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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Alimentazione del multimetro M-832 da due batterie. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione L'autore propone un modo per alimentare i popolari multimetri della serie M-83x (DT-83x) da due batterie al nichel-metallo idruro AA ad alta capacità, che possono prolungare significativamente il tempo di funzionamento dei dispositivi senza spegnere l'alimentazione. Nella mia pratica radioamatoriale, utilizzo un multimetro digitale M-832 per le misurazioni. Il principale svantaggio di tali dispositivi è la mancanza di un interruttore di alimentazione separato. Pertanto, per non entrare in una triste situazione dovuta alla breve durata di funzionamento di una batteria galvanica da nove volt, quando ho dimenticato di spegnere più volte l'alimentazione e la "Corona" si è già "seduta", è necessario manipolare costantemente l'interruttore della modalità operativa e il limite di misurazione, accendendo e spegnendo il dispositivo. In questo caso, i contatti dell'interruttore sono soggetti a un'usura significativa. Vorrei non spegnere affatto il multimetro, lasciando l'interruttore del tipo di misurazione nella posizione di lavoro, la più utilizzata, che prolungherà la vita dell'interruttore e il multimetro sarà sempre pronto per la misurazione successiva. La sostituzione della batteria galvanica con una batteria ricaricabile non risolve il problema. In primo luogo, richiede frequenti ricariche a causa della bassa capacità delle "corone ricaricabili". In secondo luogo, la batteria si guasterà rapidamente se non vengono prese misure per scollegarla dal dispositivo operativo quando è completamente scarica. un telefono cellulare molto più spesso. Naturalmente, il convertitore è dotato di un nodo che interrompe l'alimentazione quando le batterie sono scariche.
Lo schema del dispositivo è mostrato in fig. 1. Sui transistor ad effetto di campo VT1 e VT2 con basse tensioni di soglia, è montato un interruttore elettronico che spegne la batteria quando si scarica a 2 V [1]. I transistor sono collegati secondo il noto schema "latch" del trigger. Quando si preme il pulsante SB1, si apre prima il transistor VT2 e poi VT1. Dalla tensione di uscita dell'interruttore (sul drain VT1), pari alla tensione al suo ingresso (source VT1), il transistor VT2 viene mantenuto aperto fino a quando la tensione ai capi del partitore resistivo R3R4 scende al suo valore di soglia. Se la tensione è inferiore alla soglia, entrambi i transistor si chiuderanno a causa del feedback positivo, che porterà alla disconnessione della batteria. La corrente consumata dal convertitore in questo caso è praticamente nulla. Il pulsante SB1 viene utilizzato per accendere il convertitore dopo aver installato la batteria o dopo averla caricata, se è stato spento quando era completamente scarica, e anche se, dopo aver scollegato le batterie scariche, sono necessarie urgentemente diverse misurazioni prima di mettere la batteria in carica. A tale scopo, un condensatore C1 è collegato tra i terminali di gate e source del transistore VT1 ed in parallelo al resistore R1. Quando VT2 si chiude quando la tensione della batteria è inferiore a 2 V, il condensatore, scaricandosi attraverso il resistore R1, mantiene aperto il transistor VT1 per diverse decine di secondi, il che consente di effettuare diverse misurazioni con batterie scariche premendo periodicamente il pulsante. Il tempo di ritardo allo spegnimento è direttamente proporzionale alla capacità del condensatore C1 e può essere aumentato o diminuito. Un duplicatore di tensione è assemblato sul chip DA1 secondo uno schema tipico. All'uscita (pin 5) di DA1, la tensione è -8 V rispetto al pin 5. L'efficienza di questo convertitore a bassa corrente di carico (pochi milliampere), come sapete, è vicina al 100% [2], e con una tensione di ingresso di 2,5 V, la corrente consumata da tale convertitore non supera i 25 μA. La tensione di uscita del duplicatore su DA1 viene nuovamente portata a -9 V, necessaria per il funzionamento del chip ADC (ICL7106), dal convertitore montato sul chip DD1, e viene alimentata al pin 26 dell'ADC (-9 V). Dopo che l'alimentazione è stata fornita dalla batteria, una tensione di -5 V attraverso i diodi VD1, VD2 viene fornita al pin 26 dell'ADC. Il suo generatore di clock integrato viene lanciato, gli impulsi rettangolari dal pin 38 vengono inviati all'ingresso di DD1, il trigger di Schmitt. Questo microcircuito appartiene alla serie CMOS ad alta velocità con maggiore capacità di carico [3]. La sua uscita è caricata su un raddrizzatore a raddrizzatore di tensione montato su diodi VD1, VD2 e condensatori C5, C6, all'uscita del quale si forma una tensione di -5 V da -9 V. L'efficienza di questo convertitore dipende solo dalla caduta di tensione attraverso i diodi Schottky VD1, VD2 alla suddetta corrente di carico. La corrente consumata dal trigger di Schmitt è di circa 10 ... 20 μA e dipende solo dalla durata delle fluttuazioni dell'impulso di clock dell'ADC. Un'altra soluzione circuitale, secondo l'autore, sarà meno economica.
