Ein einfaches digitales Megaohmmeter. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Ein gleichnamiger Artikel von S. Biryukov („Radio“, 1996, Nr. 7, S. 32, 33) beschreibt ein Widerstandsmessgerät mit einer Obergrenze von 2G0m, einer Untergrenze von 200 Ohm (Auflösung – 0,1 Ohm) . Viele Funkamateure bitten in ihren Briefen darum, über die Möglichkeit zu sprechen, den Messbereich hin zu niedrigen Widerständen zu erweitern, beispielsweise durch die Einführung von Grenzwerten von 20 und 2 Ohm. Der Autor erzählt von einem solchen Weitbereichs-Ohmmeter.

Es scheint, dass alles sehr einfach ist – fügen Sie einfach zwei Messgrenzen im SA1-Schalter hinzu, fügen Sie zusätzliche Referenz- und Stromeinstellwiderstände ein, deren Widerstand 10- und 100-mal geringer ist als bei der 200-Ohm-Grenze – und Sie können den Widerstand bis auf Bruchteile davon messen ein Ohm. Der Widerstand der Verbindungsdrähte sowie die Instabilität des Widerstands der Kontakte von Schaltern und Klemmen zum Anschluss der gemessenen Widerstände ermöglichen jedoch nicht die erforderliche Genauigkeit.

Hier hilft die Vierleiter-Widerstandsmessmethode (Abb. 1). Durch den zu prüfenden Widerstand und ein Klemmenpaar fließt ein relativ stabiler Strom, der von der Stromquelle und einem der Widerstände R31, R32 eingestellt wird. Der Spannungsabfall am gemessenen Widerstand wird vom zweiten Klemmenpaar erfasst und dem Messeingang des ADC zugeführt. Bei diesem Messschema hat der Spannungsabfall an den Schaltkontakten, Klemmen und Leitungen keinen Einfluss auf das Ergebnis. Darüber hinaus wird die Genauigkeit der Stromeinstellung im Stromkreis nicht beeinträchtigt, da der ADC das Verhältnis der Spannungen am gesteuerten Widerstand und am Referenzwiderstand (einem der Widerstände R29, R30) misst.

Der Schaltkreis des Ohmmeter-Schaltkreises ist in Abb. dargestellt. In 2 setzt die Nummerierung der neu eingeführten Elemente die bisherige fort. Messkreise (siehe Abb. 1) werden durch die Spannungsdifferenz zwischen der Stromversorgungsbatterie und dem internen Stabilisator der Mikroschaltung ADC KR572PV5 (-3 V) gespeist. Die Belastbarkeit dieses Stabilisators für den abfließenden Strom wird durch den Anschluss eines Emitterfolgers am Transistor VT1 an dessen Ausgang erhöht.

Durch den Zusatzabschnitt SA1.4 entfällt die Summierung der Widerstände der Schaltkontakte und Referenzwiderstände R29, R30.

Die Widerstände R2 und R33 überbrücken jeweils die Pins 1 und 4,5 und 3. Dies hat keinen Einfluss auf die Genauigkeit, da ihr Widerstand viel größer ist als der von Kontakten und Drähten, vereinfacht aber das Schalten erheblich.

Wenn Sie Pin 2 der XS2-Buchse mit dem +U06p-Eingang des ADC verbinden und zwischen den Pins 1,4 und 5,3 platzieren, können Sie die Auswirkungen von Steckerleckströmen auf die Messgenauigkeit an Hochwiderstandsgrenzen reduzieren.

Wie im Hauptartikel angegeben, ist es sinnvoll, Referenzwiderstände, die an Grenzen von weniger als 200 kOhm arbeiten, um 0,1 ... 0,2 % gegenüber den im Diagramm angegebenen Werten zu reduzieren. Dazu sollten parallel zu den Widerständen R29 und R30 (deren Toleranz darf nicht schlechter als 0,1 ... 0,2 % sein) Widerstände mit einem Widerstandswert von 750 Ohm bzw. 7,5 kOhm geschaltet werden.

