Линейный омметр схемы. Радиосхемы схемы электрические принципиальные
Пользуемся стрелочным прибором
Наверное, люди, которые пользуются цифровыми
измерительными приборами, с иронией посмотрят на эту главу
книги. Однако многие рекомендации, рассказанные здесь для
стрелочного прибора, могут быть применимы и для
цифрового тестера, так как в него также входит омметр.
Не все начинающие радиолюбители знают, что омметром
можно проверять почти все радиоэлементы: резисторы,
конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы,
диоды, тиристоры, транзисторы, некоторые микросхемы. В аво-
метре омметр образован внутренним источником тока
(сухим элементом или батареей), стрелочным прибором и
набором резисторов, которые переключаются при
изменении пределов измерения. Сопротивления резисторов
подобраны таким образом, чтобы при коротком замыкании клемм
омметра стрелка прибора отклонилась вправо до последнего
деления шкалы. Это деление соответствует нулевому
значению измеряемого сопротивления. Когда же клеммы
омметра разомкнуты, стрелка прибора стоит напротив левого
крайнего деления шкалы, которое обозначено значком
бесконечно большого сопротивления. Если к клеммам омметра
подключено какое-то сопротивление, стрелка показывает
промежуточное значение между нулем и бесконечностью и
отсчет производится по оцифровке шкалы. В связи с тем, что
шкалы омметров выполнены в логарифмическом масштабе,
края шкалы получаются сжатыми, поэтому наибольшая
точность измерения соответствует положению стрелки в
средней, растянутой части шкалы. Таким образом, если стрелка
прибора оказывается у края шкалы, в сжатой ее части, для
повышения точности отсчета следует переключить омметр
на другой предел измерения.
Омметр производит измерение сопротивления,
подключенного к его клеммам, путем измерения постоянного тока,
протекающего в цепи. Поэтому к сопротивлению прикладывается
постоянное напряжение от встроенного в омметр источника.
В связи с тем, что некоторые радиоэлементы обладают
разными сопротивлениями в зависимости от полярности
приложенного напряжения, для грамотного использования омметра
необходимо знать, какая из клемм омметра соединена с
плюсом источника тока, а какая - с минусом. В паспорте авомет-
ра эти сведения обычно не указаны, и их нужно определить
самостоятельно. Это можно сделать либо по схеме авометра,
либо экспериментально с помощью какого-либо
дополнительного вольтметра или исправного диода любого типа.
Щупы омметра подключают к вольтметру так, чтобы
стрелка вольтметра отклонялась вправо от нуля. Тогда тот щуп,
который подключен к плюсу вольтметра, будет также
плюсовым, а второй - минусовым. При использовании в этих целях
диода его сопротивление измеряют два раза: сначала
произвольно подключая к диоду щупы, а второй раз - наоборот. За
основу берется то измерение, при котором показания
омметра получаются меньшими. При этом щуп, подключенный к
аноду диода, будет плюсовым, а щуп, подключенный к
катоду, - минусовым.
При проверке исправности того или иного
радиоэлемента возможны две различные ситуации: либо проверке
подлежит изолированный, отдельный элемент, либо элемент,
впаянный в какое-то устройство. Нужно учесть, что за редким
исключением проверка элемента, впаянного в схему, не
получится полноценной, возможны грубые ошибки. Они
связаны с тем, что параллельно контролируемому элементу к
схеме могут оказаться подключены другие элементы, и омметр
будет измерять сопротивление не проверяемого элемента,
а параллельного соединения его с другими элементами.
Возможность достоверной оценки исправности
контролируемого элемента схемы можно определить путем изучения этой
схемы, проверяя, какие другие элементы к нему подключены
и как они могут повлиять на результат измерения. Если такую
оценку произвести затруднительно или невозможно, следует
отпаять от остальной схемы хотя бы один из двух выводов
контролируемого элемента и только после этого производить
его проверку. При этом также не следует забывать и о том, что
тело человека также обладает некоторым сопротивлением,
зависящим от влажности кожной поверхности и от других
факторов. Поэтому при пользовании омметром во
избежание появления ошибки измерения нельзя касаться пальцами
обоих выводов проверяемого элемента.
Проверка резисторов
Проверка постоянных резисторов производится омметром
путем измерения их сопротивления и сравнения с
номинальным значением, которое указано на самом резисторе и
на принципиальной схеме аппарата. При измерении
сопротивления резистора полярность подключения к нему
омметра не имеет значения. Необходимо помнить, что
действительное сопротивление резистора может отличаться
от номинального на величину допуска. Поэтому, например,
если проверяется резистор с номинальным
сопротивлением 100 кОм и допуском ±10%, действительное
сопротивление такого резистора может колебаться в пределах от 90 до
110 кОм. Кроме того, сам омметр обладает определенной
погрешностью измерения (обычно порядка 10%). Таким
образом, при отклонении фактически измеренного
сопротивления на 20% от номинального значения резистор
следует считать исправным.
При проверке переменных резисторов измеряется
сопротивление между крайними выводами, которое должно
соответствовать номинальному значению с учетом допуска
и погрешности измерения, а также необходимо измерять
сопротивление между каждым из крайних выводов и
средним выводом. Эти сопротивления при вращении оси из
одного крайнего положения в другое должны плавно, без
скачков изменяться от нуля до номинального значения.
При проверке переменного резистора, впаянного в схему,
два из его трех выводов необходимо выпаивать. Если
переменный резистор имеет дополнительные отводы,
допустимо, чтобы только один вывод оставался припаянным к
остальной части схемы.
Проверка конденсаторов
Конденсаторы могут иметь следующие дефекты: обрыв, про
бой и повышенная утечка. Пробой конденсатора характери
зуется наличием между его выводами короткого замыкания
то есть нулевого сопротивления. Пробитый конденсатор
любого типа легко обнаруживается омметром путем провер
ки сопротивления между его выводами.