L'alimentatore è montato su un circuito stampato in fibra di vetro sventato su un lato (Fig. 2), posto nel vano multimetro destinato alla batteria di alimentazione. Tutti gli elementi sono per il montaggio superficiale, ad eccezione del chip DA1, che può essere nel pacchetto non solo SOIC, ma anche PDIP (DIP-8), per il quale sono previsti i relativi pad di contatto sulla scheda. La scheda è progettata per installare resistori di dimensioni 1206, condensatori C1, C2, C4 - dimensioni B, C3 - 1206, C5, C6 - 0805. I diodi Schottky BAT54WS (VD1, VD2) possono essere sostituiti da altri simili con una corrente inversa non superiore a 2 μA e una capacità inferiore a 5 pF a una tensione inversa di 5 V. Transistor IRLML2244 1 TR (VT0,5) - con una resistenza del canale non superiore a 2 ohm a una tensione gate-source di 2301 V, viene sostituito, ad esempio, da Si6402BDS, IRLML2TR, VT2 - qualsiasi a bassa potenza con una tensione di soglia non superiore a 6346 V, ad eccezione di quella indicata nello schema, ad esempio IRLMLXNUMXTR. Il chip NC7SZ14 (Dd 1) può essere sostituito con un microcircuito 4093V o 40106V importato, nonché con KR1561TL1, KR1561TL2 domestico. La loro inclusione è mostrata in Fig. 3, mentre il pin 14 del microcircuito deve essere collegato alla linea 0 V e il pin 7 alla linea -5 V. Il circuito stampato dovrà, ovviamente, essere finalizzato.
Il chip DA1, prodotto da diverse aziende, è più accessibile con la sigla iniziale ICL. Le copie acquistate dall'autore (sia in pacchetti SOIC che PDIP) con la lettera Z alla fine della designazione del chip (ad esempio, ICL7660ACBAZ) avevano il doppio dell'impedenza di uscita (con una tensione di ingresso di 2,5 V - circa 200 contro 90.100 Ohm senza la lettera Z). Le istanze con questa impedenza di uscita possono essere installate nell'alimentatore se la corrente consumata dall'ADC non supera 0,6 mA (di solito circa 1 mA) o è installato un ADC più economico, ad esempio ICL7126.
Il blocco si inserisce facilmente nel corpo del dispositivo (Fig. 4). Per caricare la batteria GB1, la presa DS-313 (XS1) e l'interruttore tattile TC-0403 (SB1) sono fissati sulla scheda del dispositivo con la colla. Di fronte a loro, vengono praticati due fori nella parete laterale della custodia. La regolazione si riduce all'impostazione del resistore di spegnimento R3 dopo la comparsa di un messaggio stabile e luminoso sull'indicatore del multimetro relativo alla batteria scarica sotto forma di caratteri BAT (in altri modelli c'è LO BAT, LOW BAT). Con una tensione nominale della batteria di 2,5 V, è necessario misurare anche la tensione di alimentazione dell'ADC. Se supera i 1 V tra i pin 26 e 9,3, il che è possibile se il dispositivo dispone di un ADC con un consumo di corrente inferiore a 0,3 mA, uno dei diodi VD1 o VD2 deve essere sostituito con qualsiasi silicio a bassa potenza, ad esempio 1N4148W, per ottenere la tensione richiesta. Nel caso in cui il generatore di clock dell'ADC non si avvii, il che è del tutto possibile, è necessario collegare l'uscita 37 "TEST" dell'ADC (vedi Fig. 1) alla linea -5 V. Letteratura
Autore: S. Glibin
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