袖珍万用表。方案、说明

袖珍万用表。无线电电子电气工程百科全书

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该万用表的一个特点是具有测量限值的电子开关和用于将 BIS KR572PV2 的输出与液晶指示器相匹配的原始装置。该设备由一节“Korund”电池供电，其能量足以连续运行 50 小时。万用表仍然工作的最低电压为 6,5 V。在该值下，LCD“熄灭”，尽管当电源电压降至 5,6 V 时，万用表的电子部分可以正常工作。

该装置的测量单元是在运算放大器（op-amp）DA2（见原理图）和LSI DD6上制作的。该 LSI 结构 CMOS 的工作原理是双积分至小数点后 3,5 位，输出用于驱动七段 LED 指示灯。 KR572PV2系列LSI从两个电源消耗的最大电流不超过1,8mA，最高位的输出电流至少为10mA，其余至少为5mA。

KR100PV1A、KR3PV5B 和 KR572PV2V 的 ADC 共模信号衰减系数达到 572 dB，转换误差不超过 2、572 和 2 个计数单位。指定参数在温度为 25±10°С、电源电压为 +5 V (Upit1.) 和 -5 V (Upit2.) 且不稳定度为 ±1% 时得到保证。

电源电压Upit1。范围为+4,5 至+5,5 V，Upit.2，-8 至-4,5 V。输入电压和参考电压不应超过电源电压。为了使 LSI 不会出现故障，首先将其连接到公共线（引脚 21 和 32），然后串联施加电压：电源（引脚 1 和 26）、示范电压（引脚 35 和 36），最后，输入（引脚 30 和 31）。按相反顺序缓解紧张。当转换输入信号时，相对于公共线测量，结论30、32和35MC连接到公共线。

在此万用表中，所包含的 BIS KR572PV2 与典型万用表不同。特点-在液晶显示器上工作时，各段的输出通过二极管VD14-VD36连接到LSI输出，并通过电阻器R34-R59连接到公共LCD线。对其施加频率为 1 kHz 的脉冲电压。 KR572PV2微电路的这种包含使其能够与LCD一起工作，但是，在这种情况下，指示器段上的电压的恒定分量稍微超出了允许值。时钟发生器（LSI 的一部分）的脉冲重复率由元件 R71、C20 确定，等于 40 kHz。通过开关SA1测量的电压被提供给由多路复用器DD2和运算放大器DA1形成的电子衰减器。

所选的测量刻度对应于多路复用器端子9和10处的某个二进制代码，这将电阻R25、R27、R29、R33形成的相应电阻引入运放的反馈电路。这些电阻器根据多路复用器的控制代码提供从 X1 输入端子到 DA1 输出的以下传输比：1、0,1、0,01； 0,001。万用表测量电压时的输入电阻由电阻R8决定。如果输入电压意外超过所选范围的极限值，它与二极管 VD4 和 VD5 一起为 DA1 芯片提供过载保护。当测量1、10、100mA范围内的电流时，电子衰减器的传递系数取以下值：100； 10； 1. 通过插座 X0,1 进行 1 至 4A 的电流测量。此时，输入电路的增益为1。

在测量恒压或恒流模式下，LSI ADC 输入的信号来自 DA1 微电路的输出。测量变量时，来自 DA1 输出的双极性信号被转换为组装在运算放大器 DA2 上的单极性整流器，并通过平滑滤波器馈送到 LSI 的输入。在双极性整流器中，输出零电压的稳定性由电阻R62提供，交流电压的负反馈由电容器C 15实现。

测量电阻时，电流流过万用表的输入插孔和与之相连的电阻，其阻值与被测电阻的阻值无关。它由装配在晶体管 VT2-VT4 上的稳定电流发生器产生。多路复用器 DD1 根据所选限制连接电阻器 R12 - R15 之一，设置所需的稳定电流值。

测量极限选择装置基于DD4、DD5微电路，包含两个RS触发器（DD4.1和DD4.2）、一个振动器（DD4.3）和一个可逆计数器（DD5）。计数器DD1的输出Q2和Q5处的逻辑电平控制多路复用器DD1和DD2的操作，从而确定所选择的测量极限。代码00对应测量限值2； 01-20； 10-200、11-2000 V（毫安、千欧）。

当万用表打开时，计数器 DD5 的输出处设置代码 01，并且打开 20 V（mA，kOhm）的限制。按 SB1 或 SB2 按钮选择所需的测量限值。在第一种情况下 (+1)，会过渡到较大的测量限值，在第二种情况下 (-1)，会过渡到较小的测量限值。在 LCD 上，这是通过向右或向左移动小数点来指示的。让我们看看这是如何发生的。当按下SB1（SB2）时，电容器C5（C6）的充电电流导致RS触发器DD4.1（DD4 2）的输入端出现正脉冲，并触发。 DD4.1 (DD4.2) 输出端的电压降启动 DD4.3 单触发，其输出脉冲被馈送到 DD1 计数器的计数输入并将其状态更改为 5。 DD1 4 3通过 R32C11 链的击穿会影响 RS 触发器 DD4.1 和 DD4.2，并在 100 µs 后将它们返回到原始状态。计数器DD5的操作模式设置输入±1处的逻辑电平：如果有逻辑1，则进行求和，如果减去逻辑0。在万用表中，DD1芯片的±5输入处始终存在零电平，但当按下SB1（+1）按钮时，该输入处出现一个逻辑单元，写入1后该逻辑单元消失。计数器 DD1 输入端正脉冲的持续时间为±5，约为 101 µs。

