毫欧表 - 万用表的前缀。方案、说明

毫欧表 - 万用表的前缀。无线电电子电气工程百科全书

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该前缀与 M-83x、DT-83x 系列数字万用表一起使用，可以测量分辨率为 0,001 欧姆的小有源电阻。与笔者之前开发的机顶盒一样，都是由万用表内部的ADC稳定器供电。

据了解，M-83x、DT-83x系列万用表测量直流电压误差较小。此外，通过调整参考电压 (100 mV) 来校准器件，始终可以最大限度地减少此误差。因此，根据作者的说法，万用表前缀的开发和重复，将一个或另一个测量值转换为其输入端“VΩmA”的恒定电压，可能会引起某些无线电爱好者的兴趣，无论是从经济角度还是从经济角度来看。观点和创意的角度。由于元件底座的可用性及其成本，此类附件可用于为家庭实验室组装良好的测量复合体，而无需购买昂贵的测量仪器，并且测量误差通常接近万用表本身的误差。

下面介绍了另一个这样的前缀 - 毫欧表。它允许您测量电阻器的低有源电阻，当电阻器是由高电阻率线段自制时（例如，对于各种分流器），这一点尤其重要。

主要技术特点

测量间隔，欧姆....... 0,001 ... 1,999
电阻测量误差在0,2...1,999 Ohm范围内，%，不大于*.......2
电源电压，V ...... 3
消耗电流，mA，仅此而已....... 2,5

* 在关闭测量夹并打开附件 200 ... 5 分钟后，在上述范围内仔细调整的设备的测量误差实际上已减少到直流电压测量模式下的万用表误差，极限为 10 mV。

有两种简单的方法可以测量低阻值电阻。第一种方法是通过被测电阻器施加小电流（mA 单位），然后增加被测电阻器两端的电压降。然而，这将需要在直流放大器中使用昂贵且不可用的具有低零偏置电压并避免温度变化的精密运算放大器。第二种更简单、更便宜，是施加更大的电流（例如 100mA）并直接测量电阻器两端的压降。如果有适当的直流 (DC) 源，它们就会这样做。乍一看，当毫欧表由万用表的 ADC 供电时，这是不可能的。但还有一种脉冲方法，即来自 IT 的用于测量的电流以与其周期相关的短脉冲提供。在这种情况下，如已知的，平均测量电流与脉冲序列的占空比成比例地减小。

该方法与之前的一些进展（例如 [1, 2]）一样，用于测量低电阻。

附件图如图所示。 1.考虑机顶盒的运行情况，将被测电阻R连接到端子XT3、XT4上_x.

辐射水平指示器
米。 1.附件方案

在逻辑元件DD1.1-施密特触发器(TSh)上，元件VD1、C1、R1、R2组装了脉冲发生器。脉冲重复周期 - 150...160 µs，暂停 - 3...4 µs。当图中 VD1 二极管导通时，发生器消耗最小电流，这是由于 TS 在从逻辑零状态到逻辑单元状态转换期间不同电流消耗的特性，反之亦然 [3 ]。当输入电压从高降低到低（输出处逻辑零）时，通过输出晶体管 TSh 的直通电流比相反情况大 2...4 倍。根据作者的观察，这个特点在缓冲CMOS逻辑的所有TS中都有体现。因此，如果通过引入VD1R1电路来减少电容器C2的放电时间，则3NS系列在74V供电时脉冲发生器的平均电流消耗将为0,2mA，而不是0,5…0,8mA。元件 DD1.2 和 DD1.3 是逆变器，其输出端的脉冲持续时间为 3 ... 4 µs，暂停时间为 150 ... 160 µs。它们并联连接以增加负载能力。

电流源安装在晶体管VT1上。二极管VD2——热补偿。 IT 电流设置为 100 mA。当电流流过 2 欧姆电阻时，电压降为 200 mV，对应于万用表的测量极限“200 mV”。仅当 DD1.1 上的脉冲发生器的输出出现暂停且电阻器 R4 通过该输出连接到公共线并持续 3 ... 4 µs 时，IT 才会设置测量电流。 “加速”电容器C2减少了晶体管VT1的开关时间，以在被测电阻器Rx上获得矩形脉冲。来自元件DD1.2、DD1.3的输出的反相脉冲到达场效应晶体管VT2的栅极，场效应晶体管VT2被包括作为同步检测器。在脉冲持续时间内，来自 IT 的电流流过被测电阻，在其两端产生电压降，该电压降通过同步检测器的开路晶体管 VT4，进入“存储”电容器 C2，对其充电，直到电压达到压降穿过电阻器。来自电容器的电压通过端子 XP3、XP150 馈送到“VΩmA”输入端进行测量。在脉冲结束时，两个晶体管都关闭 160 ... 3 μs 的时间，直到下一个晶体管出现。容量为 220 uF 的平滑电容器 C2,5 消除了机顶盒电源线中电流消耗的脉冲性质，将机顶盒内置稳压器 +3 V 的电流维持在约 1.2 mA 的水平。 ADC 万用表。鉴于逆变器 DD1.3、DD40 输出端脉冲的占空比为 50...100 (40 mA/ (50...XNUMX))，该电流很容易确定。

场效应晶体管VT3和元件R8、C5上的节点用于将来自ADC电压调节器的电容器C3的充电电流限制在从通电3秒起的不超过5mA的水平。当通电时，由于充电电流流经电阻器R5，电容器C8两端的电压开始上升。当它达到晶体管 VT3 的阈值时，后者开始平稳打开，为电容器 C3 提供对于 ADC 稳定器来说安全的充电电流。电阻R7和二极管VD3保证断电后电容C5的放电。

前缀组装在一侧层压玻璃纤维制成的板上。印刷电路板的图纸及其上元件的布置如图 2 所示。 3. 组装附件的照片如图 XNUMX 所示。 XNUMX.

