la fig. 2, ils sont désignés par R3', R3" et R6', R6". Après 5 ... 10 minutes, sélectionnez la résistance R6 'de sorte que les lectures de l'indicateur du multimètre soient dans la plage de 0 + 0,5 mV, puis en sélectionnant une résistance supplémentaire R6 ', définissez un zéro "propre" (± 0 mV) en en sélectionnant une résistance supplémentaire R3” de plus grande résistance. De plus, en connectant aux bornes XT4, XTXNUMX une résistance mesurée connue Rx, par exemple, 1 Ohm, les résistances R3' et R3" définissent les lectures appropriées sur l'indicateur du multimètre. Pour réduire l'erreur de mesure, ces opérations doivent être répétées jusqu'à l'obtention du résultat souhaité. Sur la fig. 5 montre une photographie d'un décodeur avec un multimètre lors de la mesure d'une résistance filaire C5-16MV de 2 W avec une résistance nominale de 0,33 Ohm et une tolérance de ± 5 %.
Lors du changement du circuit imprimé, les entrées libres des éléments du microcircuit DD1 doivent être connectées à la ligne d'alimentation positive ou à un fil commun. Le dessin du PCB au format Sprint LayOut 5.0 peut être téléchargé à partir de ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/08/milliommetter.zip. littérature
Auteur : S. Glibin
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Commentaires sur l'article : Alexey Evgenevich Merci, c'était très utile. Matériel injustement oublié.
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