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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Megger-prefisso del multimetro. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Questo componente aggiuntivo di facile utilizzo, insieme al multimetro della serie 83x, che ha un limite massimo di misurazione della resistenza di 2 MΩ, consente di misurare direttamente la resistenza di resistori e circuiti ad alta resistenza fino a 20 MΩ. Non è necessario un alimentatore aggiuntivo per il set-top box. È noto che i multimetri economici e popolari tra i radioamatori della serie 83x senza nodi o calcoli aggiuntivi non consentono di misurare una resistenza superiore a 2 MΩ. Il prefisso proposto amplia i limiti di misura fino a 20 MΩ. Il valore della resistenza misurata viene visualizzato sul display del multimetro. Come in altri set-top box sviluppati dall'autore, l'alimentazione (+3 V) gli viene fornita dallo stabilizzatore interno del microcircuito ADC del multimetro. Lo schema di fissaggio è riportato in fig. 1. Una sorgente di corrente (IT) è assemblata sull'amplificatore operazionale DA1.1 e sui resistori R3-R6 secondo lo schema noto nella letteratura di ingegneria radio come Howland IT. L'autore ha già utilizzato tale nodo nel suo precedente sviluppo [1]. La sua corrente di uscita è calcolata in base alle seguenti condizioni: R3 = R5, R4 = R6 per comodità della loro successiva selezione; la corrente attraverso il resistore R6 è uguale alla somma algebrica delle correnti attraverso il resistore R3 e il resistore misurato Rx le correnti di ingresso dell'amplificatore operazionale DA1 sono trascurabili. L'amplificatore operazionale è coperto da un profondo DC OOS attraverso il divisore R4R5, pertanto, vengono impostate tensioni uguali su entrambi gli ingressi (invertente e non invertente) se la tensione di uscita è inferiore al massimo a una data tensione di alimentazione. In questo caso, la corrente di uscita IT (IO) sarà uguale a: IO = uR2/R3, dove UR2 - tensione all'uscita del partitore resistivo R1R2 (cioè attraverso il resistore R2). Questa tensione funge da modello per l'IT, poiché la resistenza del resistore R2 è significativamente inferiore alla resistenza del resistore R3.
La corrente di uscita IT viene scelta per essere 0,1 μA ed è abbastanza per misurare la resistenza dei resistori fino a 20 MΩ, poiché la caduta di tensione ai suoi capi non supererà i 2 V, che è inferiore alla tensione di alimentazione del set- bauletto (3 V). Con le resistenze dei resistori R3-R6 indicate nel diagramma, l'amplificatore operazionale DA1.1 è garantito per funzionare in modalità lineare, fornendo un'elevata stabilità e costanza della corrente di uscita IT che scorre attraverso il resistore misurato Rx, e quindi l'elevata linearità della dipendenza della caduta di tensione attraverso il resistore o circuito misurato. Questa tensione viene alimentata all'ingresso dell'amplificatore buffer, realizzato sull'amplificatore operazionale DA1.2 (resistenza di ingresso - non inferiore a 1 GΩ) con guadagno di tensione unitario. Per interfacciarsi con un multimetro, viene utilizzato un partitore di tensione resistivo R7R8, che riduce di dieci volte la tensione all'uscita dell'amplificatore operazionale DA1.2. Dall'uscita del divisore va all'ingresso "VΩmA" del multimetro per la successiva misurazione. Il consumo di corrente del set-top box è quasi uguale al consumo di corrente del chip DA1. Errore di misurazione nell'intervallo da 2 a 19,99 MΩ - non più del 3%. Il prefisso è assemblato su una tavola in fibra di vetro laminata su un lato, il suo disegno è mostrato in fig. 2, la posizione degli elementi su di esso - in fig. 3. L'amplificatore operazionale MCP602 può essere sostituito dall'amplificatore operazionale domestico KR1446UD4A (nel pacchetto DIP8) [2]. Quando si sostituisce con un altro amplificatore operazionale Rail-to-Rail, è necessario tenere presente che i suoi ingressi devono essere realizzati su transistor ad effetto di campo (resistenza di ingresso - almeno 1 GΩ), la tensione di alimentazione minima - non più di 3 V e il consumo di corrente (per caso) - non più di 3 mA. Per ridurre l'errore quando si misurano resistenze inferiori a 2 MΩ, la tensione di polarizzazione zero non deve superare 1...2 mV. Condensatore di blocco C1 - tantalio K53-1, resistori - MLT, C2-33, alta resistenza - KIM. Le coppie di resistori R3 e R5, R4 e R6 devono essere selezionate utilizzando un multimetro con una deviazione della resistenza non superiore all'1% in ciascuna coppia. Allo stesso tempo, la deviazione della resistenza dal valore nominale non influisce sull'accuratezza della misurazione: la loro uguaglianza è importante. Le resistenze in ciascuna coppia possono essere ridotte rispettivamente a 1,5 MΩ e 300 kΩ. In questo caso, la tensione ai capi della resistenza R2 deve essere ridotta in base all'uguaglianza UR2 (B) = 0,1xR3 (MΩ). Ad esempio, se R3 = R5 = 1,6 MΩ, R4 = R6 = 330 kΩ, allora R1 = 27 kΩ, R2 = 1,6 kΩ. Pin XP1 - adatto dal connettore o da un pezzo di filo stagnato di diametro adeguato. Un foro per esso nella scheda viene praticato "sul posto" dopo aver installato i pin XP2, XP3. Pin XP2 e XP3 - dalle sonde per un multimetro. Prese di ingresso XS1, XS2 - morsettiera a vite ED350V-02P di DINKLE o simile.
La foto (Fig. 4) mostra l'attacco collegato al multimetro durante la misurazione del resistore KIM-0,125 con una resistenza nominale di 15 MΩ e una tolleranza di ± 10% dal valore nominale.
Quando si lavora con un prefisso, l'interruttore del tipo di lavoro del multimetro è impostato sulla posizione di misurazione della tensione continua al limite di "200mV". Prima della calibrazione, per evitare il guasto dello stabilizzatore interno +3 V dell'ADC, il set-top box viene prima collegato a un alimentatore autonomo con una tensione di 3 V (è possibile utilizzare due celle galvaniche da 1,5 V collegate in serie ) e viene misurato il consumo di corrente, che non deve superare i 3 mA, e quindi collegato a un multimetro. Successivamente, la calibrazione viene eseguita collegando alle prese XS1, XS2 "Rx" un resistore con una resistenza di diversi megaohm con una resistenza misurata nota o una classe di precisione di almeno l'1%. Una selezione del resistore R7 raggiunge le letture desiderate sull'indicatore. Le indicazioni, tenendo conto della virgola, sono divise per dieci. Si noti che per facilitare la calibrazione, la resistenza R7 sulla scheda è composta da due resistenze collegate in serie. Sulla fig. 3 sono indicati come R7' e R7". Letteratura
Autore: S. Glibin
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