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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Multimètre de poche. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Une caractéristique de ce multimètre est un interrupteur électronique des limites de mesure et une unité originale pour faire correspondre les sorties du BIS KR572PV2 avec un indicateur à cristaux liquides. L'appareil est alimenté par une batterie "Korund", dont l'énergie est suffisante pour 50 heures de fonctionnement continu. La tension minimale à laquelle le multimètre fonctionne encore est de 6,5 V. A cette valeur, l'écran LCD "s'éteint", bien que la partie électronique de l'avomètre fonctionne correctement lorsque la tension d'alimentation chute à 5,6 V. L'unité de mesure de l'appareil est réalisée sur l'amplificateur opérationnel (op-amp) DA2 (voir schéma) et sur le LSI DD6. Cette structure LSI CMOS fonctionne sur le principe de la double intégration à 3,5 décimales avec des sorties pour piloter des indicateurs LED à sept segments. Le courant maximal consommé par le LSI de la série KR572PV2 à partir des deux sources d'alimentation ne dépasse pas 1,8 mA, le courant de sortie de l'ordre le plus significatif est d'au moins 10 mA, le reste est d'au moins 5 mA. Le coefficient d'atténuation du signal en mode commun ADC atteint 100 dB, l'erreur de conversion ne dépasse pas 1, 3 et 5 unités de comptage, respectivement pour KR572PV2A, KR572PV2B et KR572PV2V. Les paramètres spécifiés sont garantis à une température de 25±10°С et des tensions d'alimentation de +5 V (Upit1.) et -5 V (Upit2.) avec ±1% d'instabilité. Tension d'alimentation Upit1. peut être dans la plage de +4,5 à +5,5 V, Upit.2, de -8 à -4,5 V. Les tensions d'entrée et de référence ne doivent pas dépasser la tension des sources d'alimentation. Pour que le LSI ne tombe pas en panne, il est d'abord connecté à un fil commun (broches 21 et 32), puis des tensions sont appliquées en série : alimentation (broches 1 et 26), exemplaire (broches 35 et 36) et, enfin, entrée (broches 30 et 31). Relâchez la tension dans l'ordre inverse. Lors de la conversion du signal d'entrée, mesuré par rapport au fil commun, les conclusions 30, 32 et 35 MC sont connectées au fil commun. Dans ce multimètre, l'inclusion du BIS KR572PV2 diffère de celle typique. Caractéristique - en cours de travail sur un indicateur à cristaux liquides, dont les sorties des segments sont connectées via les diodes VD14-VD36 aux sorties LSI et via les résistances R34-R59 au fil LCD commun. Une tension pulsée d'une fréquence de 1 kHz lui est appliquée. Une telle inclusion du microcircuit KR572PV2 lui permet de fonctionner avec l'écran LCD, cependant, dans ce cas, la composante constante de la tension sur les segments indicateurs dépasse quelque peu la valeur autorisée. Le taux de répétition des impulsions du générateur d'horloge, qui fait partie du LSI, est déterminé par les éléments R71, C20 et est égal à 40 kHz. La tension mesurée à travers le commutateur SA1 est fournie à l'atténuateur électronique formé par le multiplexeur DD2 et l'amplificateur opérationnel DA1. L'échelle de mesure sélectionnée correspond à un certain code binaire aux bornes 9 et 10 du multiplexeur, qui introduit la résistance correspondante formée par les résistances R25, R27, R29, R33 dans le circuit de rétroaction de l'amplificateur opérationnel. Ces résistances, selon le code de commande du multiplexeur, fournissent les rapports de transfert suivants de la borne d'entrée X1 à la sortie DA1 : 1, 0,1, 0,01 ; 0,001. La résistance d'entrée du multimètre lors de la mesure de tensions est déterminée par la résistance R8. Avec les diodes VD4 et VD5, il protège la puce DA1 contre les surcharges si la tension d'entrée dépasse accidentellement la valeur limite de l'échelle sélectionnée. Lors de la mesure de courant à 1, 10, 100 mA, le coefficient de