ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Miliohmímetro - prefixo para o multímetro. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição O acessório, junto com um multímetro digital da série M-83x, DT-83x, permite medir pequenas resistências ativas com resolução de 0,001 Ohm. Assim como os decodificadores anteriores desenvolvidos pelo autor, ele é alimentado pelo estabilizador ADC interno do multímetro. Sabe-se que os multímetros das séries M-83x, DT-83x apresentam um pequeno erro na medição da tensão CC. Além disso, este erro sempre pode ser minimizado calibrando o dispositivo ajustando a tensão de referência (100 mV). Portanto, segundo o autor, o desenvolvimento e repetição de acessórios para um multímetro que convertam um ou outro valor medido em tensão constante em sua entrada “VΩmA” pode ser de interesse de uma determinada parte dos radioamadores, tanto do ponto de vista financeiro quanto ponto de vista criativo. Dada a disponibilidade da base do elemento e seu custo, a partir de tais acessórios é possível montar um bom sistema de medição para um laboratório doméstico sem recorrer à compra de instrumentos de medição caros, muitas vezes com um erro de medição próximo ao erro do próprio multímetro. Outro acessório desse tipo - um miliohmímetro - é apresentado abaixo. Ele permite medir baixas resistências ativas de resistores, o que é especialmente importante quando você mesmo os fabrica a partir de pedaços de fio com alta resistividade, por exemplo, para vários shunts. Principais características técnicas
* O erro de medição de um dispositivo cuidadosamente ajustado no intervalo acima é praticamente reduzido ao erro de um multímetro no modo de medição de tensão CC no limite de 200 mV 5...10 minutos após ligar o decodificador com o medidor braçadeiras fechadas. Existem duas maneiras simples de medir resistores de baixa resistência. A primeira é aplicar uma pequena corrente (unidades de mA) através do resistor medido, seguida de aumentar a queda de tensão no resistor medido. No entanto, isso exigirá o uso em um amplificador DC de amplificadores operacionais de precisão caros e não amplamente disponíveis, com uma baixa tensão de deslocamento zero e sua sensibilidade às mudanças de temperatura. A segunda - mais simples e menos dispendiosa - é aplicar mais corrente (por exemplo, 100 mA) e medir diretamente a queda de tensão no resistor. Se houver uma fonte de corrente contínua (DC) apropriada, é isso que eles fazem. À primeira vista, quando o miliohmímetro é alimentado pelo ADC do multímetro, isso não é possível. Mas também existe um método de pulso, quando a corrente do IT para medição é fornecida em pulsos curtos em relação ao seu período. Neste caso, a corrente média de medição, como se sabe, diminui proporcionalmente ao ciclo de trabalho da sequência de pulsos. Este método, como em alguns desenvolvimentos anteriores, por exemplo [1, 2], é usado para medir resistências baixas. O diagrama de fixação é mostrado na Fig. 1. Vamos considerar o funcionamento do decodificador com o resistor medido R conectado aos terminais XT3, XT4x.
