Circuitos interessantes para um multímetro. Sondas multímetro caseiras

10.09.2021

Todo radioamador tem em seu arsenal um multímetro simples e confiável, mas às vezes suas capacidades não são suficientes. Então os circuitos caseiros vêm em nosso auxílio - acessórios para o multímetro, que ajudarão o engenheiro eletrônico novato em sua prática de rádio amador

O design do decodificador caseiro consiste em um conversor elevador de tensão ajustável alimentado por uma fonte de alimentação de 5 V ou USB; Gerador de pulsos retangulares DD1.1 com taxa de repetição de 15 kHz; Um circuito diferenciador em SZ e VT1 e um inversor nos elementos DD1.2-DD1.4.

Pulsos retangulares do gerador DD1.1 passam por um circuito diferenciador para as entradas DD1.2. Ao abrir o VT1 com mais força, você pode “reduzir” os pulsos em suas entradas. Os pulsos invertidos são alimentados através do resistor R3 até a base do transistor VT2. Ou seja, se houver uma saída do inversor, o transistor VT2 está aberto e a corrente começa a fluir pelo indutor L1, e a energia se acumula em seu campo magnético. Em “zero”, o transistor VT2 é fechado e um pulso de tensão de autoindução é formado em L1, que é retificado pelo diodo VD1 e suavizado pelo capacitor C5. Quanto mais longo for o pulso que chega ao VT2, maior será o nível de energia acumulada no indutor e maior será a tensão na saída do retificador.

No estado inicial, o ciclo de trabalho dos pulsos do gerador é de cerca de dois e a tensão na saída do retificador é máxima. Ele entra no VT1 através de um divisor nos resistores R2-R4, o VT1 abre e a duração do pulso que vai para a base do VT2 fica mais curta, assim como a tensão na saída do retificador. Desta forma, a tensão na saída do retificador é estabilizada na faixa de 55-60 V. Ajuste tensão de saída pode ser o resistor R4.

Para verificar o diodo zener conecte o multímetro ao console no modo CC. O diodo zener testado está conectado aos soquetes XS1, a chave SA2 está na posição “Estabilizada”. Se o diodo zener estiver funcionando e sua tensão de estabilização não ultrapassar 50 V, a corrente que passa por ele aumenta e o LED HL1 acende, o transistor VT1 abrirá ainda mais e a tensão na saída do retificador diminuirá. Neste caso, a tensão no diodo zener corresponderá à tensão de estabilização, que medimos com um multímetro. Como conhecemos a polaridade, é fácil entender a finalidade dos pinos do diodo zener. Se você conectar um diodo zener em conexão direta, o VT1 abrirá completamente e pulsos quadrados irá parar de fornecer DD1.2 e a energia para o retificador virá de uma fonte de alimentação de 5 volts.

Para verificar o dinistor ele é conectado ao conector XS2, cuja tensão é fornecida através do circuito RC R6-C7 ou R7-C6. No estado inicial, SA1 é comutado para o modo “Condutor” e SA2 é comutado para o modo “Dinâmico”. Se o dinistor funcionar normalmente, ele, juntamente com o circuito RC R6-C7, faz parte de um gerador de relaxamento com taxa de repetição de pulso de vários hertz. Assim que a tensão no capacitor C7 atingir o nível de abertura do dinistor. Ele descarregará rapidamente através do resistor R5 e do LED HL1, que piscará brevemente. Devido ao fato da taxa de repetição do pulso ser baixa, o capacitor C4 não é capaz de manter tensão constante baseado em VT1, então a tensão no retificador é instável. Este modo é adequado para verificar o desempenho do dinistor, mas se o nível de abertura do dinistor for superior a 55 V, o gerador de relaxamento não funciona mais.

Para medir o nível de abertura do dinistor, o conector XS2 é comutado para o circuito R7-C6. Neste caso, a taxa de repetição de pulso no gerador de relaxamento aumenta pelo menos várias vezes, e o capacitor C4 mantém calmamente a tensão necessária no transistor VT1. E permanece aberto, então a tensão de saída do retificador corresponde à tensão de abertura do dinistor. Isso é exatamente o que podemos medir com nosso multímetro.


Os componentes do rádio utilizados são mostrados no diagrama; caso estejam faltando, utilize os manuais do rádio amador para substituí-los. É aconselhável usar um LED ultrabrilhante. Acelerador tipo RLB0608, você também pode usar um caseiro.

