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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Самый яркий флуоресцентный материал 20.08.2020 Группа ученых из университета Индианы, США, и Копенгагенского университета, Дания, преодолев несколько серьезных проблем, разработала технологию производства того, что можно назвать самым ярким флуоресцентным материалом на сегодняшний день. Более того, этот новый материал может эффективно выступать в роли наполнителя для красок и полимерных материалов, открывая возможности для создания элементов солнечных батарей следующего поколения, лазеров и многого другого. Главная из проблем, которые были упомянуты в первом абзаце, заключается во взаимном влиянии флуоресцентных частиц, которые помещаются внутрь твердого тела или жидкого состава. Эти частицы располагаются хаотически, и большинство переизлучаемых ими фотонов света поглощается частицами, расположенными в непосредственной близости. Более того, если частицы касаются друг друга, то часть энергии поглощенного фотона света отбирается другой частицей. И все это, в свою очередь, снижает уровень флуоресценции, другими словами, краски и твердые материалы выглядят более тускло, чем они могли быть при "правильном" расположении частиц красителя. Решением этой проблемы стали специальные макроциклические молекулы, имеющие форму звезды, которые не дают соприкасаться и взаимодействовать молекулам флуоресцентного вещества. Состав из этих макро-звезд был подмешан в краситель, и после этого в растворе образовались так называемые ионные изоляционные решетки. Эти решетки могут быть выращены в виде кристаллов, высушены и размолоты в порошки, которые, в свою очередь, могут быть нанесены тонким слоем на поверхности или включены в состав прозрачных полимерных материалов, придавая им соответствующий цвет. Ранее ученые уже пытались использовать макроциклические молекулы для подобной цели, но в этих попытках ученые использовали цветные молекулы. Сейчас же ученые использовали бесцветные версии таких молекул, что позволило частицам флуоресцентного красителя работать "на полную мощность" за счет наличия свободного пространства между ними. У новых сверхъярких материалов, по мнению ученых, имеется масса областей применения, включая сбор солнечной энергии, лазеры, технологии отображения информации, материалы с "переключаемыми" оптическими свойствами и т.п. И в ближайшем времени ученые планируют продолжить работу над новыми материалами с целью адаптации их производства под условия, специфичные для каждой конкретной области применения.

Другие интересные новости:

▪ NVMe-накопители HP EX900 Pro

▪ Ветроэлектрогенератор с лазером

▪ Новые оптические диски для сотовых телефонов нового поколения

▪ Солнцезащитные кремы нужно беречь от хлора

▪ Топливо из виски

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Ваши истории. Подборка статей

▪ статья Послушание трупа. Крылатое выражение

▪ статья Кто помогал Шишкину рисовать медведей на картине Утро в сосновом лесу? Подробный ответ

▪ статья Работа с ручной лебедкой и ручной талью. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Ультракоротковолновые антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья В ту же грань. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026