Питание мультиметра М-832 от двух аккумуляторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Автор предлагает способ питания популярных мультиметров серии М-83х (DT-83x) от двух никель-металлгидридных аккумуляторов типоразмера АА большой емкости, что позволяет значительно продлить время работы приборов без выключения питания.

В своей радиолюбительской практике для измерений я пользуюсь цифровым мультиметром М-832. Основной недостаток подобных приборов - отсутствие отдельного выключателя питания. Поэтому, чтобы не попасть в печальную ситуацию из-за малой продолжительности работы от девятивольтной гальванической батареи питания, когда несколько раз забыл выключить питание и "Крона" уже "села", приходится постоянно манипулировать переключателем режима работы и предела измерений, включая и выключая прибор. При этом контакты переключателя подвергаются значительному износу. Хотелось бы вообще не выключать мультиметр, оставив переключатель рода измерений в рабочем положении, наиболее часто используемом, что продлит срок службы переключателя, а мультиметр будет всегда в состоянии готовности к очередному измерению.

Замена гальванической батареи на аккумуляторную не решает проблемы. Во-первых, требуется ее частая зарядка из-за малой емкости "аккумуляторных "Крон". Во-вторых, аккумуляторная батарея быстро выйдет из строя, если не принять меры по ее отключению от работающего прибора при полной разрядке. Это привело к решению использовать для питания мультиметра два никель-металлгидридных аккумулятора типоразмера АА емкостью 2,7 Ач, разместив их в штатном отсеке питания, а напряжение 9 В получить от преобразователя напряжения. Без отключения питания продолжительность непрерывной работы при этом составила около месяца, что вполне меня устроило, ведь мобильный телефон мы заряжаем куда более часто. Конечно, преобразователь оснащен узлом, отключающим питание при разрядке аккумуляторов.

Рис. 1

Схема устройства приведена на рис. 1. На полевых транзисторах VT1 и VT2 с низкими пороговыми напряжениями собран электронный выключатель, отключающий батарею при разрядке до 2 В [1]. Транзисторы включены по известной схеме триггерной "защелки". При нажатии на кнопку SB1 открывается сначала транзистор VT2, а затем и VT1. От выходного напряжения выключателя (на стоке VT1), равного напряжению на его входе (истоке VT1), транзистор VT2 поддерживается в открытом состоянии до тех пор, пока напряжение на резистивном делителе R3R4 не снизится до его порогового значения. При напряжении меньше порогового оба транзистора закроются вследствие положительной обратной связи, что и приведет к отключению батареи. Ток, потребляемый преобразователем в этом случае, практически равен нулю.

Кнопка SB1 служит для включения преобразователя после установки батареи или после ее зарядки, если было ее отключение при полной разрядке, а также в случае, если после отключения разряженных аккумуляторов срочно требуется произвести несколько измерений, прежде чем поставить батарею на зарядку. Для этой цели между выводами затвора и истока транзистора VT1 и параллельно резистору R1 включен конденсатор С1. Когда VT2 закрывается при напряжении батареи менее 2 В, конденсатор, разряжаясь через резистор R1, удерживает несколько десятков секунд транзистор VT1 в открытом состоянии, что и позволяет произвести несколько измерений при разряженных аккумуляторах, периодически нажимая на кнопку. Время задержки выключения прямо пропорционально емкости конденсатора С1 и может быть изменено в большую или меньшую сторону.

На микросхеме DА1 по типовой схеме собран удвоитель напряжения. На выходе (выводе 5) DA1 относительно вывода 8 напряжение равно -5 В. КПД этого преобразователя при малом токе нагрузки (единицы миллиампер), как известно, близок к 100 % [2], а при входном напряжении 2,5 В собственный потребляемый таким преобразователем ток не превышает 25 мкА. Выходное напряжение удвоителя на DA1 вновь повышается до значения -9 В, необходимого для работы микросхемы АЦП (ICL7106), преобразователем, собранным на микросхеме DD1, и поступает на вывод 26 АЦП (-9 В).