O desenho da placa de circuito impresso é mostrado na figura abaixo, para fazer você mesmo, recomendo usar;

Veja também opção alternativa acessórios de multímetro para

Nos circuitos modernos, o papel dos capacitores aumentou visivelmente, à medida que a potência e as frequências operacionais dos dispositivos aumentaram. E, portanto, é muito importante verificar o ESR de todos os capacitores antes de montar o circuito ou durante o diagnóstico de uma falha.

Resistência em série equivalente - a resistência em série equivalente é a soma das resistências ôhmicas conectadas em série dos contatos dos condutores e do eletrólito com as placas do capacitor eletrolítico.

O princípio de funcionamento do acessório do multímetro é o seguinte. Uma tensão triangular é aplicada à capacitância que está sendo medida, enquanto a corrente que passa por ela tem o formato de um meandro e sua amplitude é proporcional à capacitância que está sendo medida. No caso de medição de indutância, uma corrente triangular passa por ela, a queda de tensão na indutância tem formato de meandro e é proporcional à sua magnitude. Para obter mais detalhes, consulte o projeto do circuito da revista, março de 2003.

Na prática do rádio amador, às vezes é necessário medir pequenas resistências cujo valor esteja abaixo de 1 Ohm, por exemplo, no caso de verificação de enrolamentos de transformadores para curto-circuito, contatos de relé, vários shunts. Como medir pequenas resistências de miliohms ou microohms? Como se sabe no curso de engenharia elétrica, a medição da resistência é baseada no efeito de conversão do seu valor em corrente ou tensão.

Este circuito de fixação permite transformar um multímetro comum em um dosímetro simples, que é muito conveniente e eficaz para uso doméstico.

Como na maioria dos projetos, o elemento principal neste acessório do multímetro é o contador Geiger SBM-20, e qualquer outro pode ser adaptado. Um multímetro DT9208A ou com função de medição de frequência semelhante é usado como indicador.

Como a tensão do contador Geiger é superior a 400 volts, é necessário conversor de impulso. Ele é projetado como um gerador de bloqueio baseado nos componentes de rádio VT1, T1, C1, C2 e R1. Do enrolamento elevador do transformador T1 tensão de impulso deve estar no retificador, nos diodos VD1, VD2 e na capacitância SZ. O conversor aumenta a tensão para um nível de 420...460 V. O cátodo do sensor SBM-20 é conectado através de um circuito formado pela conexão paralela de um multímetro e do capacitor C4.

Quando o material radioativo passa pelo sensor, no seu interior ocorre ionização de gás e um pulso elétrico é gerado na saída.

É feito sobre núcleo blindado tipo B22, ferrite 2000NM. O enrolamento III é composto por 700 voltas, fio PEV-2 com diâmetro de 0,1 mm. Durante o processo de enrolamento, a cada 100 voltas colocamos uma camada de papel transformador ou isolamento semelhante. Após o enrolamento, isolamos o enrolamento novamente. Sobre ele são enrolados mais dois enrolamentos I e II com fio duplo dobrado de 14 voltas, fio PEV-2 com diâmetro de 0,2 e 0,4 mm. O ponto médio será o início do enrolamento I e o final do enrolamento II.

DIAGRAMAS DE MULTÍMETRO

Sobre no momento Três modelos principais estão disponíveismultímetros digitais são dt830, dt838, dt9208 e m932. O primeiro modelo a aparecer em nossos mercados dt830.

Multímetro digital dt830

Tensão constante:
Limite: 200mV, resolução: 100µV, erro: ±0,25%±2
Limite: 2V, resolução: 1mV, erro: ±0,5%±2
Limite: 20V, resolução: 10mV, erro: ±0,5%±2
Limite: 200V, resolução: 100mV, erro: ±0,5%±2
Limite: 1000V/600V, resolução: 1V, erro: ±0,5%±2

Tensão variável:
Limite: 200V, resolução: 100mV, erro: ±1,2%±10
Limite: 750V/600V, resolução: 1V, erro: ±1,2%±10
Faixa de frequência de 45 Hz a 450 Hz.