Um gerador de pulsos é montado no elemento lógico DD1.1 - um gatilho Schmitt (TS), elementos VD1, C1, R1, R2. O período de repetição do pulso é 150...160 µs, pausa - 3...4 µs. Quando o diodo VD1 é ligado conforme indicado no diagrama, o gerador consome uma corrente mínima, o que se deve à peculiaridade dos diferentes consumos de corrente do TS durante sua transição do estado de zero lógico para um lógico e vice-versa [3 ]. Quando a tensão de entrada diminui de um nível alto para um nível baixo (o nível de saída é zero lógico), a corrente de passagem através dos transistores de saída TS é 2...4 vezes maior do que no caso oposto. Esse recurso, segundo observações do autor, se manifesta em todos os TCs de lógica CMOS tamponada. Portanto, se o tempo de descarga do capacitor C1 for reduzido com a introdução do circuito VD1R2, o consumo médio de corrente do gerador de pulsos com alimentação de 3 V para a série 74NS será igual a 0,2 mA em vez de 0,5...0,8 mA. Os elementos DD1.2 e DD1.3 são inversores, em cuja saída a duração do pulso é de 3...4 μs e a pausa é de 150...160 μs. Eles estão conectados em paralelo para aumentar a capacidade de carga. Uma fonte de corrente é montada no transistor VT1. O diodo VD2 compensa a temperatura. A corrente IT está definida para 100 mA. Com tal corrente em um resistor de 2 Ohm, a queda de tensão é de 200 mV, o que corresponde ao limite de medição do multímetro “200 mV”. IT define a corrente para medição somente quando aparece uma pausa na saída do gerador de pulsos em DD1.1, quando o resistor R4 é conectado ao fio comum através desta saída por um tempo de 3...4 μs. O capacitor “acelerado” C2 reduz o tempo de comutação do transistor VT1 para obter pulsos retangulares no resistor medido Rx. Pulsos invertidos das saídas dos elementos DD1.2, DD1.3 são fornecidos à porta do transistor de efeito de campo VT2, conectado como um detector síncrono. Durante a duração do pulso, a corrente do IT passa pelo resistor medido, criando uma queda de tensão nele, que, através do transistor aberto VT2 do detector síncrono, é fornecida ao capacitor de “memória” C4, carregando-o até a tensão cai no resistor. A tensão do capacitor através dos terminais XP2, XP3 é fornecida à entrada “VΩmA” para medição. No final do pulso, ambos os transistores fecham por um tempo de 150...160 μs até que o próximo apareça. O capacitor de suavização C3 com capacidade de 220 μF elimina a natureza pulsada do consumo de corrente do decodificador na linha de alimentação, mantendo-o em um nível de cerca de 2,5 mA para o regulador de tensão de +3 V integrado do ADC do multímetro. Esta corrente não é difícil de determinar, visto que o ciclo de trabalho dos pulsos na saída dos inversores DD1.2, DD1.3 é 40...50 (100 mA/ (40...50)). O nó no transistor de efeito de campo VT3 e nos elementos R8, C5 serve para limitar a corrente de carga do capacitor C3 do estabilizador de tensão ADC a um nível não superior a 3 mA a partir do momento em que a energia é aplicada por 5 s. Quando a energia é aplicada, a tensão no capacitor C5 começa a aumentar devido ao fluxo da corrente de carga através do resistor R8. Ao atingir o limite do transistor VT3, este começa a abrir suavemente, garantindo a corrente de carga do capacitor C3 em um nível seguro para o estabilizador ADC. O resistor R7 e o diodo VD3 garantem a descarga do capacitor C5 após o desligamento da energia. O console é montado em uma placa feita de folha de fibra de vidro em um dos lados. O desenho da placa de circuito impresso e a disposição dos elementos nela são mostrados na Fig. 2. Uma fotografia do console montado é mostrada na Fig. 3.