Конденсатор не пропускает постоянного тока, его со
противление, которое измеряется омметром, должно быть
бесконечно велико. Однако это оказывается справедливо
лишь для идеального конденсатора. В действительности
между обкладками конденсатора всегда имеется какой-то
диэлектрик, обладающий конечным значением
сопротивления, которое называется сопротивлением утечки. Его-то и
измеряют омметром. В зависимости от используемого в
конденсаторе диэлектрика устанавливаются критерии
исправности по величине сопротивления утечки. Слюдяные,
керамические, пленочные, бумажные, стеклянные и воздушные
конденсаторы имеют очень большое сопротивление утечки,
и при их проверке омметр должен показывать бесконечно
большое сопротивление. Однако имеется большая группа
конденсаторов, сопротивление утечки которых
сравнительно невелико. К ней относятся все полярные конденсаторы,
которые рассчитаны на определенную полярность
приложенного к ним напряжения, и эта полярность указывается на
их корпусах. При измерении сопротивления утечки этой
группы конденсаторов необходимо соблюдать полярность
подключения омметра (плюсовой вывод омметра должен
присоединяться к плюсовому выводу конденсатора), в
противном случае результат измерения будет неверным. К этой
группе конденсаторов относятся все электролитические и
оксидно-полупроводниковые конденсаторы. Сопротивление
утечки таких исправных конденсаторов должно быть не
менее 100 кОм, остальных не менее 1 МОм. При проверке
конденсаторов большой емкости нужно учесть, что при
подключении омметра к конденсатору, если он не был заряжен,
начинается его зарядка и стрелка омметра делает бросок в
сторону нулевого значения шкалы. По мере зарядки стрелка
движется в сторону увеличения сопротивлений. Чем больше
емкость конденсатора, тем медленнее движется стрелка.
Отсчет сопротивления утечки следует производить только
после того, как она практически остановится. При проверке
конденсаторов емкостью порядка 1000 мкФ на это может
потребоваться несколько минут.
Внутренний обрыв или частичная потеря емкости
конденсатором не могут быть обнаружены омметром. Для этого
необходим прибор, позволяющий измерять емкость. Однако обрыв
конденсатора емкостью более 0,2 мкФ может быть обнаружен
омметром по отсутствии начального скачка стрелки во время
зарядки. Повторная проверка конденсатора на обрыв может
производиться только после снятия заряда, для чего выводы
конденсатора нужно замкнуть на короткое время.
Конденсаторы переменной емкости проверяются
омметром на отсутствие замыканий. Для этого омметр
подключается к каждой секции агрегата и медленно поворачивается
ось из одного крайнего положения в другое. Омметр
должен показывать бесконечно большое сопротивление в
любом положении оси.
Проверка катушек индуктивности
При проверке омметром катушек индуктивности
контролируется только отсутствие в них обрыва. Сопротивление
однослойных катушек должно быть равно нулю,
сопротивление многослойных - близко к нулю. Иногда в паспортных
данных аппарата указывается сопротивление многослойных
катушек постоянному току, и на его величину можно
ориентироваться при их проверке. При обрыве катушки омметр
показывает бесконечно большое сопротивление. Если
катушка имеет отвод, нужно проверить обе секции, подключая
омметр сначала к одному из крайних выводов катушки и к ее
отводу, а затем - ко второму крайнему выводу и отводу.
Проверка низкочастотных дросселей
и трансформаторов
Как правило, в паспортных данных аппаратуры или в
инструкциях по ее ремонту указываются значения сопротивлений
обмоток постоянному току, которые можно использовать
при проверке трансформаторов и дросселей. Обрыв обмотки
фиксируется по бесконечно большому сопротивлению межд)
ее выводами. Если же сопротивление значительно меньше
номинального, это может указывать на наличие короткозамк
нутых витков. Однако чаще всего короткозамкнутые витки
возникают в небольшом количестве, когда происходит замы
кание между соседними витками и сопротивление обмотки
изменяется незначительно.
Отсутствие короткозамкнутых витков можно проверить
следующим образом: у трансформатора выбирается обмотка
с наибольшим количеством витков, к одному из выводов
которой подключается омметр с помощью зажима «крокодил»,
ко второму прикасаются слегка влажным пальцем левой
руки. Держа металлический наконечник второго щупа
омметра правой рукой, подключают его ко второму выводу
обмотки, не отрывая от него пальца левой руки. Стрелка
омметра отклоняется от своего начального положения, показывая
сопротивление обмотки. Когда стрелка остановится, отводят
правую руку с щупом от второго вывода обмотки. Если
трансформатор исправен, то в момент разрыва цепи чувствуется
легкий удар электрическим током. В связи с тем, что энергия
разряда мизерна, никакой опасности такая проверка не
представляет. Омметр при этом нужно использовать на самом
меньшем пределе измерения, который соответствует
наибольшему току измерения.
Проверка диодов
Полупроводниковые диоды отличаются резко нелинейной
вольтамперной характеристикой, поэтому их прямой и
обратный токи при одинаково приложенном напряжении
различны. На этом основана проверка диодов омметром. Прямое
сопротивление измеряется при подключении плюсового
вывода омметра к аноду, а минусового вывода - к катоду диода. У
пробитого диода прямое и обратное сопротивления равны
нулю. Если диод оборван, оба сопротивления бесконечно
велики. Заранее указать значения прямого и обратного
сопротивлений или их соотношение нельзя, так как они зависят от
приложенного напряжения, а это напряжение у разных аво-
метров и на разных пределах измерения не одинаково. Тем не
менее у исправного диода обратное сопротивление должно
быть больше прямого. Отношение обратного сопротивления
к прямому у диодов, рассчитанных на низкие обратные
напряжения, велико (может быть более 100). У диодов,
рассчитанных на большие обратные напряжения, это отношение
оказывается незначительным, так как обратное напряжение,
приложенное к диоду омметром, мало по сравнению с тем
обратным напряжением, на которое диод рассчитан.
Методика проверки стабилитронов и варикапов не
отличается от изложенной выше. Как известно, если к диоду
приложено напряжение, равное нулю, ток диода также будет
равен нулю. Для получения прямого тока необходимо
приложить к диоду какое-то пороговое небольшое
напряжение, что обеспечивает любой омметр. Однако если
несколько диодов соединено последовательно (в одну сторону),
пороговое напряжение, необходимое для отпирания всех
диодов, увеличивается и может оказаться больше, чем
напряжение на клеммах омметра. По этой причине измерить
прямые напряжения диодных столбов или селеновых столбиков
при помощи омметра невозможно.
