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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Das Multimeter M-832 wird mit zwei Batterien betrieben. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Der Autor schlägt eine Methode zur Stromversorgung gängiger Multimeter der M-83x (DT-83x)-Serie mit zwei Hochleistungs-Nickel-Metallhydrid-Batterien der Größe AA vor, wodurch die Betriebszeit der Geräte erheblich verlängert werden kann, ohne dass der Strom abgeschaltet werden muss. In meiner Amateurfunkpraxis verwende ich für Messungen ein Digitalmultimeter M-832. Der Hauptnachteil solcher Geräte ist das Fehlen eines separaten Netzschalters. Um nicht aufgrund der kurzen Betriebsdauer einer galvanischen Neun-Volt-Batterie in eine traurige Situation zu geraten, wenn Sie mehrmals vergessen haben, den Strom auszuschalten, und die Krone bereits gestorben ist, müssen Sie den Betrieb ständig manipulieren Modus und Messendschalter, Ein- und Ausschalten des Geräts. In diesem Fall unterliegen die Schaltkontakte einem erheblichen Verschleiß. Ich möchte das Multimeter überhaupt nicht ausschalten und den Schalter für die Art der Messung in der am häufigsten verwendeten Betriebsposition belassen, um die Lebensdauer des Schalters zu verlängern und das Multimeter immer für die nächste Messung bereit zu sein. Das Ersetzen einer galvanischen Batterie durch eine wiederaufladbare Batterie löst das Problem nicht. Erstens erfordert es aufgrund der geringen Kapazität der „Krona“-Akkus ein häufiges Aufladen. Zweitens geht der Akku schnell kaputt, wenn nicht Maßnahmen ergriffen werden, um ihn bei vollständiger Entladung vom Betriebsgerät zu trennen. Dies führte zu der Entscheidung für den Einsatz Das Multimeter wird von zwei Nickel-Metallhydrid-Batterien der Größe AA mit einer Kapazität von 2,7 Ah gespeist, die sich im Standard-Stromfach befinden, und die Spannung wird von einem Spannungswandler von 9 V bezogen. Ohne den Strom auszuschalten, wird das Multimeter mit Strom versorgt Die Dauer des Dauerbetriebs betrug etwa einen Monat, was mir ganz gut gepasst hat, da wir das Telefon viel häufiger aufladen. Natürlich ist der Konverter mit einer Einheit ausgestattet, die den Strom abschaltet, wenn die Akkus entladen sind.
Das Gerätediagramm ist in Abb. dargestellt. 1. Unter Verwendung der Feldeffekttransistoren VT1 und VT2 mit niedrigen Schwellenspannungen wird ein elektronischer Schalter aufgebaut, der die Batterie bei Entladung auf 2 V abschaltet [1]. Die Transistoren sind nach der bekannten Trigger-„Latch“-Schaltung angeschlossen. Wenn Sie die SB1-Taste drücken, öffnet sich zuerst der Transistor VT2 und dann VT1. Von der Ausgangsspannung des Schalters (am Drain von VT1), die der Spannung an seinem Eingang (der Source von VT1) entspricht, wird der Transistor VT2 im offenen Zustand gehalten, bis die Spannung am Widerstandsteiler R3R4 auf ihren Schwellenwert abfällt . Wenn die Spannung unter dem Schwellenwert liegt, schließen beide Transistoren aufgrund der positiven Rückkopplung, was dazu führt, dass die Batterie abgeklemmt wird. Der vom Wandler aufgenommene Strom ist in diesem Fall praktisch Null. Die Taste SB1 dient zum Einschalten des Konverters nach dem Einlegen der Batterie oder nach dem Laden, wenn er bei vollständiger Entladung ausgeschaltet wurde, sowie wenn nach dem Abklemmen der entladenen Batterien dringend mehrere Messungen vor dem Einsetzen erforderlich sind Der Akku wird geladen. Zu diesem Zweck ist der Kondensator C1 zwischen den Gate- und Source-Anschlüssen des Transistors VT1 und parallel zum Widerstand R1 geschaltet. Wenn VT2 schließt, wenn die Batteriespannung weniger als 2 V beträgt, hält der Kondensator, der sich über den Widerstand R1 entlädt, den Transistor VT1 mehrere zehn Sekunden lang offen, sodass Sie durch regelmäßiges Drücken der Taste mehrere Messungen mit entladenen Batterien durchführen können. Die Ausschaltverzögerungszeit ist direkt proportional zur Kapazität des Kondensators C1 und kann nach oben oder unten geändert werden. Auf dem DA1-Chip ist ein Spannungsverdoppler nach einer Standardschaltung aufgebaut. Am Ausgang (Pin 5) von DA1 relativ zu Pin 8 beträgt die Spannung -5 V. Der Wirkungsgrad dieses Wandlers bei niedrigem Laststrom (Einheiten Milliampere) liegt bekanntlich nahe bei 100 % [2], und bei einer Eingangsspannung von 2,5 V überschreitet der Eigenverbrauch des Wandlerstroms 25 μA nicht. Die Ausgangsspannung des Verdopplers an DA1 wird durch einen auf dem DD9-Chip montierten Wandler erneut auf den für den Betrieb des ADC-Chips (ICL7106) erforderlichen Wert von -1 V erhöht und an Pin 26 des ADC angelegt (- 9 V). Nach der Stromversorgung über die Batterie wird eine Spannung von -5 V über die Dioden VD1, VD2 an Pin 26 des ADC angelegt. Sein eingebauter Taktgenerator wird gestartet, Rechteckimpulse von Pin 38 werden an den Eingang von DD1 – dem Schmitt-Trigger – gesendet. Dieser Chip gehört zur Hochgeschwindigkeits-CMOS-Serie mit erhöhter Belastbarkeit [3]. Sein Ausgang wird auf einen Spannungsverdoppelungsgleichrichter geladen, der aus Dioden VD1, VD2 und Kondensatoren C5, C6 aufgebaut ist und an dessen Ausgang aus -5 V eine Spannung von -9 V erzeugt wird. Der Wirkungsgrad dieses Wandlers hängt nur von der Spannung ab Abfall über den Schottky-Dioden VD1, VD2 bei dem oben genannten Laststrom. Der vom Schmitt-Trigger verbrauchte Strom beträgt ca. 10...20 µA und hängt nur von der Dauer der Impulsabfälle des ADC-Taktgenerators ab. Eine andere Schaltungslösung wird nach Meinung des Autors weniger wirtschaftlich sein.