DC:
Limite: 200uA, resolução: 100nA, precisão: ±1,0%±2
Limite: 2000uA, resolução: 1uA, erro: ±1,0%±2
Limite: 20mA, resolução: 10uA, erro: ±1,0%±2
Limite: 200mA, resolução: 100uA, erro: ±1,2%±2
Limite: 10A, resolução: 10mA, erro: ±2,0%±2

Resistência:
Limite: 200Ω, resolução: 0,1Ω, erro: ±0,8%±2
Limite: 2kOhm, resolução: 1Ohm, erro: ±0,8%±2
Limite: 20kOhm, resolução: 10Ohm, erro: ±0,8%±2
Limite: 200kOhm, resolução: 100Ohm, erro: ±0,8%±2
Limite: 2000kOhm, resolução: 1kOhm, erro: ±1,0%±2
Tensão de saída nas faixas: 2,8V

Teste de transistor hFE:
I, DC: 10µA, Reino Unido: 2,8V±0,4V, faixa de medição hFE: 0-1000

Teste de diodo
Corrente de teste 1,0mA±0,6mA, Teste U 3,2V máx.

Polaridade: automática, Indicação de sobrecarga: “1” ou “-1” no display, Velocidade de medição: 3 medidas. por segundo, Potência: 9V.Preço - cerca de 3е.

Um modelo mais avançado e multifuncionalmultímetro digital, tornou-sedt838. Junto com os recursos usuais, eles adicionaramGerador de sinal senoidal de 1 kHz integrado.

Multímetro digital dt838

Número de medições por segundo: 2

Tensão constante você= 0,1mV - 1000V

Tensão variável U~ 0,1V - 750V

Corrente constante I= 2mA - 10A

Faixa de frequência CA corrente 40 - 400Hz

Resistência R 0,1 Ohm - 2 MOhm

Resistência de entrada R 1 MΩ

Ganho do transistor h21 até 1000

Modo de discagem< 1 кОм

Fonte de alimentação 9V, Krona VC

Preço - cerca de 5 cu.

O enchimento interno e externo é quase idêntico ao do modelo dt830. Uma característica semelhante é a baixa confiabilidade dos contatos móveis.

Atualmente um dos modelos mais avançados émultímetro digital m932 . Peculiaridades: seleção automática alcances e busca sem contato por eletricidade estática.

Multímetro digital m932

Especificações do multímetro digital m932:
TENSÃO CC Limites de medição 600 mV; 6; 60; 600; 1000V
Precisão ± (0,5% + 2 unidades)
Máx. resolução 0,1 mV
Em. resistência 7,8 MOhm
Proteção de entrada de 1000V
TENSÃO CA Limites de medição 6; 60; 600; 1000V

Máx. resolução 1 mV
Banda de frequência 50 - 60 Hz

Em. impedância 7,8 MOhm
Proteção de entrada de 1000V
CORRENTE DC Limites de medição 6; 10A
Precisão ± (2,5% + 5 unidades)
Máx. resolução 1 mA

CORRENTE ALTERNATIVA Limites de medição 6; 10A

Máx. resolução 1 mA
Banda de frequência 50 - 60 Hz
Medição RMS - 50 - 60 Hz
Proteção de entrada Fusível de 10 A
RESISTÊNCIA Limites de medição 600 Ohm; 6; 60; 600 kOhm; 6; 60 MOhms
Precisão ± (1% + 2 unidades)
Máx. resolução 0,1 ohm
Proteção de entrada de 600V
CAPACIDADE Limites de medição 40; 400 nF; 4; 40; 400; 4000 µF
Precisão ± (3% + 5 unidades)
Máx. resolução 10pF
Proteção de entrada de 600V
FREQUÊNCIA Limites de medição 10; 100; 1000Hz; 10; 100; 1000kHz; 10MHz
Precisão ± (1,2% + 3 unidades)
Máx. resolução 0,001 Hz
Proteção de entrada de 600V
COEF. ENCHIMENTO DE PULSO Faixa de medição 0,1 - 99,9%
Precisão ± (1,2% + 2 unidades)
Máx. resolução 0,1%
Faixa de medição de TEMPERATURA - -20°C - 760°C (-4°F - 1400°F)
Precisão ± 5°C/9°F)
Máx. resolução 1°C; 1°F
Proteção de entrada de 600V
TESTE P-N máx. corrente de teste 0,3 mA
Tensão de teste 1 mV
Proteção de entrada de 600V
Limite de TOQUE DE CIRCUITO< 100 Ом
Corrente de teste< 0.3 мА
Proteção de entrada de 600V
DADOS GERAIS Máx. número exibido 6000
Escala linear 61 segmentos
Velocidade de medição 2 por segundo
Desligamento automático após 15 minutos
Fonte de alimentação 9 V tipo "Krona"
Condições de funcionamento 0°С - 50°С; rel. umidade: não mais que 70%
Condições de armazenamento -20°С - 60°С; rel. umidade: não mais que 80%
Dimensões totais 150 x 70 x 48 mm