transfert de l'atténuateur électronique prend les valeurs suivantes : 100 ; dix; 10. La mesure du courant de 1 à 0,1A se fait via la prise X1. Dans ce cas, le gain du circuit d'entrée est de 4. En mode de mesure de tension ou de courant constant, le signal à l'entrée du LSI ADC provient de la sortie du microcircuit DA1. Lors de la mesure de variables, un signal bipolaire provenant de la sortie de DA1 est converti en un redresseur unipolaire assemblé sur l'amplificateur opérationnel DA2 et transmis à travers un filtre de lissage à l'entrée du LSI. Dans un redresseur bipolaire, la stabilité de la tension nulle de sortie est assurée par la résistance R62. La contre-réaction sur la tension alternative est réalisée par le condensateur C 15. Lors de la mesure de la résistance, un courant circule à travers les prises d'entrée du multimètre et la résistance qui leur est connectée, dont la valeur ne dépend pas de la valeur de la résistance mesurée. Il est généré par un générateur de courant stable, monté sur des transistors VT2-VT4. Le multiplexeur DD1, en fonction de la limite sélectionnée, connecte l'une des résistances R12 - R15, définissant la valeur requise du courant stable. Le dispositif de sélection de limite de mesure est basé sur des microcircuits DD4, DD5 et contient deux bascules RS (DD4.1 et DD4.2), un seul vibreur (DD4.3) et un compteur réversible (DD5). Les niveaux logiques aux sorties Q1 et Q2 du compteur DD5 commandent le fonctionnement des multiplexeurs DD1 et DD2 et déterminent ainsi la limite de mesure choisie. Le code 00 correspond à la limite de mesure 2 ; 01-20 ; 10-200, 11-2000 V (mA, kOhm). Lorsque le multimètre est allumé, le code 5 est défini à la sortie du compteur DD01 et la limite de 20 V (mA, kOhm) est activée. Sélectionnez la limite de mesure requise en appuyant sur le bouton SB1 ou SB2. Dans le premier cas (+1), il y a une transition vers une limite de mesure plus grande, dans le second (-1) - vers une plus petite. Sur l'écran LCD, ceci est indiqué en déplaçant le point décimal vers la droite ou vers la gauche. Voyons comment cela se produit. Lorsque SB1 (SB2) est enfoncé, le courant de charge du condensateur C5 (C6) provoque l'apparition d'une impulsion positive à l'entrée de la bascule RS DD4.1 (DD4 2) et celle-ci se déclenche. La chute de tension à la sortie de DD4.1 (DD4.2) démarre le monocoup DD4.3, dont l'impulsion de sortie est envoyée à l'entrée de comptage du compteur DD1 et passe son état à 5. Le DD1 4 un -le tir à travers la chaîne R3C32 affecte les bascules RS DD11 et DD4.1, les ramenant à leur état d'origine après 4.2 µs. Le mode de fonctionnement du compteur DD100 fixe le niveau logique à l'entrée ± 5 : s'il y a un 1 logique, alors la sommation se produit, si le 1 logique est soustrait. Dans le multimètre, le niveau zéro est présent à l'entrée ± 0 de la puce DD1 tout le temps, mais lorsque vous appuyez sur le bouton SB5 (+1), une unité logique apparaît à cette entrée, elle disparaît après l'écriture de 1 sur le La durée de l'impulsion positive à l'entrée est de ±1 du compteur DD1 est d'environ 5 µs. La méthode décrite de commutation des limites de mesure a été choisie dans la perspective de créer un multimètre basé sur cet appareil avec sélection automatique des limites. Les tensions d'alimentation de +5,5 V et -4,7 V sont générées par un bloc d'alimentation composé d'un stabilisateur et d'un convertisseur de polarité. Une tension positive forme un stabilisateur monté sur les transistors VT1, VT5, VT6. Un tel stabilisateur a un facteur de stabilisation de tension d'au moins 500 et une protection contre les courts-circuits. Lorsque le multimètre est allumé, le circuit de déclenchement, composé des éléments C1, VD1, R6, amène le stabilisateur en mode de fonctionnement. La chute de tension aux bornes du transistor régulateur VT1 du stabilisateur n'est que de 0,05 à 0,1 V.
