Megger-Präfix für das Multimeter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Mit diesem benutzerfreundlichen Aufsatz können Sie zusammen mit dem Multimeter der 83x-Serie, das über eine maximale aktive Widerstandsmessgrenze von 2 MΩ verfügt, den Widerstand von Widerständen und hochohmigen Schaltkreisen bis zu 20 MΩ direkt messen. Für die Set-Top-Box ist keine zusätzliche Stromquelle erforderlich.

Es ist bekannt, dass die preiswerten und bei Funkamateuren beliebten Multimeter der 83x-Serie ohne zusätzliche Komponenten oder Berechnungen keine Messung des aktiven Widerstands von mehr als 2 MOhm ermöglichen. Der vorgeschlagene Aufsatz erweitert die Messgrenzen auf 20 MOhm. Der Wert des gemessenen Widerstands wird auf dem Display des Multimeters angezeigt. Wie bei anderen vom Autor entwickelten Set-Top-Boxen erfolgt die Stromversorgung (+3 V) über den internen Stabilisator des Multimeter-ADC-Chips.

Das Befestigungsdiagramm ist in Abb. dargestellt. 1. Eine Stromquelle (IT) wird unter Verwendung des Operationsverstärkers DA1.1 und der Widerstände R3–R6 gemäß einer Schaltung zusammengestellt, die in der Fachliteratur zur Funktechnik als Howland IT bekannt ist. Der Autor hat einen solchen Knoten bereits in seiner früheren Entwicklung verwendet [1]. Sein Ausgangsstrom wird auf der Grundlage der folgenden Bedingungen berechnet: R3 = R5, R4 = R6 zur Vereinfachung ihrer späteren Auswahl; Der Strom durch den Widerstand R6 ist gleich der algebraischen Summe der Ströme durch den Widerstand R3 und den gemessenen Widerstand R_x Die Eingangsströme des Operationsverstärkers DA1 sind vernachlässigbar. Der Operationsverstärker unterliegt einem tiefen OOS für Gleichstrom durch den Teiler R4R5. Daher werden an beiden Eingängen (invertierend und nicht invertierend) gleiche Spannungen eingestellt, wenn die Ausgangsspannung bei einer bestimmten Versorgungsspannung unter dem Maximum liegt. In diesem Fall beträgt der Ausgangsstrom IT (I_O) ist gleich: I_O = U._R2/R3, wo U_R2 - Spannung am Ausgang des Widerstandsteilers R1R2 (d. h. am Widerstand R2). Diese Spannung dient als Referenzspannung für IT, da der Widerstandswert des Widerstands R2 deutlich geringer ist als der Widerstandswert des Widerstands R3.

Reis. 1. Anlageschema

Der IT-Ausgangsstrom wird mit 0,1 μA gewählt und reicht völlig aus, um den Widerstand von Widerständen bis 20 MOhm zu messen, da der Spannungsabfall daran 2 V nicht überschreitet, was weniger als die Versorgungsspannung des eingestellten Stroms ist. Topbox (3 V). Mit den im Diagramm angegebenen Widerstandswerten der Widerstände R3-R6 wird garantiert, dass der Operationsverstärker DA1.1 im linearen Modus arbeitet, was eine hohe Stabilität und Konstanz des IT-Ausgangsstroms gewährleistet, der durch den gemessenen Widerstand R fließt_xund daher eine hohe Linearität der Abhängigkeit des Spannungsabfalls am gemessenen Widerstand oder Stromkreis. Diese Spannung wird dem Eingang eines Pufferverstärkers zugeführt, der mit dem Operationsverstärker DA1.2 (Eingangswiderstand – mindestens 1 GOhm) mit Spannungsverstärkung eins hergestellt wird. Verwenden Sie zur Verbindung mit dem Multimeter einen Widerstandsspannungsteiler R7R8, der die Spannung am Ausgang des Operationsverstärkers DA1.2 um das Zehnfache reduziert. Vom Ausgang des Teilers geht es zur anschließenden Messung zum „VΩmA“-Eingang des Multimeters.

Der Stromverbrauch der Set-Top-Box entspricht nahezu dem Stromverbrauch der DA1-Mikroschaltung. Der Messfehler im Bereich von 2 bis 19,99 MOhm beträgt maximal 3 %.