Проверка тиристоров
Неуправляемые тиристоры (динисторы) могут быть
проверены таким же образом, как диоды, если напряжение
отпирания динистора меньше напряжения на клеммах омметра.
Если же оно больше, динистор при подключении омметра не
отпирается и омметр в обоих направлениях показывает
очень большое сопротивление. Тем не менее, если динистор
пробит, омметр это регистрирует нулевыми показаниями
прямого и обратного сопротивлений.
Для проверки управляемых тиристоров (тринисторов)
плюсовой вывод омметра подключается к аноду тринистора,
а минусовой вывод - к катоду. Омметр при этом должен
показывать очень большое сопротивление, почти равное
бесконечному. Затем замыкают выводы анода и управляющего
электрода тринистора, что должно приводить к резкому
уменьшению сопротивления. Если после этого отключить
управляющий электрод от анода, не разрывая цепи, для многих
типов тринисторов омметр будет продолжать показывать
низкое сопротивление открытого тринистора. Это происхс
дит, когда анодный ток тринистора оказывается больше та:
называемого тока удержания. В этом случае тринистор оба
зательно остается открытым. Это требование является дос
таточным, но не обязательным. Отдельные экземпляры три
нисторов одного и того же типа могут иметь значения тою
удержания значительно меньше гарантированного. В это»
случае тринистор при отключении управляющего электрод;
от анода остается открытым. Но, если при этом он запирает
ся и омметр показывает большое сопротивление, нельзя счи
тать, что тринистор неисправен.
Проверка транзисторов
Эквивалентная схема биполярного транзистора представля
ет собой два диода, включенных навстречу друг другу. Дл*
транзисторов p-n-р эти эквивалентные диоды соединены ка
тодами, а для транзисторов п-р-п - анодами. Таким образом,
проверка транзистора омметром сводится к исследованию
обоих p-n-переходов транзистора: коллектор-база и эмиттер
база. Для проверки прямого сопротивления переходов
транзистора p-n-р минусовой вывод омметра подключается к
базе, а плюсовой вывод омметра - поочередно к коллектору
и эмиттеру. Для проверки обратного сопротивления
переходов к базе подключается плюсовой вывод омметра.
При проверке n-p-n-транзисторов подключение
производится наоборот: прямое сопротивление измеряется при
соединении с базой плюсового вывода омметра, а обратное
сопротивление - при соединении с базой минусового
вывода. При пробое перехода его прямое и обратное
сопротивления оказываются равными нулю. При обрыве перехода его
прямое сопротивление бесконечно велико. У исправных
маломощных транзисторов обратные сопротивления
переходов во много раз больше их прямых сопротивлений. У
мощных транзисторов это отношение не столь велико, тем не
менее омметр позволяет их различить.
Из эквивалентной схемы биполярного транзистора
вытекает, что с помощью омметра можно определить тип
проводимости транзистора и назначение его выводов. Сначала
определяют тип проводимости и находят вывод базы транзистора.
Для этого первый вывод омметра подключают к выводу
транзистора, а другим выводом омметра касаются поочередно двух
других выводов транзистора. Затем первый вывод омметра
подключают к другому выводу транзистора, а другим выводом
касаются свободных выводов транзистора. После чего тот же
вывод омметра подключают к третьему выводу транзистора, а
другим выводом касаются остальных. После этого меняют
местами выводы омметра и повторяют указанные измерения.
Нужно найти такое положение омметра, при котором подключение
его второго вывода к каждому из двух выводов транзистора, не
присоединенных к первому выводу омметра, соответствует
небольшому сопротивлению (оба перехода открыты). Тогда
вывод транзистора, к которому подключен первый вывод
омметра, является выводом базы. Если первый вывод омметра
является плюсовым, значит, транзистор относится к п-р-п-про-
водимости, если - минусовым, значит, к р-п-р-проводимости.
Теперь нужно определить, какой из двух оставшихся
выводов транзистора является выводом коллектора. Для этого
омметр подключается к этим двум выводам, база
соединяется с плюсовым выводом омметра при транзисторе n-p-п или
с минусовым выводом омметра при транзисторе p-n-р и
замечается сопротивление, которое измеряется омметром. Затем
выводы омметра меняются местами (база остается
подключенной к тому же выводу омметра, что и ранее), и вновь
замечается сопротивление по омметру. В том случае, когда
сопротивление оказывается меньше, база была соединена с
коллектором транзистора.
Наука начинается с умения измерять.
Д.И.Менделеев
В практике радиолюбителя приходится встречаться с необходимостью измерения низкоомных сопротивлений (до 1 Ом). Решить эту задачу и предназначен простой миллиомметр. Этим устройством можно с достаточной для радиолюбителя точностью измерять сопротивления от 0,0001 до 1 Ома.
При измерении малых сопротивлений с помощью цифровых мультиметров последовательно с измеряемым сопротивлением, назовём его Rx, неизбежно включено сопротивление соединительных проводов, переходное сопротивление входных клемм или гнёзд, контактов переключателя и т.п. Это сопротивление (Rпр.) находится в пределах 0,1…0,4 Ом. Вследствие вышеуказанных причин, реально измеренное сопротивление будет больше Rx на некоторую величину (Rx+Rпр.). Погрешность может доходить до 50 % при измерении очень малых сопротивлений. Для больших сопротивлений эта ошибка невелика, и её можно не учитывать.
Из изложенного понятно, что надо исключить влияние соединительных проводов и т.п. на результат измерения очень малых сопротивлений. Существует метод измерения низкоомных сопротивлений по 4-зажимной схеме на постоянном токе. Применение данного метода полностью исключает влияние соединительных проводов на результат измерения малых сопротивлений. Этот метод используется в данном миллиомметре. Кратко рассмотрим суть метода измерения по 4-зажимной схеме.
