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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Смартфон Microsoft Lumia 430 28.03.2015 Microsoft представила новую самую дешевую модель смартфона в линейке Lumia - Microsoft Lumia 430. Аппарат будет продаваться за 70$ с предустановленной операционной системой Windows Phone 8.1 и обновлением Lumia Denim. В последствии пользователи Lumia 430 смогут обновить прошивку до Windows 10, сообщили в Microsoft. Lumia 430 оснащена 4-дюймовым дисплеем с разрешением 800 x 480 пикселей (235 ppi), 2-ядерным процессором Qualcomm Snapdragon с частотой 1,2 ГГц, 1 ГБ оперативной и 8 ГБ встроенной памяти, которую можно расширить картами памяти microSD. Модель имеет два разъема для SIM-карт стандарта MicroSIM. Технологию 4G она не поддерживает (только 2G/3G). Время работы в режиме ожидания при наличии двух активных SIM-карт составляет до 12 суток (с одной SIM-картой - до 19 суток). Время работы в режиме разговора - до 12,9 ч. Емкость аккумулятора - 1500 мАч. Смартфон оснащен двумя камерами: разрешение фронтальной составляет 0,3 МП, задней - 2 МП. Здесь нет ни автофокуса, ни вспышки. Поддерживается запись видео с максимальным разрешением 848 x 480 пикселей. Модель поддерживает GPS. Она будет предложена со стандартными бесплатными приложениями, включая Microsoft Office, Skype, а также набором навигационных приложений - Bing Maps, Here Maps и Here Drive+. Также имеется встроенный FM-радиоприемник.

Другие интересные новости:

▪ С грузом на голове

▪ Гибкая солнечную панель для лодок

▪ Телевизионный брелок Realme Smart TV Stick FHD

▪ Аккумулятор для гаджетов заряжается за одну минуту

▪ Температура тела влияет на продолжительность жизни

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Заводские технологии на дому. Подборка статей

▪ статья Спайк Миллиган. Знаменитые афоризмы

▪ статья Когда закончился последний ледниковый период? Подробный ответ

▪ статья Асфальтобетонщик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Электронные пускорегулирующие аппараты на микросхеме UBA2021 для питания компактных люминесцентных ламп. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Повышение частоты кварцев. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025