Eu não apenas aprendi com outras pessoas que tal medidor é necessário para um radioamador, mas também senti isso quando comecei a consertar um amplificador antigo - aqui você precisa verificar com segurança cada eletrólito na placa e encontrar aquele que se tornou inutilizável ou substitua-os 100%. Cheque selecionado. E quase comprei um aparelho anunciado chamado “ESR - mikro” pela Internet. O que me impediu foi o fato de que o elogiaram demais - “acima do limite”. Em geral, decidi agir de forma independente. Como não queria arriscar, escolhi o esquema mais simples, senão primitivo, mas com uma descrição muito boa (completa). Mergulhei nas informações e, com alguma inclinação para o desenho, comecei a desenhar minha própria versão da placa de circuito impresso. Para caber no estojo de uma caneta de feltro grossa. Não deu certo - nem todos os detalhes foram incluídos no escopo planejado. Pensei melhor, desenhei um sinete à imagem e semelhança do autor, gravei-o e montei-o. Eu consegui montá-lo. Tudo acabou com muito cuidado e cuidado.

Mas a sonda não queria funcionar, por mais que eu lutasse contra ela. Mas eu não queria recuar. Para uma melhor compreensão do diagrama, redesenhei-o à minha maneira. E assim “querido” (em duas semanas de provação), ficou mais compreensível visualmente.

Circuito medidor ESR

UM placa de circuito impresso terminei de maneira astuta. Ficou “dupla face” - no segundo lado coloquei peças que não cabiam no primeiro. Para simplificar a solução da dificuldade que surgiu, coloquei-os num “dossel”. Não há tempo para elegância aqui – você precisa de uma amostra.

Gravei a placa de circuito impresso e soldei as peças. Desta vez coloquei o microcircuito no soquete, adaptei um conector para alimentação, que pode ser fixado com segurança na placa por meio de solda e o case pode então ser “pendurado” nele. Mas o resistor trimmer com o qual a sonda funcionou melhor, encontrei apenas este - longe de ser miniatura.

O reverso é fruto do pragmatismo e o ápice do ascetismo. Algo só pode ser dito aqui sobre as sondas, apesar do design elementar, elas são bastante convenientes e a funcionalidade geralmente está além de qualquer elogio - elas são capazes de entrar em contato com um capacitor eletrolítico de qualquer tamanho.

Coloquei tudo em uma caixa improvisada, o local de montagem foi a conexão roscada do conector de alimentação. Conseqüentemente, o poder negativo foi para o caso. Ou seja, está fundamentado. Seja o que for, está protegido contra interferências e interferências. O trimmer não está incluído, mas está sempre “à mão” e agora será um potenciômetro. O plugue do alto-falante da transmissão de rádio evitará, de uma vez por todas, confusão com os soquetes do multímetro. Alimentado por fonte de laboratório, mas usando fio pessoal com plugue de guirlanda de árvore de Natal.

E ele, esse milagre pouco atraente, assumiu o controle e começou a funcionar, imediatamente e como deveria. E não há problemas com o ajuste - correspondendo a um ohm, um milivolt é facilmente ajustado, aproximadamente na posição intermediária do regulador.

E 10 Ohms correspondem a 49 mV.

Um capacitor funcional corresponde a aproximadamente 0,1 Ohm.

Capacitor com defeito, corresponde a mais de 10 ohms. A sonda deu conta da tarefa; capacitores eletrolíticos defeituosos foram encontrados na placa do dispositivo que está sendo reparado. Todos os detalhes sobre este esquema podem ser encontrados no arquivo. Os valores ESR máximos permitidos para novos capacitores eletrolíticos são mostrados na tabela:

E algum tempo depois quis dar ao console um visual mais apresentável, mas o erudito postulado “o melhor é inimigo do bom” não me permitiu tocá-lo - farei outro, mais elegante e perfeito. Informações adicionais, incluindo o diagrama do dispositivo original, está disponível no apêndice. Ele contou sobre seus problemas e alegrias Babá.

Discuta o artigo ANEXO AO MEDIDOR ESR MULTÍMETRO

EM trabalho prático com os compactos e de pequeno porte (e agora são a maioria) diagramas elétricos e os dispositivos precisam ser conectados com muita frequência para medir parâmetros de circuitos em espaços muito pequenos, onde os pontos de medição literalmente “ficam” uns sobre os outros. Sobre a qualidade dos produtos que utilizamos instrumentos de medição Não há necessidade de dizer - bens de consumo descartáveis ​​chineses.

