Мегомметр-приставка к мультиметру. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Эта простая в повторении приставка совместно с мультиметром серии 83х, имеющим максимальный предел измерения активных сопротивлений 2 МОм, позволяет напрямую измерять сопротивления резисторов и высокоомных цепей до 20 МОм. Дополнительный источник питания для приставки не требуется.

Известно, что недорогие и популярные среди радиолюбителей мультиметры серии 83х без дополнительных узлов или вычислений не позволяют измерять активное сопротивление более 2 МОм. Предлагаемая приставка расширяет пределы измерения до 20 МОм. Значение измеренного сопротивления отображается на дисплее мультиметра. Как и в других разработанных автором приставках, питание (+3 В) на нее поступает от внутреннего стабилизатора микросхемы АЦП мультиметра.

Схема приставки приведена на рис. 1. На ОУ DA1.1 и резисторах R3-R6 собран источник тока (ИТ) по схеме, известной в радиотехнической литературе как ИТ Хауленда (Howland). Автор уже применял такой узел в своей более ранней разработке [1]. Расчет его выходного тока производят исходя из следующих условий: R3 = R5, R4 = R6 для удобства их последующей подборки; ток через резистор R6 равен алгебраической сумме токов через резистор R3 и измеряемый резистор R_x входные токи ОУ DA1 пренебрежимо малы. ОУ охвачен глубокой ООС по постоянному току через делитель R4R5, поэтому на его обоих входах (инвертирующем и неинвертирующем) устанавливаются равные напряжения, если выходное напряжение меньше максимального при заданном напряжении питания. В этом случае выходной ток ИТ (I_вых) будет равен: I_вых = U_R2/R3, где U_R2 - напряжение на выходе резистивного делителя R1R2 (т. е. на резисторе R2). Это напряжение служит для ИТ образцовым, поскольку сопротивление резистора R2 существенно меньше сопротивления резистора R3.

Рис. 1. Схема приставки

Выходной ток ИТ выбран равным 0,1 мкА, и его вполне достаточно для измерения сопротивления резисторов до 20 МОм, поскольку падение напряжения на нем при этом не превысит 2 В, что меньше напряжения питания приставки (3 В). С указанными на схеме сопротивлениями резисторов R3-R6 ОУ DA1.1 гарантированно работает в линейном режиме, обеспечивая высокую стабильность и постоянство выходного тока ИТ, протекающего через измеряемый резистор R_x, а значит, и высокую линейность зависимости падения напряжения на измеряемом резисторе или цепи. Это напряжение поступает на вход буферного усилителя, выполненном на ОУ DA1.2 (входное сопротивление - не менее 1 ГОм) с единичным коэффициентом усиления по напряжению. Для сопряжения с мультиметром служит резистивный делитель напряжения R7R8, который уменьшает напряжение на выходе ОУ DA1.2 в десять раз. С выхода делителя оно поступает на вход "VΩmA" мультиметра для последующего измерения.

Ток потребления приставки практически равен току потребления микросхемы DA1. Погрешность измерения в интервале от 2 до 19,99 МОм - не более 3 %.

Приставка собрана на плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита, ее чертеж показан на рис. 2, расположение на ней элементов - на рис. 3. ОУ MCP602 можно заменить отечественными ОУ КР1446УД4А (в корпусе DIP8) [2]. При замене на другой ОУ Rail-to-Rail следует учитывать, что его входы должны быть выполнены на полевых транзисторах (входное сопротивление - не менее 1 ГОм), минимальное напряжение питания - не более 3 В и ток потребления (на корпус) - не более 3 мА. Для уменьшения погрешности при измерении сопротивлений менее 2 МОм напряжение смещения нуля не должно превышать 1...2 мВ. Блокировочный конденсатор С1 - танталовый К53-1, резисторы - МЛТ, С2-33, высокоомные - КИМ.