Der Aufsatz ist einseitig auf einem Brett aus Glasfaserfolie montiert; seine Zeichnung ist in Abb. 2, die Position der Elemente darauf ist in Abb. 3. Der MCP602-Operationsverstärker kann durch den Haushalts-Operationsverstärker KR1446UD4A (im DIP8-Gehäuse) ersetzt werden [2]. Beim Austausch durch einen anderen Rail-to-Rail-Operationsverstärker ist zu berücksichtigen, dass seine Eingänge über Feldeffekttransistoren erfolgen müssen (Eingangswiderstand - mindestens 1 GOhm), die minimale Versorgungsspannung darf nicht mehr als 3 V betragen und Stromverbrauch (pro Gehäuse) - nicht mehr 3 mA. Um den Fehler bei der Messung von Widerständen unter 2 MOhm zu reduzieren, sollte die Nullpunktspannung 1...2 mV nicht überschreiten. Sperrkondensator C1 – Tantal K53-1, Widerstände – MLT, S2-33, hochohmig – KIM.

Die Widerstandspaare R3 und R5, R4 und R6 sollten mit einem Multimeter ausgewählt werden, wobei die Widerstandsabweichung in jedem Paar nicht mehr als 1 % betragen darf. In diesem Fall hat die Abweichung des Widerstands vom Nennwert keinen Einfluss auf die Genauigkeit der Messung – ihre Gleichheit ist wichtig. Die Widerstände in jedem Paar können auf 1,5 MOhm bzw. 300 kOhm reduziert werden. In diesem Fall muss die Spannung am Widerstand R2 entsprechend der Gleichung UR2(B) = 0,1xR3 (MOhm) reduziert werden. Wenn beispielsweise R3 = R5 = 1,6 MOhm, R4 = R6 = 330 kOhm, dann ist R1 = 27 kOhm, R2 = 1,6 kOhm. XP1-Stift – geeignet vom Stecker oder ein Stück verzinnter Draht mit geeignetem Durchmesser. Das Loch dafür in der Platine wird nach der Installation der Pins XP2, XP3 „an Ort und Stelle“ gebohrt. Die Pins XP2 und XP3 stammen von Multimetersonden. Eingangsbuchsen XS1, XS2 – Schraubklemmenblock ED350V-02P von DINKLE oder ähnlich.

Reis. 2. Zeichnung einer einseitig kaschierten Glasfaserplatte

Reis. 3. Die Position der Elemente der Set-Top-Box auf der Platine

Das Foto (Abb. 4) zeigt einen an ein Multimeter angeschlossenen Aufsatz bei der Messung eines KIM-0,125-Widerstands mit einem Nennwiderstand von 15 MOhm und einer zulässigen Abweichung vom Nennwert von ±10 %.

Reis. 4. Präfix mit dem Multimeter verbunden

Beim Arbeiten mit dem Aufsatz wird der Schalter für die Betriebsart des Multimeters auf die Position Gleichspannungsmessung am Grenzwert „200mV“ gestellt. Um einen Ausfall des internen +3-V-ADC-Stabilisators zu vermeiden, wird die Set-Top-Box vor der Kalibrierung zunächst an eine autonome Stromquelle mit einer Spannung von 3 V angeschlossen (es können zwei in Reihe geschaltete 1,5-V-Galvanikelemente verwendet werden) und Es wird der Stromverbrauch gemessen, der 3 mA nicht überschreiten sollte, und dann an ein Multimeter angeschlossen. Anschließend erfolgt die Kalibrierung, indem an die Buchsen XS1, XS2 „Rx“ ein Widerstand mit einem Widerstandswert von mehreren Megaohm mit bekanntem Widerstand oder einer Genauigkeitsklasse von nicht schlechter als 1 % angeschlossen wird. Durch Auswahl des Widerstands R7 werden die gewünschten Messwerte auf dem Indikator erreicht. Die Messwerte werden inklusive Dezimalpunkt durch zehn geteilt. Bitte beachten Sie, dass der Widerstand R7 auf der Platine zur Erleichterung der Kalibrierung aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen besteht. In Abb. In 3 sind sie mit R7' und R7" bezeichnet.

Literatur

1. Glibin S. LC-Meter – ein Aufsatz für ein Multimeter. – Radio, 2014, Nr. 8, S. 21-24.
2. Operationsverstärker KR(KF)1446UDxx. - URL: qrz.ru/reference/micro/datasheet/1446ud. pdf.

Autor: S. Glibin

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