Bei der Konstruktion des SA1-Schalters wird der Typ PG2-8-12P4N verwendet. Transistor VT1 – jede p-pn-Struktur mit einer Verlustleistung von mindestens 350 mW und einem Basisstromübertragungskoeffizienten h21E von mindestens 100 bei einem Kollektorstrom von 100 mA.

Aufgrund der Tatsache, dass die Stromaufnahme im niederohmigen Bereich (bis zu 100 mA) hoch ist, empfiehlt es sich, das Ohmmeter über eine stabilisierte Stromversorgung mit einer Spannung von 9 ... 10 V zu versorgen. Sie können einen Adapter verwenden für eine Spannung von 12 V und einen Strom von bis zu 300 mA, ergänzt durch einen Stabilisatorchip KR142EN8A (oder KR142EN8G). Für die Stabilität seines Betriebs sollte ein 1 μF-Keramikkondensator parallel zum Ausgang geschaltet und neben der Mikroschaltung platziert werden.

Empfehlungen für die Auswahl der Elemente, das Design der Leiterplatte, das Design, die Anpassung sind die gleichen wie für die zuvor beschriebene Version des Geräts. Als XS1 und XS2 können Sie standardmäßige Niederfrequenz-ONTS-VG-Stecker mit der entsprechenden Anzahl an Buchsen verwenden. An die vier Pins des Gegensteckers mehrfarbige Drähte mit Krokodilklemmen an den Enden anlöten.

Bei Messung innerhalb von 2; Der 20- und 200-Ohm-Stecker des Messkabelsteckers wird an die XS1-Buchse angeschlossen und der Regelwiderstand mit vier Klemmen (1 und 4 – an einen Ausgang, 5 und 3 – an den anderen) an das Messgerät angeschlossen. Innerhalb von 2; 20 und 200 kΩ können Sie zwei an die Pins 4 und 5 angeschlossene Klemmen verwenden. Innerhalb von 2 MΩ - 2 GΩ wird der Stecker auf die XS2-Buchse umgeschaltet und die an die Pins 1 und 3 angeschlossenen Klemmen werden verwendet. Besser ist es, einzuschalten die Stromquelle nach Anschluss eines gesteuerten Widerstands – dies verkürzt die Zeit für die Erstellung der Anzeigen.

Sie können den Bedienkomfort des Geräts erhöhen, indem Sie Klemmen mit isolierten Backen herstellen. Schneiden Sie dazu die Zähne eines der „Krokodil“-Schwämme ab und löten Sie an ihrer Stelle eine Platte aus doppelseitiger Glasfaserfolie an. Die Rolle einer der Klammern übernimmt der an den Zähnen verbleibende Schwamm, die Rolle der zweiten die Oberfläche der Platte. Die verbleibenden Zähne sollten so beschnitten werden, dass sie den Einsatz während der Messung nicht berühren. Diese Klemmen sind für alle Messbereiche einsetzbar.

Bei der Verwendung von Netzstrom in Geräten mit CMOS-Mikroschaltungen, zu denen auch KR572PV5 gehört, müssen die Mikroschaltungseingänge, an die während des Betriebs externe Elemente angeschlossen werden können, vor statischer Elektrizität geschützt werden. Bei diesem Ohmmeter sind dies die Pins 30, 31, 35 und 36 der Mikroschaltung. Der einfachste Weg, dies zu tun, besteht darin, die Eingänge 30 und 31 in dem zuvor vom Autor beschriebenen Multimeter („Radio“, 1996, Nr. 5, S. 34, Abb. 3) zu schützen – mit 510-kΩ-Widerständen für die Eingänge 30 und 31 und 51 kΩ für die Eingänge 35 und 36 und Kondensatoren 0.01 uF an jeden geschützten Eingang angeschlossen. Elemente R25.C5 sind nicht installiert.

Siehe andere Artikel Abschnitt Messtechnik.

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