Пары резисторов R3 и R5, R4 и R6 следует отобрать с помощью мультиметра с отклонением сопротивления не более 1 % в каждой паре. При этом отклонение сопротивления от номинального на точность измерения не влияет - важно их равенство. Сопротивления в каждой паре можно уменьшить до 1,5 МОм и 300 кОм соответственно. При этом напряжение на резисторе R2 необходимо уменьшить исходя из равенства UR2(B) = 0,1xR3 (МОм). Например, если R3 = R5 = 1,6 МОм, R4 = R6 = 330 кОм, то R1 = 27 кОм, R2 = 1,6 кОм. Штырь ХР1 - подходящий от разъема или отрезок луженого провода подходящего диаметра. Отверстие под него в плате сверлят "по месту" после установки штырей ХР2, ХР3. Штыри ХР2 и ХР3 - от щупов для мультиметра. Входные гнезда XS1, XS2 - клеммник винтовой ED350V-02P фирмы DINKLE или подобный.

Рис. 2. Чертеж платы из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита

Рис. 3. Расположение элементов приставки на плате

На фотографии (рис. 4) показана подключенная к мультиметру приставка при измерении резистора КИМ-0,125 с номинальным сопротивлением 15 МОм и допустимым отклонением от номинала ±10 %.

Рис. 4. Подключенная к мультиметру приставка

При работе с приставкой переключатель рода работ мультиметра устанавливают в положение измерения постоянного напряжения на пределе "200mV". Перед калибровкой во избежание выхода из строя внутреннего стабилизатора +3 В АЦП приставку сначала подключают к автономному источнику питания напряжением 3 В (можно использовать два гальванических элемента по 1,5 В, соединенных последовательно) и измеряют потребляемый ток, который не должен превышать 3 мА, а затем подключают к мультиметру. Далее проводят калибровку, подключив к гнездам XS1, XS2 "Rx" резистор сопротивлением несколько мегаом с заведомо измеренным сопротивлением или классом точности не хуже 1 %. Подборкой резистора R7 добиваются нужных показаний на индикаторе. Показания с учетом запятой делят на десять. Обратите внимание, что для облегчения калибровки резистор R7 на плате составлен из двух, соединенных последовательно. На рис. 3 они обозначены как R7' и R7".

Литература

1. Глибин С. LC-метр - приставка к мультиметру. - Радио, 2014, № 8, с. 21-24.
2. КР(КФ)1446УДхх операционные усилители. - URL: qrz.ru/reference/ micro/datasheet/1446ud. pdf.

Автор: С. Глибин

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива Запуск первой общедоступной сети 5G в США 17.03.2019 Оператор сотовой связи Verizon объявил о запуске первой общедоступной сети 5G в США. Начиная с 11 апреля, 5G будет доступна в Чикаго и Миннеаполисе. Первым смартфоном, доступным для пользователей в сети 5G, будет Moto Z3 с 5G Moto Mod. В конце года будут выпущены Samsung Galaxy S10 5G и LG V50 ThinQ. С абонентов Verizon будут брать дополнительные 10 долларов в месяц за доступ, цены на тарифы оператора теперь стартуют от 85 долларов в месяц. В Verizon пообещали не ограничивать объем передаваемых данных в 5G-сетях. Verizon намерена доставить 5G в более чем 30 городов в 2019 году. На MWC Barcelona 2019 представитель компании Qualcomm заявил, что в 2019 году 20 операторов мобильной связи запускают 5G на 60 рынках. В конце 2018 года первые коммерческие сети 5G запустили в США и Южной Корее.

Другие интересные новости:

▪ Фильтр на графене задерживает все, кроме воды

▪ Карманные накопители LaCie Mobile SSD Secure и Portable SSD 2 Тбайт

▪ Бактериальная батарейка для Марса

▪ Нужен сканер для бутылок

▪ Земля и Луна образованы из похожих материалов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Как пить дать. Крылатое выражение

▪ статья Почему у человека есть волосы? Подробный ответ

▪ статья Лабораторные работы с использованием компьютерных видео-дисплейных терминалов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Краски для материй. Простые рецепты и советы

▪ статья Подключение ЖК индикатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2024