辐射水平指示器
米。 2. 印刷电路板的绘图及其上元件的位置

辐射水平指示器
米。 3.组装好的控制台照片

电容器、电阻器和二极管是表面贴装的。电容器 C1、C2、C4 - 陶瓷尺寸 1206，C3、C5 - 钽尺寸 C 和 B。所有电阻器 - 1206。关于晶体管 2SA1286 (VT1) [4]，应该多说一点。例如，它将取代电流传输系数 h 的 2SA1282、2SA1282A_21E 不小于500（附加指数G）[5]。可以用其他h更小的类似的来代替_21E（最多 300），而电阻器 R4 的阻值应减小至 1,8 ... 2 kOhm。主要是在文档中或通过实验检查晶体管在集电极电流 I 处的输出特性的平坦部分_к 100 mA 从电压 U 开始_кэ 不超过 0,5 V。否则，无需依赖指示的测量误差 - 它可能会大得多。例如，场效应晶体管 IRLML2402 (VT2) 将取代 FDV303N 和 IRLML6302 (VT3) - BSS84。对于其他替换，应考虑到晶体管的阈值电压、开路电阻和输入电容 (Ciss) 必须与被替换的晶体管相当。

引脚 XP1“NPNc” - 适用于连接器或一段合适直径的镀锡线。安装引脚 XP2、XP3 后，在板上“就位”钻一个孔。引脚 XP2“VΩmA”和 XP3“COM”- 来自万用表探头。永久连接 XT 1、XT2 - 镀锡空心铜铆钉，焊接到印刷电路板上专用的接触垫上。将横截面为 0,5 ... 0,75 mm 的软线 MGShV 的镀锡端插入并焊接到铆钉中²最后是XT3、XT4鳄鱼夹。每根电线的长度为 10 ... 12 厘米。线夹“口”的下内表面镀锡。连接到它们的电线末端被镀锡，然后将它们拖入夹子的下部“口”中并进行焊接。焊料应涂抹过量，然后用锉刀锉至“鳄鱼”牙齿的水平，如图 4 的照片所示。 XNUMX.

辐射水平指示器
米。 4. 用焊料夹住

装置需要调整。使用时，将万用表工作类型开关置于测量“200mV”极限直流电压的位置。考虑到突出显示的逗号，读数应除以 100。在将机顶盒连接到万用表之前，应检查其从另一个带有电流保护的 3 V 电源消耗的电流，以免禁用内置功能。 - 在低功率 ADC 电源电压调节器中，如果任何元件发生故障或电路板载流轨道意外短路。

将附件连接到万用表并闭合夹具 XT3、XT4，用彼此顶部的焊接垫“咬住”它们的“嘴”。让晶体管 VT1 的热状态建立 5 ... 10 分钟。尽管晶体管外壳摸起来是冷的，但外壳内部的晶体，即使是 100 mA 的短电流脉冲，也会在这段时间内升温，并且其温度会稳定下来。为了方便调节，板上电阻R3和R6由两个并联而成。上图。 2 它们被指定为R3'、R3”和R6'、R6”。 5 ... 10 分钟后，选择电阻器 R6，使万用表指示器读数在 0 + 0,5 mV 范围内，然后通过选择附加电阻器 R6“设置“干净”零 (± 0 mV)选择电阻更大的附加电阻器 R3”。此外，通过将已知的测量电阻器 R 连接到端子 XT4、XTXNUMX_x例如，1欧姆，电阻器R3'和R3“设置万用表指示器上的适当读数。为了减少测量误差，应重复这些操作，直到获得所需的结果。上图。图5为机顶盒用万用表测量标称阻值5欧姆、公差±16%的2W C0,33-5MV线电阻时的照片。

辐射水平指示器
米。 5. 带万用表的控制台照片

当更换印刷电路板时，DD1微电路元件的空闲输入端应连接到正极电源线或公共电线上。

Sprint LayOut 5.0 格式的 PCB 绘图可以从 ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/08/milliometter.zip 下载。

文学

Glibin S. EPS 仪表 - 万用表的附件。 - 广播，2011 年，第 8 期，第 19 页20、XNUMX。
Glibin S. 更换 EPS 仪表中的 74AC132 微电路。 - 广播，2013 年，第 8 期，第 24 页XNUMX.
74HC14、74HCT14。六角反相施密特触发器。 - URL：nxp.com/documents/data_sheet/74HC_HCT14.pdf。
2SA1286。 - URL：pdf.datasheetcatalog.com/datasheets2/14/147003_1.pdf。
2SA1282、2SA1282A。 - 网址：pdf。 datasheetcatalog.com/datasheets2/16/163185_2.pdf。

作者：S. Glibin

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