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:

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Дым мешает дождю 18.05.2000 Изучив данные со специального спутника, измеряющего количество облаков и осадков в тропическом поясе Земли, израильский геофизик Даниэль Розенфельд пришел к выводу, что дым мешает образованию дождя. После сильных лесных пожаров в Индонезии весной 1998 года в этом районе снизилось количество осадков. Дело в том, что дождь начинается тогда, когда мелкие капельки в облаке сливаются в более крупные, которые уже не могут держаться в воздухе и начинают падать. Для этого капельки должны быть крупнее 25-28 микронов в поперечнике. Однако дым состоит из мельчайших частиц сажи, предоставляющих влаге удобное место для конденсации. Капельки значительно более мелкие, чем нужно для начала слияния, конденсируются вокруг дымовых частиц и не имеют тенденции к объединению. Розенфельд считает, что и загрязненный городской воздух тоже мешает образованию в облаках крупных капель воды.

Другие интересные новости:

▪ Ночное освещение из живых растений

▪ Наноспагетти для здоровья и долголетия

▪ Порошковый заменитель яиц из отходов пивоварения

▪ Точный прогноз заморозков с помощью ИИ

▪ Побит рекорд миниатюрного человекоподобного робота

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телевидение. Подборка статей

▪ статья Всюду жизнь. Крылатое выражение

▪ статья В каком языке орел и печень обозначаются одним словом и почему? Подробный ответ

▪ статья Тренажер для конькобежца. Личный транспорт

▪ статья Электронный кодовый замок с ключом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Высоковольтный стабилизатор напряжения постоянного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025