Рисунок 1
На рис.1 (слева) приведена схема измерения сопротивления по 2-зажимной схеме. Красным цветом показан путь измерительного тока. Как видим, ток протекает и через измеряемый резистор и через сопротивление проводов (Rпр) мультиметра, что вносит погрешность в результат измерения. Сопротивление вольтметра не оказывает влияния на измерение Rx, так как обладает очень большим (до 10 МОм) внутренним сопротивлением Rвх. На рис.1 (справа) показана 4-зажимная схема измерения. Из схемы понятно, что сопротивление проводов не оказывает влияния на результат измерения, так как включено последовательно с очень большим внутренним сопротивлением вольтметра. Измерительный ток протекает только через резистор Rx.
Вот схема миллиомметра (рис.2).
Рисунок 2
Источником питания схемы является батарея с напряжением 9 В. Выключателем SB напряжение от батареи подаётся на микросхему стабилизатора напряжения типа 7806. Конденсатор С1 служит для подавления скачков напряжения. Резисторы R1, VR2 необходимы для установки выходного напряжения микросхемы в пределах 6 В. Потенциометром VR2 устанавливается точная величина выходного напряжения величиной 6В. Потенциометром VR3 устанавливается выходной ток, протекающий через измеряемый резистор Rx равный 100мА (0,1 А). Поскольку резистор VR3 имеет относительно большое сопротивление по сравнению с измеряемым Rx, то погрешность, возникающая при этом вследствие наличия сопротивлений Rx (от 1 мОм до 1 Ом), будет оказывать влияние на величину тока 100мА в пределах не более 2%.
Конструкция миллиомметра
Внешний вид и вид на монтаж деталей миллиомметра показан на фото 1, 2 и 3. Монтаж деталей выполнен навесным способом, микросхема на радиатор не устанавливалась. В качестве потенциометров VR2, VR3 использованы многооборотные резисторы для более точной установки напряжения и тока. Корпус прибора пластмассовый, размеры 11*6*4 см. Клеммы К1 иК2 металлические. Выключатель питания типа МТ-1.
Фото 1
Фото 2
Фото 3
Подготовка к измерению сопротивления
Подсоединить щупы цифрового вольтметра к клеммам К1 и К2. Подать напряжение от источника питания на схему, включив выключатель SB. Потенциометром VR2 установить выходное напряжение величиной 6 В при неподключённом резисторе Rx. Далее, отключив SB, переключаем мультиметр на измерение тока (щупы остаются на прежнем месте), включаем SB и потенциометром VR3 устанавливаем величину выходного тока 0,1А.
Фото 4
Фото 5
Проведение измерений
Для начала возьмём несколько резисторов известной величины (0,1; 0,2; 0,5 Ом) и измерим их сопротивление, чтобы убедиться в работоспособности миллиомметра.
Фото 6
Не включая питание под клеммы К1 и К2, зажимаем выводы измеряемого сопротивления. Щупы цифрового вольтметра устанавливаем в гнёзда клемм К1 и К2, а предел измерения на отметку 200мВ. Включаем питание и считываем показания прибора.
Фото 7
Допустим, величина измеренного напряжения 22,3 мВ. Ток ранее был установлен 100мА. Делим напряжение на ток и получаем искомое сопротивление. В нашем случае: Rx=22,3: 100= 0,223 Ом. Конечно, принято делить вольты на амперы, чтобы получить Омы, но так удобнее, не надо переводить мВ и мА в вольты и амперы. Точно также измеряем другие эталонные резисторы. Но всё-таки вспомним, что 1 В-1000мВ; 100мВ-0,1В; 10мВ-0,01В; 1мВ-0,001В; 1А-1000мА; 100мА-0,1А. В моём мультиметре наименьший предел измерения - 200мВ, цена деления - 0,1 мВ. Входное сопротивление - около 10 МОм. То есть теоретически можно измерить сопротивление величиной 0,001 Ом (1мОм). Вольтметры с низким входным сопротивлением для наших измерений не годятся.
Итак, мы определили, что проведенные измерения дали реальный результат. Теперь переходим к измерению неизвестного сопротивления. В качестве неизвестных сопротивлений будем использовать шунты из разобранных авометров. При измерении сопротивления самого большого шунта падение напряжения составило 0,5 мВ, ток 100 мА.
Фото 8
Величина сопротивления шунта, рассчитанная по закону Ома, получилась 0,005 Ом. Сопротивление малого шунта, измеренного миллиомметром, равно 0,212 Ом (падение напряжения - 21,2 мВ).
Практическое применение миллиомметр может найти при подборе шунтов для зарядных устройств, измерении сопротивлений в оконечных каскадах усилителей низкой частоты и других устройств, где необходимо измерение малых сопротивлений (переходное сопротивление контактов выключателей, реле и др.).
Измерение низкоомных сопротивлений можно производить и при токах более 0,1 А. Для этого необходимо собрать стабилизатор тока на соответствующий ток. Схемы стабилизаторов приведены на рис.3.
Рисунок 3
Стабилизатор включается в схему вместо потенциометра VR3. Конечно, это повлечёт за собой установку микросхемы и транзистора на радиаторы соответствующего размера, а также к увеличению размеров прибора.
Сопротивления менее 1мОм (1000 мкОм) измеряют с помощью микроомметров. Измерительный ток может быть величиной до 150 А. Напряжение большой роли не играет.
Если необходимо изготовить шунт для зарядного устройства, а нихрома, константана, манганина нет, то можно воспользоваться шпилькой подходящего диаметра, как показано на фото 9.
Фото 9
Материал шпильки - сталь, бронза, медь и т.п. Передвигая один из контактов по шпильке добиваются нужного сопротивления шунта. Расчёт сопротивления шунта несложен. Будут вопросы - обсудим.