Capacitores, resistores e diodos são montados em superfície. Os capacitores C1, C2, C4 são de cerâmica tamanho 1206, C3, C5 são de tântalo tamanho C e B. Todos os resistores são 1206. Um pouco mais de detalhes devem ser ditos sobre o transistor 2SA1286 (VT1) [4]. Pode ser substituído, por exemplo, 2SA1282, 2SA1282A com coeficiente de transferência de corrente h21E não inferior a 500 (índice adicional G) [5]. Pode ser substituído por outros similares com h menor21E (até 300), enquanto a resistência do resistor R4 deve ser reduzida para 1,8...2 kOhm. O principal é verificar na documentação ou experimentalmente se a parte plana da característica de saída do transistor na corrente de coletor Iк 100 mA iniciado a partir da tensão Uke não mais que 0,5 V. Caso contrário, você não terá que contar com o erro de medição indicado - ele pode ser significativamente maior. O transistor de efeito de campo IRLML2402 (VT2) pode ser substituído, por exemplo, por FDV303N, e IRLML6302 (VT3) por BSS84. Ao substituir, deve-se levar em consideração que a tensão limite dos transistores, a resistência de canal aberto e a capacitância de entrada (Ciss) devem ser comparáveis aos que estão sendo substituídos. Pino XP1 "NPNc" - adequado a partir do conector ou de um pedaço de fio estanhado de diâmetro adequado. O furo para isso na placa é feito “no lugar” após a instalação dos pinos XP2, XP3. Pinos XP2 "VΩmA" e XP3 "COM" - de pontas de prova para multímetro. Conexões permanentes XT 1, XT2 - rebites ocos de cobre estanhado, soldados nas placas de contato destinadas a eles na placa de circuito impresso. As pontas estanhadas de um fio flexível MGShV com seção transversal de 0,5...0,75 mm são inseridas nos rebites e soldadas.2, terminando com pinças jacaré XT3, XT4. O comprimento de cada fio é de 10...12 cm As superfícies internas inferiores da “boca” das pinças são estanhadas. As pontas dos fios que vão até eles são estanhadas, depois puxadas para as “bocas” inferiores dos grampos e soldadas. A solda deve ser aplicada com excesso, que depois é lixada com lima agulha até o nível dos dentes do crocodilo, conforme mostra a fotografia Fig. 4.
O console requer ajuste. Ao trabalhar com ele, a chave para o tipo de funcionamento do multímetro é colocada na posição de medição de tensão contínua no limite de “200 mV”. As leituras, levando em consideração a vírgula exibida, devem ser divididas por 100. Antes de conectar o decodificador ao multímetro, deve-se verificar a corrente consumida por ele de outra fonte de alimentação de 3 V que possua proteção de corrente, para não danificar o regulador de tensão de alimentação ADC de baixa potência integrado no caso de mau funcionamento de qualquer elemento ou curto-circuito acidental dos caminhos de transporte de corrente da placa. Conecte o decodificador ao multímetro e feche os grampos XT3, XT4, “mordendo-os” em uma “boca” com almofadas soldadas umas sobre as outras. Deixe as condições térmicas do transistor VT1 se estabelecerem por 5...10 minutos. Apesar de o corpo do transistor estar frio ao toque, o cristal dentro do corpo, mesmo com pulsos curtos de corrente de 100 mA, aquecerá durante esse tempo e sua temperatura se estabilizará. Para facilitar a configuração, os resistores R3 e R6 da placa são compostos por dois, conectados em paralelo. Na Fig. 2 eles são designados como R3', R3” e R6’, R6”. Após 5...10 minutos, selecione o resistor R6' para que as leituras do indicador do multímetro estejam na faixa de 0+0,5 mV e, em seguida, selecione um resistor adicional R6” de maior resistência para definir um zero “puro” (±0 mV ). Em seguida, conectando um resistor medido conhecido R aos terminais XT3, XT4x, por exemplo, 1 Ohm, os resistores R3' e R3” definem as leituras correspondentes no indicador do multímetro. Para reduzir o erro de medição, estas operações devem ser repetidas até que o resultado desejado seja obtido. Na Fig. A Figura 5 mostra uma fotografia de um decodificador com multímetro ao medir um resistor de fio enrolado S5-16MV com potência de 2 W com resistência nominal de 0,33 Ohm e tolerância de ±5%.
Ao trocar a placa de circuito impresso, as entradas livres dos elementos do microcircuito DD1 devem ser conectadas à linha de alimentação positiva ou a um fio comum. Um desenho da placa de circuito impresso no formato Sprint LayOut 5.0 pode ser baixado em ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/08/milliommetter.zip. Literatura
Autor: S. Glibin Veja outros artigos seção Tecnologia de medição. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: O ruído do trânsito atrasa o crescimento dos pintinhos
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