DA1, DA2 K544UD1A, DD1, DD2 K564KP1, DD3 K564LA7, DD4 K564TR2, DD6 KR572PV2B, VT1, VT7 K.T361B ; VT2 - VT4 KT3107B, VT5, VT6, VT8 KT315B, VD1, VD6. VD7, VD10, VD11, VD14 - VD36 KD103A, VD4, VD5 KD503B, VD8, VD9. VD12. VD13 D9D Les principaux paramètres techniques du multimètre:
Une tension de polarité négative de -4,7 V est obtenue dans un convertisseur qui contient un générateur, un étage de transistor de sortie et un multiplicateur de tension capacitif.La tension de sortie du générateur monté sur une puce DD3 est une séquence d'impulsions avec une fréquence d'environ 1 kHz. Ces impulsions sont envoyées aux bases des transistors VT7 et VT8 de l'étage de sortie et les ouvrent et les ferment alternativement. Lorsque le transistor VT7 est ouvert, le condensateur SU est chargé à travers lui et la diode VD8, et lorsque VT8 - le condensateur C 10 est déchargé à travers lui et la diode VD9, chargeant le condensateur C9, où une tension négative de -4,7 V est Puisqu'une tension stabilisée est appliquée à l'étage de sortie du convertisseur et que la charge du circuit -4,7 V est inchangée, la tension négative est stable. L'amplitude de l'ondulation de tension négative sous charge ne dépasse pas 10 mV.Le courant consommé par le bloc d'alimentation sans charge est de 1,5-2 mA. Le multimètre utilise principalement des résistances MLT avec une tolérance de ± 5% et seule une résistance R4 de marque C1 8 a une tolérance de ± 1% sélectionner sur un ohmmètre numérique avec une précision d'au plus ± 3% Cette opération réduira considérablement le multimètre temps d'installation. Résistances ajustables-SPZ-4. L'appareil utilise des condensateurs à oxyde K8-9 et K25-27, des condensateurs constants C29 - C33, C0,1 - C18 de marque KM. Les boutons de sélection des limites sont des micro-interrupteurs de type MP-53 ou MP-1, l'interrupteur à bascule de mise sous tension-MT-53, les interrupteurs SA19-PG4-ZP-ZN, SA8 est composé de deux interrupteurs à bascule MP 11. Les éléments du multimètre sont placés sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre feuille double face de 20 mm d'épaisseur (voir photo) Les résistances fixes et MS DD9 sont installées verticalement sur la carte. Les éléments R12, R1, R1, R2 et FU3 sont montés sur l'interrupteur SA12. Pour réduire la taille de l'appareil, l'écran LCD est placé au-dessus du LSI. Dans la figure de la carte, il est nécessaire de connecter les points A - A, B - C, G - G et 1-7, respectivement, et de connecter le point D à la borne 3 DD4. Les résistances R8 - R9 et les diodes VD2-VD1 ne sont pas marquées. L'établissement d'un multimètre commence par la vérification du nœud d'alimentation. Son bon fonctionnement est attesté par la présence des deux tensions de sortie et la consommation de courant en l'absence de charge n'est pas supérieure à 2 mA. La tension de sortie dans la plage de 5,2 à 5,5 V est réglée à l'aide de la diode Zener VD3. En mode de mesure de courant continu, avec les prises de sortie non connectées, le nombre 000 ou -000 doit apparaître sur l'écran LCD, qui est remplacé par la lecture -1888, si +5 V est appliqué à la broche 37 du BIS DD6. En appuyant sur les boutons SB1 et SB2, le fonctionnement du nœud de sélection de la limite de mesure est vérifié, en contrôlant l'affichage correct des virgules. Si nécessaire, vérifiez sur l'oscilloscope les déclencheurs RS DD4.1 et DD4 2, le vibrateur simple DD4.3 et le compteur DD5. Procéder ensuite au test de l'atténuateur électronique. Pour ce faire, en mode de mesure de tension, un signal de 1 V et une fréquence de 1 kHz est envoyé à l'entrée du multimètre. Le signal de sortie est contrôlé à la broche 6 de la puce DA1.Le coefficient de transfert du périphérique d'entrée dépend de la limite de mesure sélectionnée et doit être 1, respectivement ; 0,1 ; 0,01 ; 0,001 dans 2, 20 ; 200 ; 2000 V (mA, k0m). Si le diviseur électronique fonctionne correctement, les prises d'entrée sont court-circuitées et la résistance d'ajustement R28 est réglée sur 0 à la sortie de l'amplificateur opérationnel DA1. Ensuite, connectez l'oscilloscope à la sortie de la puce DA2 (broche 6) et équilibrez-le avec une résistance variable R53. Dans les deux cas, la précision de mise à zéro est de ±0,1 mV. Pour régler la sensibilité, le multimètre est commuté sur le mode de mesure de tension continue à une limite de 2 V. Après avoir appliqué une tension continue calibrée de 1000 mV à l'entrée, la lecture "69" est réglée sur l'écran avec une résistance de réglage R1.000 En mode de mesure de tension alternative, un signal de 1000 mV, une fréquence de 1 kHz et une résistance d'ajustement R65 définissent le nombre "1.000" sur l'affichage. Les valeurs des résistances R12-R15 sont sélectionnées avec des exemples de résistances connectées à l'entrée avec une résistance de 100 Ohm 10, 100 kOhm et 1 MΩ. Auteurs : E. Velik, V. Efremov
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