选择所描述的切换测量限值的方法是为了基于该设备创建具有自动选择限值的万用表。 +5,5V和-4,7V的电源电压由由稳定器和极性转换器组成的电源单元产生。正电压形成组装在晶体管VT1、VT5、VT6上的稳定器。这种稳压器的稳压系数至少为500，并具有短路保护功能。当万用表打开时，由元件C1、VD1、R6组成的触发电路使稳定器进入工作模式。稳压管VT1两端的压降仅为0,05-0,1V。

示意图（点击放大）

印刷电路板

DA1、DA2 K544UD1A、DD1、DD2 K564KP1、DD3 K564LA7、DD4 K564TR2、DD6 KR572PV2B、VT1、VT7 K.T361B； VT2 - VT4 KT3107B、VT5、VT6、VT8 KT315B、VD1、VD6。 VD7、VD10、VD11、VD14 - VD36 KD103A、VD4、VD5 KD503B、VD8、VD9。 VD12。 VD13 D9D

万用表主要技术参数：

测量上限：
直流电压 (V)、电流 (mA) 和电阻 (kΩ) .... 2； 20;200;2000
交流电压 (V) 和电流 (mA) ................................................ ...... 1;10;100;1000
输入电阻，mOhm .... 1
基本测量误差：
恒压，%。 ....... 一
交流电压，%。 ....... 3
直流电流，%....................... 1
交流电，% ..................... 3
阻力，%................................. 1
测量频率范围：
交流电压, kHz .... 0,02-20
交流，千赫...... 0.02-10
测量电流时输入端电压降不在0,1和1A之间，V.......不超过1
在其他限制上，V .... 不超过 0,1
电流消耗，mA ....... 不超过 8
尺寸，毫米. 130x63x25
重量，克 .... 185

-4,7V 的负极性电压是在包含发生器、输出晶体管级和电容电压倍增器的转换器中获得的。组装在 DD3 芯片上的发生器的输出电压是频率约为 1 的脉冲序列。千赫。这些脉冲被馈送到输出级晶体管VT7和VT8的基极，并交替打开和关闭它们。当晶体管VT7开路时，通过它和二极管VD8对电容SU充电，当VT8-电容C 10 通过它和二极管VD9放电时，对电容C9充电，此时负电压为-4,7V由于稳定电压被施加到转换器的输出级并且-4,7V电路负载不变，因此负电压是稳定的。

带载时负电压纹波幅值不超过10mV，空载时电源单元消耗的电流为1,5-2mA。

万用表主要采用MLT电阻，容差为±5%，只有R4品牌C1 8电阻的容差为±1%，在数字欧姆表上选择，精度不差于±3%，这样操作会大大降低万用表的损耗设置时间。微调电阻器-SPZ-4。本装置采用氧化电容器K8-9和K25-27，恒定电容器C29-C33、C0,1-C18采用KM品牌。用于选择限制的按钮是 MP-53 或 MP-1 型微动开关、通电拨动开关 MT-53、开关 SA19-PG4-ZP-ZN、SA8 由两个拨动开关 MP 11 组成。万用表的元件放置在由 20 毫米厚的双面箔玻璃纤维制成的印刷电路板上（见图）固定电阻器和 MS DD9 垂直安装在板上。元件R12、R1、R1、R2和FU3安装在开关SA12上。为了减小装置的尺寸，LCD被放置在LSI上方。在板图中，需要分别连接点 A - A、B - C、G - G 和 1-7，并将点 D 连接到端子 3 DD4。电阻器R8-R9和二极管VD2-VD1未标记。

使用万用表首先检查电源节点。其正常工作通过两个输出电压的存在以及无负载时的电流消耗不超过 2 mA 来证明。使用齐纳二极管 VD5,2 设置 5,5-3 V 范围内的输出电压。在直流电流测量模式下，如果未连接输出插座，则 LCD 显示屏上应显示数字 000 或 -000，如果将 +1888 V 施加到 BIS DD5 的引脚 37，则该数字将替换为读数 -6。通过按下SB1和SB2按钮，检查测量极限选择节点的操作，控制逗号的正确显示。如有必要，检查示波器 RS 触发器 DD4.1 和 DD4 2、单振动器 DD4.3 和计数器 DD5。然后进行电子衰减器的测试。为此，在电压测量模式下，将 1 V 信号和 1 kHz 频率馈送到万用表的输入端。输出信号由DA6芯片的1脚控制，输入设备的传输系数取决于所选的测量限值，应分别为1； 0,1； 0,01； 0,001、2以内20； 200； 2000V（毫安，k0m）。

如果电子分压器工作正常，输入插孔被短路，并且运放DA28输出端的微调电阻R0被设置为1。接下来，将示波器连接到 DA2 芯片的输出（引脚 6），并用可变电阻 R53 进行平衡。在这两种情况下，调零精度均为 ±0,1 mV。要设置灵敏度，将万用表切换到直流电压测量模式，限值为 2 V。向输入施加 1000 mV 的校准直流电压后，通过微调电阻器 R69 在显示屏上设置读数“1.000”在交流电压测量模式下，1000 mV、频率1 kHz 的信号和微调电阻R65 在显示屏上设置数字“1.000”。电阻器 R12-R15 的值是通过连接到输入端的电阻为 100 Ohm 10、100 kOhm 和 1 MΩ 的示例电阻器来选择的。

作者：E. Velik、V. Efremov

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