После подачи питания от аккумуляторной батареи напряжение -5 В через диоды VD1, VD2 поступает на вывод 26 АЦП. Запускается его встроенный тактовый генератор, импульсы прямоугольной формы с вывода 38 поступают на вход DD1 - триггера Шмитта. Эта микросхема относится к высокоскоростной серии КМОП с повышенной нагрузочной способностью [3]. Ее выход нагружен на выпрямитель с удвоением напряжения, собранный на диодах VD1, VD2 и конденсаторах С5, С6, на выходе которого из -5 В и формируется напряжение -9 В. КПД этого преобразователя зависит лишь от падения напряжения на диодах Шотки VD1, VD2 при указанном выше токе нагрузки. Потребляемый триггером Шмитта ток приблизительно 10...20 мкА и зависит лишь от длительности перепадов импульсов тактового генератора АЦП. Другое схемное решение, по мнению автора, будет менее экономично.

Рис. 2

Блок питания собран на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита (рис. 2), размещаемой в отсеке мультиметра, предназначенном для батареи питания. Все элементы - для поверхностного монтажа, за исключением микросхемы DA1, которая может быть в корпусе не только SOIC, но и PDIP (DIP-8), для чего на плате предусмотрены соответствующие контактные площадки.

Плата разработана для установки резисторов типоразмера 1206, конденсаторов С1, С2, С4 - типоразмера В, С3 - 1206, С5, С6 - 0805. Диоды Шотки BAT54WS (VD1, VD2) заменимы любыми аналогичными с обратным током не более 2 мкА и емкостью меньше 5 пФ при обратном напряжении 5 В. Транзистор IRLML2244TR (VT1) - с сопротивлением канала не более 0,5 Ом при напряжении затвор-исток 2 В, его заменяют, например, Si2301BDS, IRLML6402TR, VT2 - любой маломощный с пороговым напряжением не более 2 В, кроме указанного на схеме подойдет, например, IRLML6346TR.

Микросхему NC7SZ14 ( Dd 1) можно заменить импортной микросхемой 4093В или 40106В, а также отечественными КР1561ТЛ1, КР1561ТЛ2. Их включение показано на рис. 3, при этом вывод 14 микросхемы необходимо соединить с линией 0 В, а вывод 7 - с линией -5 В. Печатную плату придется, конечно, доработать.

Рис. 3

Микросхема DA1, выпускаемая несколькими фирмами, более доступна с начальной аббревиатурой ICL. Приобретенные автором экземпляры (как в корпусах SOIC, так и PDIP) с буквой Z в конце обозначения микросхемы (например, ICL7660ACBAZ) имели вдвое большее выходное сопротивление (при входном напряжении 2,5 В - около 200 против 90.100 Ом без буквы Z). Экземпляры с таким выходным сопротивлением можно устанавливать в блок питания, если потребляемый АЦП ток не превышает 0,6 мА (обычно около 1 мА) или установлен более экономичный АЦП, например ICL7126.

Рис. 4

Блок легко помещается в корпусе прибора (рис. 4). Для зарядки аккумуляторной батареи GB1 на плате прибора клеем закреплены гнездо DS-313 (XS1) и тактовая кнопка включения ТС-0403 (SB1). Напротив них в боковой стенке корпуса просверлены два отверстия.

Налаживание сводится к установке резистором R3 отключения питания после появления устойчивого и ярко высвечиваемого на индикаторе мультиметра сообщения о разрядке батареи питания в виде символов BAT (в других моделях встречается LO BAT, LOW BAT). При номинальном напряжении аккумуляторной батареи 2,5 В следует также измерить напряжение питания АЦП. Если оно между выводами 1 и 26 превышает 9,3 В, что возможно, если в приборе установлено АЦП с током потребления менее 0,3 мА, следует один из диодов VD1 или VD2 заменить любым кремниевым маломощным, например 1N4148W, для получения требуемого напряжения. В случае незапуска тактового генератора АЦП, что вполне возможно, необходимо вывод 37 "TEST" АЦП (см. рис. 1) соединить с линией -5 В.