Всем привет! Сегодня в обзоре Зажимы Кельвина с Ebay. В любительской радиотехнике, часто необходимо измерять маленькие сопротивления, потому мечтал купить для этой цели Миллиомметр. Периодически задаю на Али и Ebay в поиск фразу «milliohm metеr», читаю найденные варианты и со вздохом ухожу от компьютера, т.к. цены на эти приборы не радуют, тем более во время кризиса, где и так с деньгами не «густо». Собственно требования к измерению маленьких сопротивлений у меня не высокие, мне не нужно измерять микроомы, или что-то подобное с точностью до 6 знака после запятой. Но иногда бывает необходимость измерить сопротивление контактов выключателя, подобрать шунт к амперметру, да и часто просто необходимо подобрать наиболее подходящий резистор из кучки подобных… Потому появилась идея сделать самостоятельно бюджетный измерительный прибор, способный измерять, достаточно точно, сопротивления в диапазоне от 0.001 Ома и до 2 Ом. Всем, кому интересно, прошу под Кат… Внимание:
Много фото (трафик)!!!
Для любителей придраться к словам, метрологам и тем у кого просто плохое настроение
Сразу в начале обзора, хочу расставить некоторые точки над «i». В обзоре не будет описано ни одного точного измерительного прибора, имеющего сертификат поверки Средства Измерения. Некоторым мой обзор может показаться бессмысленным, или «обзором для обзора». Что-ж всем не угодить… Но может кому-нибудь мой обзор будет полезным. Своими обзорами я преследую всего 2 цели: 1. Популяризовать любительскую радиотехнику. Вдруг у кого-то тоже «зачешутся руки», и захочется чего-нибудь собрать. 2. Мне просто нравится делиться тем, что я сделал, потому обзоры я пишу и для своего удовольствия, в том числе. Если Вам не нравятся мои обзоры, поставьте меня в черный список, и читайте более интересные обзоры нижнего белья. Тем более, сейчас весна и девушки, как я надеюсь, еще не раз нас порадуют красивыми фотографиями!)))
Все запчасти куплены за свои деньги, пунктом 18 тут даже не пахнет… Всем же «самоделкиным» и любителям читать обзоры в теме «Сделано руками», Добро пожаловать (Ласкаво просимо, қош келдіңіз)… Задавайте вопросы в комментариях, конструктивная критика приветствуется, орфографические ошибки указывайте в личку, постараюсь их исправить…
Изначально планировалось, что питанием самодельного миллиомметра будет литиевый аккумулятор 18650, ну и соответственно кучка китайских плат, что не раз уже обозревались на нашем сайте: модуль зарядки, модуль защиты от переразряда и плата бустер (в народе «повышайка»), т.к милливольметр работает при напряжении от 8 и до 12В. Потому решил протестировать хватит ли напряжения литиевого аккумулятора, что бы стабилизатор тока на Lm317 гарантировано выдавал ток на уровне 100мА. Наскоро прикрутил на ножки LM317 резистор с сопротивление около 12Ом я собрал тестовую схему. Схема подключения очень простая, я приведу картинку, иллюстрирующую подключение радиодеталей, только вместо измеряемого резистора у нас будет подключен амперметр:
Как видно на серии фотографий (gif), стабилизация тока начинается примерно от 4В и ток стабильный в широком диапазоне напряжений. Таким образом мы видим, что стабилизатор тока работает.
В ходе первичных испытаний, на предмет возможности использования литиевого аккумулятора, меня постигло тяжкое разочарование… Стабилизатор тока устойчиво давал стабильный ток, начиная от 4-4.5В… Таким образом, при разряде аккумулятора до 3В, ток становился 80мА, а значит ни о какой точности измерений, при использовании питания от литиевого аккумулятора, говорить не приходится. Придется переходить к плану Б… Если не получается задумку реализовать на батарейном питании, будем делать на питании от сети.
На Banggood была заказан , с двумя независимыми каналами на 12 и 5 Вольт. Меня в этом блоке подкупили 2 вещи: независимые каналы 5 и 12 вольт, что при выбранной схемотехнике, очень важно, т.к. стабилизатор тока и милливольтметр должны быть запитаны от гальванически не связанных блоков питания. И наличие, хоть какого-то фильтра на входе ИИП, что для не дорогих китайских источников питания редкость. Благодаря скидке, о которой узнал на нашем сайте «Муське», волшебном слове «elec», мне эта плата обошлась в 4.81 USD, вместо изначальной цены 5.66 USD (надеюсь эта скидка не тянет на п.18)))) Плата уже едет в Казахстан, осталось только дождаться её… Заодно и протестируем этот импульсный источник питания.
Пока посылка едет из Китая, нарисуем структурную схему нашего самодельного Миллиомметра. Схема очень простая и её повторить может даже начинающий радиолюбитель или просто любой человек, у которого руки растут из нужного места, даже если он ничего не понимает в радиотехнике)))) Схему можно собрать, просто глядя на картинку и в качестве милливольтметра использовать любой мультиметр на диапазоне 200мВ.
Единственное, что нужно будет сделать, это найти плюсовой (+) вывод источника питания 5 Вольт самостоятельно и подключить его к 3 ножке микросхемы LM317. Я на схеме указал подключение к источнику питания чисто схематически, без указания полярности, т.к. заранее не известно где будет плюсовой вывод китайского ИИП. Если делать миллиомметр- приставку для мультиметра, то можно использовать любой блок питания на 5В от сотового телефона и т.п. Питание для милливольтметра тогда не нужно, т.к. у мультиметра свое собственное батарейное питание.