Das Netzteil ist auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie montiert (Abb. 2), die im für die Batterie vorgesehenen Fach des Multimeters platziert ist. Alle Elemente sind oberflächenmontiert, mit Ausnahme des DA1-Chips, der nicht nur in SOIC-, sondern auch in PDIP-Gehäusen (DIP-8) untergebracht werden kann, für die die entsprechenden Kontaktpads auf der Platine vorgesehen sind. Die Platine ist für den Einbau von Widerständen der Größe 1206, Kondensatoren C1, C2, C4 – Größe B, C3 – 1206, C5, C6 – 0805 ausgelegt. Schottky-Dioden BAT54WS (VD1, VD2) sind durch ähnliche Dioden mit einem Rückstrom von ersetzt nicht mehr als 2 μA und eine Kapazität von weniger als 5 pF bei einer Sperrspannung von 5 V. Transistor IRLML2244TR (VT1) – mit einem Kanalwiderstand von nicht mehr als 0,5 Ohm bei einer Gate-Source-Spannung von 2 V kann dies der Fall sein ersetzt zum Beispiel durch Si2301BDS, IRLML6402TR, VT2 – jedes Gerät mit geringem Stromverbrauch und einer Schwellenspannung von nicht mehr als 2 V , zusätzlich zu den Angaben im Diagramm ist beispielsweise IRLML6346TR geeignet. Der NC7SZ14-Chip (Dd 1) kann durch eine importierte 4093-V- oder 40106-V-Mikroschaltung sowie inländische KR1561TL1, KR1561TL2 ersetzt werden. Ihre Einbeziehung ist in Abb. dargestellt. 3, während Pin 14 der Mikroschaltung mit der 0-V-Leitung und Pin 7 mit der -5-V-Leitung verbunden werden muss. Die Leiterplatte muss natürlich geändert werden.
Der von mehreren Unternehmen hergestellte DA1-Chip ist mit der Anfangsabkürzung ICL besser zugänglich. Die vom Autor erworbenen Exemplare (sowohl im SOIC- als auch im PDIP-Gehäuse) mit dem Buchstaben Z am Ende der Chipbezeichnung (z. B. ICL7660ACBAZ) hatten den doppelten Ausgangswiderstand (bei einer Eingangsspannung von 2,5 V – etwa 200 gegenüber 90.100 Ohm). ohne den Buchstaben Z). Instanzen mit einem solchen Ausgangswiderstand können im Netzteil installiert werden, wenn der vom ADC verbrauchte Strom 0,6 mA (normalerweise etwa 1 mA) nicht überschreitet oder ein wirtschaftlicherer ADC installiert wird, beispielsweise ICL7126.
Der Block passt problemlos in das Gerätegehäuse (Abb. 4). Zum Laden des GB1-Akkus werden die Buchse DS-313 (XS1) und der Takttaster TS-0403 (SB1) auf die Geräteplatine geklebt. Ihnen gegenüber sind zwei Löcher in die Seitenwand des Gehäuses gebohrt. Bei der Einrichtung geht es darum, den Widerstand R3 so einzustellen, dass der Strom abgeschaltet wird, nachdem auf der Anzeige des Multimeters eine stabile und hell angezeigte Meldung über den niedrigen Batteriestand in Form von BAT-Symbolen erscheint (bei anderen Modellen gibt es LO BAT, LOW BAT). Wenn die Nennspannung der Batterie 2,5 V beträgt, sollten Sie auch die ADC-Versorgungsspannung messen. Wenn die Spannung zwischen Pin 1 und 26 9,3 V übersteigt, was möglich ist, wenn das Gerät über einen ADC mit einem Stromverbrauch von weniger als 0,3 mA verfügt, sollte eine der Dioden VD1 oder VD2 durch eine Siliziumdiode mit geringem Stromverbrauch ersetzt werden, zum Beispiel 1N4148W , um die erforderliche Spannung zu erhalten. Wenn der ADC-Taktgenerator nicht startet, was durchaus möglich ist, muss Pin 37 „TEST“ des ADC (siehe Abb. 1) mit der -5-V-Leitung verbunden werden. Literatur
Autor: S. Glibin
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