Литература

1. Глибин С. Электронный выключатель питания. - Радио, 2011, № 1,с. 54.
2. ICL7660S, ICL7660A Super Voltage Converters. - URL: intersil.com/content/dam/Intersil/documents/fn31/fn3179.pdf.
3. NC7SZ14 TinyLogic UHS Inverter with Schmitt Trigger Input. - URL: fairchildsemi.com/ds/NC/NC7SZ14.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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Вибротерапия помогает от диабета 04.11.2012 Найдено средство борьбы с начальной стадией диабета у подростков. Справляться с высоким уровнем глюкозы в крови, а также сухостью во рту поможет ежедневный курс вибраций. Так сообщили в своем докладе исследователи из медицинского колледжа штата Джорджии. Эксперимент проводился на мышах, чье состояние имитировало среднее состояние американского подростка - постоянно переедающего и движущегося прямым путем к заболеванию диабетом. В течение 8 недель переедающих мышей подвергали ежедневной 20-минутной вибрации. Таким образом удалось восстановить здоровый баланс ключевых про- и антивоспалительных медиаторов в их организме. Результат оказался лучше, чем даже при лечении обычными в таких случаях лекарствами. Организм обычных мышей всего за четыре первых дня курса стал гораздо лучше справляться с резкими повышениями уровня глюкозы, которые случаются от жирной, калорийной пищи. Любопытно, что вибрация хорошо помогает молодым мышкам, но не так воздействует на взрослых и старых мышей. "Это очень хороший знак, - говорит доктор Джек Ю, начальник отдела пластической и реконструктивной хирургии в медицинском колледже Джорджии. - Если вы съедите фунт сахара, уровень глюкозы в крови подскочит. Если у вас начинается диабет, он подскочит еще больше. Возможность управлять этими скачками обещает благоприятно сказаться на здоровье пациентов. Наша стандартная модель - средний американский подросток, который слишком много ест. Единственный способ сжечь жир - это заставить его тренироваться. Но теперь мы просто можем встряхнуть его кости, и мышцам не придется работать. Это очень эффективный способ обмануть организм, заставить его думать, что он совершает физическую нагрузку". Данная модель особенно эффективна с учетом грустной реальности - большинство людей не желает заниматься спортом. В то же время доктор Ю говорит, что пока до конца неясно, как именно вибрация приводит к желаемым результатам. Похоже, что это связано с воздействием тряски на здоровье костей. Вибрация имитирует движение костей во время тренировки, когда работу толкателя выполняют мышцы. В результате организм производит остеокальцин. Этот белок способствует укреплению костей, но он же подает поджелудочной железе сигнал о том, чтобы приготовиться к пище. Для человечества в целом эта схема была эффективна много веков назад, когда доисторические охотники гнались за своей добычей, настигали ее и могли вдоволь попировать. Но в наше время люди двигаются слишком мало, а едят много, поэтому схема редко работает. Кроме того, наш организм пытается удержать побольше жира, чтобы получить больше энергии. Это является главной причиной хронических воспалений, связанных с ожирением и сахарным диабетом 2-го типа. Жир провоцирует воспалительные факторы, а иммунная система может по ошибке принять сам жир за воспаление и отреагировать на него. И, к сожалению, это не поможет его устранить. А вибрации воздействуют и на этот механизм, заметно устраняя несбалансированность в организме. Также вибрации значительно уменьшают симптом чрезмерной жажды.

Другие интересные новости:

▪ Рекорд скорости капсул Hyperloop

▪ Мобильная рабочая станция Tornado F7 Server Edition

▪ Музыка, кофе и запахи улучшают работу мозга

▪ Исследование структуры бензола

▪ DC-DC модуль Texas Instruments TPSM84209

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоприем. Подборка статей

▪ статья Торг здесь неуместен! Крылатое выражение

▪ статья Что такое Эль-Ниньо? Подробный ответ

▪ статья Какого цвета небо? Детская научная лаборатория

▪ статья Автомобильный УКВ ЧМ тюнер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Волшебный кошелек. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026