Собираем испытательный стенд, где мы проверим работоспособность нашего миллиомметра. Поскольку источник питания еще не приехал, вместо него используем 2 лабораторных блока питания. 5 вольт для питания LM317 и 12В для питания милливольтметра:
Собираем стабилизатор тока, я просто распаял 2 резистора (постоянный и подстроечный, включенный параллельно) на ножках Lm-ки. Получился вот такой «колхоз»:
Подключаем к резисторам мультиметр в режиме измерения сопротивлений и подстроечным резистором приблизительно выставляем сопротивление 12.5 Ом. Более точно подгоним сопротивление по амперметру:
Готовим испытательные резисторы… У нас это будет 3 китайских проволочных, у них стоит индекс «J», что указывает, что точность резистора ±5% и 2 советских резистора С5-16, с точностью ±1%. Точнее у меня нет, думаю, что этого будет вполне достаточно…
Подсоединяем к щупам Кельвина резистор 0.13 Ом ±1%, подключаем всю конструкцию к блокам питания, амперметр показал ток 98мА, первым делом подстроечным резистором выводим ток до 100мА:
Смотрим, значение напряжения падения на резисторе 0.13 Ом, я так же подключил мультиметр, чтобы проверить правильность показаний купленного в Китае милливольтметра. Как мы видим показания совпадают, никаких подстроек делать не нужно… Напряжение падения на резисторе 13мВ, что равняется сопротивлению 130мОм, или 0,13Ом. (по правилам миллиомы пишутся с маленькой буквы «м», а мегаомы с большой буквы «М»)
Как вы видите наш самодельный миллиомметр работает и имеет достаточную для радиолюбительства точность. Остальные измерения я спрячу под спойлер, кому интересно можете поглядеть, остальным же немного сэкономлю трафик))))
Измерения низкоомных резисторов
Измерение резистора 0.3 Ом ±1%
Измерение резистора 0.1 Ом ±5%
Измерение резистора 0.22 Ом ±5%
И наконец, измерение резистора 1 Ом ±5%
Как мы видим, все сопротивления резисторов уложились в нормы допусков, генератор стабильного тока работает нормально, ток примерно стабилен 100мА ±2% (я гонял подключенную микросхему в течении часа, тепловой дрейф незначительный)… Теперь нужно дождаться источник питания с Banggood и собирать все в корпус…
Я решил не ждать еще месяц доставки ИИП, и выложить обзор без фотографий готового прибора. Если Вас интересует тестировании двухканального независимого источника питания, то напишите в комментариях, я по приходу посылки протестирую и выложу отдельным обзором.
Выводы: Используя мультиметр (или милливольтметр), щупы Кельвина и маленькую кучку радиодеталей, можно за час «на коленке» собрать вполне приличный миллиомметр приставку, позволяющую достаточно точно для радиолюбительской практики измерять малые сопротивления. На этой оптимистичной ноте заканчиваю обзор. Всем мира, добра и весны в душе!!!
Неподкупный метролог из отдела ОТК
Всегда следил за моей работой практически неподкупный метролог и представитель отдела ОТК по кличке Фокс.
UPD: Из-за дебатов в комментариях, решил добавить эксперимент с заменой 4-х проводной схемы на 2-х проводную…
Вариант 1. Схема по Кельвину…
Вариант 2 Замыкаем проволочными перемычками контакты в щупах Кельвина (видно хорошо на фото проволочные перемычки. Сопротивление резистора увеличилось на 1мОм
А теперь меняем 4-х проводную схему на 2-х проводную… Провода толстые 1.5мм, зажимы припаяны… Смотрим на сопротивление 0.13 Ом резистора… Выводы делаем самостоятельно… 
UPD2: Благодаря нашему камраду mikas перепаял перемычку десятичной точки на Милливольтметре. Теперь сопротивление показывает сразу в нужном формате. На снимке резистор 0.13Ом
А это резистор 1 Ом
UPD3: Я все-таки заставил работать самодельный миллиомметр от двух аккумуляторов 18650. (от одного не получилось, хоть стояло 2 преобразователя, но показания вольтметра сильно зависело от сопротивления тестируемого резистора. Потому с одним питанием ну никак не получится)
Вот что получилось… Это питание стабилизатора тока. Цепочка: Аккумулятор 18650- плата зарядки и защиты (два в одном)- бустер (повышайка с частотой 1мГц) до 5В.
Собираем в кучу:
Далее добавляем еще один аккумулятор 18650 - бустер (повышайка) до 10В для питания милливольтметра. Вот такая получается «ацкая» конструкция…
Без фото самого девайса, вроде как обзор не полный. Корпус сделал из подручных материалов (переходник для двух прямоугольных труб для кухонной вытяжки, куплен в хозяйственном магазине за 550 тенге), кривовато, но зато сам))) Начинка ещё не вставлена, до сих пор не приехал ИИП.
UPD4: Закончил я сборку прибора. Прибор работает от 2 аккумуляторов формата 18650 и 14500 (большой силовой токовый, малый питание милливольтметра) Стоит 2 платы зарядки с защитой АКБ, и 2 повышающих модуля: на 5В для источника тока и на 10В для питания милливольтметра. Дальше только фотографии, что получилось…
На последнем фото зарядка… Пока каналы отдельные, потом соединю 2 канала на один вход.
Вот теперь точно всё!!! Свою миссию по обзору самодельного миллиоммметра я выполнил до конца. Всем бобра!!!))))
Планирую купить +71 Добавить в избранное Обзор понравился +100 +185Начинающим радиолюбителя можно рекомендовать изготовить не сложный прибор, наиболее часто используемым при ремонте или настройки радиотехнических устройств. Авометр объединяет в себе многопредельные амперметр и вольтметр постоянного и переменного тока, омметр, а иногда еще и испытатель маломощных транзисторов.
Принципиальная схема подобного упрощенного измерительного прибора показана на рис. ниже. Он позволяет измерять постоянные токи до 100мА, постоянные напряжения до 30 В и сопротивления от 50 Ом до 50 кОм. Переключение видов и пределов измерения осуществляется включением одного из щупов в гнезда Гн1-Гн10. Второй щуп, вставленный в гнездо Гн11 «Общ.», общий для всех видов и пределов измерения.
Омметр однопредельный. В него входят: микроамперметр ИП1, источник питания Э1 напряжением 1,5 В и добавочные резисторы R1 «Уст. 0» и R2. Перед измерением щупы прибора соединяют, и переменным резистором R1 стрелку микроамперметра устанавливают на конечную отметку шкалы, являющуюся нулем омметра. Затем щупами касаются выводов резистора, обмотки трансформатора или проводников участка цепи, сопротивление которых надо измерить, и по шкале омметра определяют результат измерения.
Четырехпредельный вольтметр образуют тот же микроамперметр ИП1 и добавочные резисторы R3-R6. С резистором R3 (при включении второго Щупа в гнездо Гн2) отклонение стрелки микроамперметра на всю шкалу соответствует напряжению 1 В, с резистором R4-3 В, с резистором R5- 10 В, с резистором R6-30 В.