Para usar tais dispositivos, eles precisam ser “lembrados”. Vou te contar usando o exemplo de um testador doméstico (multímetro). O elo mais fraco são os soquetes de contato no próprio dispositivo e as sondas com fios. Então decidi fazer o meu próprio. Converti os soquetes em conectores do tipo “tulipa”, que são inseridos firmemente em seus lugares, sem folgas, o que significa que a qualidade das medições será mais aceitável. Em seguida, joguei fora imediatamente os fios e as sondas. Os fios têm isolamento fraco e quebradiço e as sondas são inconvenientes para “rastejar” até os pontos de medição. Nesse sentido, usei o fio “Tulip”. Mas para as sondas que usei:

corpos de caneta-tinteiro de gel usados. Soldei as agulhas aos fios, fiz furos na parte superior dos invólucros, estiquei os fios com as agulhas, inseri as agulhas em vez das unidades de escrita e coloquei-as na cola. Agora posso me conectar a qualquer ponto do circuito, tanto por meio de isolamento quanto por meio de revestimentos de verniz, e literalmente localizados um em cima do outro. Eu recomendo! Economize nervos e tempo!

Começar

Sim, este assunto já foi discutido diversas vezes, inclusive aqui. Montei duas versões do circuito Ludens e provaram-se muito bem, no entanto, todas as opções propostas anteriormente têm desvantagens. As escalas dos dispositivos com comparadores são muito não lineares e requerem muitos resistores de baixa resistência para calibração. Essas escalas devem ser desenhadas e inseridas nos cabeçotes; As cabeças dos instrumentos são grandes e pesadas, frágeis, e os invólucros dos pequenos indicadores de plástico são geralmente selados e geralmente apresentam uma escala pequena. O ponto fraco de quase todos os designs anteriores é a baixa resolução. E para capacitores LowESR, você só precisa medir centésimos de Ohm na faixa de zero a meio Ohm. Dispositivos baseados em microcontroladores com balança digital também foram oferecidos, mas nem todo mundo trabalha com microcontroladores e seu firmware acaba sendo excessivamente complexo e relativamente caro; Portanto, a revista “Radio” elaborou um esquema razoável e racional - qualquer radioamador tem um testador digital e custa um centavo.

Fiz alterações mínimas. A caixa é proveniente de um “estrangulador eletrônico” defeituoso para lâmpadas halógenas. Fonte de alimentação - bateria Krona de 9 Volts e estabilizador 78L05. Removi a chave - é necessário medir LowESR na faixa de até 200 Ohms muito raramente (se necessário, uso uma conexão paralela). Alterei alguns detalhes. Chip 74HC132N, transistores 2N7000(para92) e IRLML2502(sot23). Devido ao aumento da tensão de 3 para 5 Volts, não houve necessidade de seleção de transistores.
Durante o teste, o dispositivo funcionou normalmente desde uma tensão de bateria nova de 9,6 V até uma tensão de bateria completamente descarregada de 6 V.

Além disso, por conveniência, usei resistores SMD. Todos os elementos SMD são perfeitamente soldados com um ferro de solda EPSN-25. Em vez de conexão serial R6R7 usei uma conexão paralela - é mais conveniente, forneci uma conexão na placa resistor variável paralelo a R6 para ajustar o zero, mas descobriu-se que o “zero” é estável em toda a faixa de tensões que especifiquei.

O que surpreendeu foi que no design “desenvolvido em magazine” a polaridade da conexão VT1 foi invertida- dreno e fonte estão misturados (corrija-me se estiver errado). Eu sei que os transistores funcionarão mesmo com esta conexão, mas tais erros são inaceitáveis ​​para os editores.

Total

Estou usando este dispositivo há cerca de um mês, suas leituras ao medir capacitores com ESR em unidades Ohm coincidem com as do dispositivo de acordo com o diagrama Ludens .
Já havia sido testado em condições de combate, quando meu computador parou de ligar devido aos capacitores da fonte de alimentação, mas não havia sinais óbvios de “queima” e os capacitores não estavam inchados.

A precisão das leituras na faixa de 0,01...0,1 Ohm possibilitou rejeitar as duvidosas e não jogar fora as antigas que estavam soldadas, mas tinham capacidade normal e Capacitores ESR. O aparelho é fácil de fabricar, as peças são acessíveis e baratas, e a espessura dos trilhos permite desenhá-las mesmo com fósforo.
Na minha opinião, o esquema é muito bem sucedido e merece ser repetido.

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