Миллиамперметр пятипредельный: 0-1, 0-3, 0-10, 0-30 и 0-100 мА. Его образует универсальный шунт составленный из резисторов R7-R11, к которому кнопкой Кн1 подключают микроамперметр ИП1. Так сделано для того, чтобы при измерении микроамперметр подключался к шунту, через который течет большая часть измеряемого тока, а не наоборот.
Конструкция рекомендуемого комбинированного измерительного прибора показана на рис. Микроамперметр типа М49 на ток полного отклонена стрелки 300 мкА с сопротивлением рамки 300 Ом. Переменный резистор R1 (СПО-0,5), кнопка КН (КМ1-1) и все гнезда прибора укреплены непосредственно на лицевой панели, выпиленной из листового текстолита толщиной 2 мм. Роль гнезд Гн1-Гн11 выполняет гнездовая часть десятиконтактного разъема. Низкоомные резисторы R9-R11 типа МОИ (или проволочные), остальные МЛТ на мощность рассеяния 0,5 или 0,25 Вт. Необходимые сопротивления резисторов подбирают при налаживании путем их замены, параллельным или последовательным соединением нескольких резисторов. В описываемом приборе каждый из резисторов R3 и R6, например, составлен из двух последовательно соединенных резисторов, каждый из резисторов R5 и R11 также из двух резисторов, но соединенных параллельно.
Калибровка вольтметра и миллиамперметра заключается в подгонке сопротивлений добавочных резисторов и универсального шунта под максимальные напряжения и токи соответствующих пределов измерения, а омметра - к разметке шкалы по образцовым резисторам.
Калибровку вольтметра производите по схеме, показанной на рис. Параллельно батарее Б1 напряжением 13,5 В (или от БП) подключите переменный резистор Rp сопротивлением 2-3 кОм, который будет выполнять роль регулировочного, а между его движком и нижним (по схеме) выводом,- параллельно соединенные самодельный калибруемый (V K) и образцовый (V 0) вольтметры. Образцовым может быть вольтметр заводского авометра. Предварительно движок регулировочного резистора поставьте в крайнее нижнее (по схеме) положение, а калибруемый вольтметр включите на первый предел измерений - до 1 В. Постепенно увеличивая напряжение, подаваемое от батареи на вольтметры, установите на них по образцовому вольтметру напряжение, точно равное 1 В. Если при этом стрелка калибруемого вольтметра не доходит до конечной отметки шкалы, это укажет на то, что сопротивление добавочного резистора R3 оказалось больше, чем надо, а если уходит за пределы шкалы, то - меньше. Подбирая этот резистор, добейтесь, чтобы при напряжении 1 В стрелка вольтметра устанавливалась точно против конечной отметки шкалы.
Точно так же, но при напряжениях 3 и 10 В, фиксируемых образцовым вольтметром, подгоняйте добавочные резисторы R4 и R5 следующих двух пределов измерений. Для калибровки четвертого предела измерений не обязательно подавать на вольтметры напряжение 30 В. Можно подать 10 В и подбором резистора R6 установить стрелку калибруемого вольтметра на отметку, соответствующую первой третьей части шкалы. При этом отклонение его стрелки на всю шкалу будет соответствовать напряжению 30 В.
Для калибровки миллиамперметра потребуются: миллиамперметр на ток до 100 мА, свежий элемент 343 или 373 и два переменных резистора - пленочный (СП, СПО) сопротивлением 5-10 кОм и проволочный сопротивлением 50-100 Ом. Первый из этих регулировочных резисторов будете использовать при подгонке резисторов R7-R9, второй - при подгонке рези-, сторов R10 и R11 универсального шунта.
Первым подгоняйте резистор R7 шунта. Для этого соедините последовательно (рис. б): образцовый миллиамперметр мА 0 , калибруемый мА к, включенный на первый предел измерений (до 1 мА), элемент Э1 и переменный резистор R p . Нажмите кнопку Кн1 «/» (см. рис. 17) авометра и, плавно уменьшая вводимое сопротивление регулировочного резистора R v , установите в цепи ток, равный 1 мА. Сопротивление резистора R7 должно быть таким, чтобы при таком токе в цепи стрелка калибруемого миллиамперметра была против конечной отметки шкалы.
Аналогично подгоняйте: резистор R8 - на пределе 3 мА, резистор R9- на пределе 10 мА, а затем, заменив пленочный регулировочный резистор проволочным, резистор R10 - на пределе 30 мА и, наконец, резистор R11- на пределе 100 мА. Подбирая сопротивление очередного резистора шунта, уже подогнанные не трогайте - можно сбить калибровку прибора на первых пределах измерения.
Разметить шкалу омметра проще всего с помощью постоянных резисторов с допуском от номинала ±5%. Делайте это так. Сначала замкните Щупы и регулировочным резистором R1 «Уст. О» установите стрелку микроамперметра на конечную отметку шкалы, соответствующую нулю омметра. Затем разомкните щупы и подключайте к ним резисторы с номинальными сопротивлениями: 50, 100, 200, 300, 400, 500 Ом, 1 «Ом и т. д. примерно до 50-60 кОм, замечая всякий раз на шкале точку, до которой отклоняется стрелка прибора. И в этом случае резисторы нужных сопротивлений составляйте из резисторов других номиналов. Например, резистор сопротивлением 40 Ом можно составить из двух резисторов по 20 Ом, резистор на 50 кОм из резисторов сопротивлением 20 и 30 кОм. По точкам отклонений стрелки, соответствующим разным сопротивлениям образцовых резисторов, размечайте (градуируйте) шкалу омметра.
Шкалы самодельного комбинированного измерительного прибора должны иметь вид, показанный на рис.
Верхняя из них - шкала омметра, нижняя - общая шкала вольтметра и миллиамперметра. Их надо возможно точнее начертить на плотной лакированной бумаге по форме шкалы микроамперметра. Затем осторожно извлечь магнитоэлектрическую систему прибора из корпуса и наклеить новую шкалу, точно совместив дугу шкалы омметра с прежней шкалой. Чтобы не разбирать микроамперметр, шкалы самодельного прибора можно начертить на плотной бумаге в соответствующем масштабе прямолинейными и наклеить ее на лицевую или переднюю боковую стенку ящика прибора.
В описанном комбинированном приборе использован микроамперметр на ток I и =300 мкА с сопротивлением рамки Rи, равным 300 Ом. При таких параметрах микроамперметра относительное входное сопротивление вольтметра не превышает 3,5 кОм/В. Увеличить относительное входное сопротивление и тем самым уменьшить влияние вольтметра на режим в измеряемой цепи можно только использованием более чувствительного микроамперметра. Так, например, с микроамперметром на ток I=200 мкА относительное входное сопротивление вольтметра будет 5, а с микроамперметром на ток I =100мка — 10кОм/В. С такими приборами расширится и предел измерения омметром. Но при замене микроамперметра более чувствительным надо с учетом его параметров I и К пересчитать сопротивление всех сопротивлений авометра.
Таким способом можно проверить или откалибровать любой стрелочный или цифровой вольтметр (амперметр). В качестве образцового рекомендуется использовать цифровой прибор заводского исполнения.
Такой прибор можно также положить в бардачок автомобиля. В поездке он может пригодиться для отыскания повреждений электропроводки, не годных ламп, соответствия бортового напряжения автомобиля.
Литература: В.Г.Борисов. Радиотехнический кружок и его работа.
А.Зотов
П О П У Л Я Р Н О Е:
Как проверить лампочку, выключатель, предохранитель…?
Для проверки предохранителя, электрической лампочки накаливания, кипятильника, удлинителя и т.п. совсем необязательно покупать дорогой мультиметр. Можно самому за несколько минут собрать простейший пробник на одной батарейке.
Схемы омметров постоянного тока разделяются на две основные группы.
- а) Последовательная. Омметры с последовательной схемой применяются для измерения сопротивлений более 1 кОм.
- б) Параллельная. Омметры с параллельной схемой применяются для измерений сопротивлений не превышают 1 кОм .
В нашем случае нужно измерить сопротивление максимум в 100 Ом, следовательно, будим использовать второй вид схемы. Простейшая схема данного омметра изображена на рисунке 1.1
Рис. 1.1
В параллельных схемах измеряемое сопротивление Rx включается параллельно индуктору. При замкнутых зажимах 1 и 2, через индикатор протекает наибольший ток, который должен быть равен току полного отклонения In.
Для получения необходимой величины тока добавочное сопротивление выбирается равным:
где -добавочное сопротивление, Ом;
U- напряжение источника питания, В;
Сопротивление индикатора, Ом.
Вычисленная величина включает в себя внутреннее сопротивление источника питания. При подключении к омметру сопротивления Rx последнее шунтирует индикатор, уменьшая угол отклонения его стрелки. При короткозамкнутых зажимах индикатор закорачивается и ток через него равен нулю.
Сопротивление между зажимами 1и 2 называют входным сопротивлением омметра Ri. Для простейший схемы
Условие работы омметра могут отличаться от нормальных условий, при которых производилась его градуировка. Это вызывает появление дополнительной погрешности измерений. Поэтому если напряжение питания будут отличатся, то и показания индикатора будут иметь дополнительную погрешность. Для повышения точности в омметрах, где используется однорамочный индикатор, вводится специальный регулятор «бесконечности».
Регулировка «бесконечности» заключается в том, чтобы перед началом измерения при разомкнутых зажимах произвести проверку и установить стрелку индикатора в крайнее положение на против деления с отметкой?.
В омметрах регулировка «бесконечности» производится при помощи магнитного шунта или электрического регулятора «бесконечности».
В нашем приборе будут использовать электрический регулятор «бесконечности», который представляет собой подстроечный резистор подключенный последовательно к источнику питания. Значение электрического регулятора «бесконечности» определяется из формулы
Rвмакс =, (1.4)
где Rвмакс- максимальное сопротивление электрического регулятора «бесконечности», Ом.
Uмакс - максимальное напряжение источника питания, В.
Uмин - минимальное напряжение источника питания, В.
Входное сопротивление параллельной схемы в основном определяется сопротивление индикатора и приближенно можно считать Ri?Ru.
Если входное сопротивление должно превышать сопротивление рамки индикатора, то омметр собирается по схеме рисунка 1.2
Схема 1.2 Омметра с последовательным включением регулятора «бесконечности» при Ri>Ru
В этом случае увеличивается общее сопротивление индикатора Ru+х, что достигается включением последовательно с индикатором сопротивления
Ru = Ru+х -Ru (1.5)
Повышение входного сопротивления омметра в результате увеличения сопротивления цепи индикатора не всегда оказывается выгодным, так как оно может привести к увеличению напряжения питания необходимого для заданной точности.
Если требуемое входное сопротивление меньше сопротивления индикатора, то омметр собирается по схеме рисунка 1.3
Схема1.3 Омметра с последовательным включением регулятора «бесконечности» при Ri В этой схеме параллельно индикатору включается шунт Rш, уменьшающий общее сопротивление цепи индикатора и шунта Ru+ш до величины Включение шунта понижает чувствительность индикатора и увеличивает ток в цепи питания, необходимый для отклонения стрелки индикатора на всю шкалу, до значения где: Iu+ш- ток протекающий через индикатор и шунт, А. Уменьшение входного сопротивления путем шунтирования и индикатора не требует увеличения напряжения питания. Для расширения пределов измерений омметров используют совмещение этих двух схем в одном приборе. Переход с одного предела измерений на другой осуществляется посредством измерения входного сопротивления омметра. Используется так же и общий регулятор «бесконечности», это говорит о том, что стрелку индикатора надо настраивать на значение «бесконечности» только один раз, это значение буде сохраняться при переходе на любой предел измерения. Сопротивление шунта в таких омметрах определяется из условия получения наименьшего входного сопротивления Ri=Riмин. Следовательно, Максимальное напряжения питания выбирается из условия обеспечения необходимой точности измерений с наибольшим входным сопротивлением Ri=, сила тока полного отклонения в такой схеме будет равна