Входное сопротивление мультиметра
Как я уже упоминал в прошлых обзорах, измерительные приборы HIOKI отличаются высокой точностью измерений. Цифровой мультиметр HIOKI измеряет напряжение, силу тока и сопротивление, частоту и скважность, а также используется для прозвонки цепи, проверки диодов. Описывать все функции мультиметра HIOKI не буду, а остановлюсь на самых, по моему мнению, важных. Если память мультиметра полностью заполнена, новые значения записываются поверх старых, начиная с первой ячейки. Можно также удалить все записи.
//optAd360 — 300×250 —>
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Перейти к результатам поиска >>>
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Самый удобный и надежный стрелочный тестер — 43101
Мультиметр
//optAd360 — 300×250 —> By Valery , March 9, in Своими руками. Когда некоторые люди видят мультиметр, то у них часто возникает ощущение о нем, как каком-то непонятном, чуть ли не инопланетном приборе, что бы пользоваться которым нужно инженерное образование. В этой теме я хочу показать что это совсем не так, на самом деле достаточно и школьного, и пользоваться им может каждый, у кого возникает такая необходимость. А необходимость такая возникает у всех кто радиолюбительствует, ремонтирует какую-либо технику дома, или делает техобслуживание автомобилю. В этой теме я коснусь только недорогих широкодоступных моделей, так как свойства профессиональных или специальных приборов могут сильно отличаться от них, и иметь такие режимы работы которые в быту совершенно не нужны. Что вообще такое мультиметр? В советской традиции это устройство называлось тестером, или авометром а мпер в ольт о м метром , теперь по западной традиции называется мультиметром. Все эти обозначения имеют одинаковое право на жизнь, и обозначают одно и то же, — универсальный прибор для замера различных электрических параметров. Кроме того разные мультиметры могут содержать дополнительные функции, такие например как измерение ёмкости, индуктивности, температуры, измерение параметров батареек, параметров транзисторов, и многие другие. Их я не буду касаться, так как неизвестно у кого какой окажется мультиметр, и какие у него будут конкретные характеристики. Всё это можно узнать из инструкции на конкретный прибор. Все мультиметры можно разделить на два больших класса, стрелочные или аналоговые, и цифровые. Разбор начнем с первых. Перед началом работы следует убедиться что головка прибора собственно сам индикатор установлена на ноль, если это не так, ноль можно поправить механическим корректором нуля, винт которого размещен непосредственно на измерительной головке. Ноль может не устанавливаться из-за электризации стекла прибора. В этом случае можно снять заряд рукой или влажной тряпочкой. При работе с аналоговым мультиметром необходимо установить его на ровную горизонтальную поверхность. Любое иное положение внесет искажения в показания. Не допускать резких толчков и падений прибора. Сначала приведу в пример достаточно популярный YXA. Очень хороший прибор для тех кому он нужен время от времени, что-то прозвонить, проверить жива ли батарейка, и есть ли напряжение в розетке, цел ли предохранитель, и так далее. Разберемся со шкалами сверху-вниз. Первая шкала, это шкала сопротивлений. Она обратная, то есть ноль у неё справа, а слева — бесконечность. И к тому же нелинейная, то есть в разных частях шкалы разное расстояние между делениями. Например если я подключу к прибору резистор на ом, он покажет «10». Тот же самый резистор даст показания «1». Значит наш резистор даст показания «0,1». Кроме того следует помнить что у многих аналоговых мультиметров в режиме измерения сопротивления меняется полярность щупов, черный становится положительным. Это нормальное явление, т. Но об этом следует знать, так как это критично при проверке конденсаторов и полупроводников. Если неизвестно, имеет ли конкретный мультиметр такую особенность, это можно проверить например другим мультиметром, или каким-то заведомо исправным полупроводниковым прибором с известным расположением анода и катода. Это так же может быть указано в документации на прибор. Перед работой необходимо установить ноль. Нужно соединить щупы вместе, и установить стрелку на ноль омметра крайнюю правую точку при помощи переменного резистора установки нуля. Установку нуля следует проверять каждый раз при выборе другого предела, и просто периодически в процессе работы. Если ноль установить не удаётся, следует заменить батарейку. Вторая шкала, это шкала постоянного напряжения и тока. Как мы видим нанесены значения для двух режимов, , и вольт или миллиампер, для всех других они не нанесены, но представить их там себе нет никаких проблем. Значения следует мысленно нанести такие: 0, 2, 4, 6, 8, Цена деления поменьше будет равно 1 вольту, а самого маленького деления — 0,2 вольта. Точно так же и для миллиампер, только переключатель рода работ нужно установить в одно из положений DСmA. Как правило недорогие аналоговые мультиметры требуют правильного подключения щупов для замера напряжения или тока, если полярность будет перепутана, то прибор зашкалит влево, от чего может погнуться стрелка. Третья шкала, — шкала переменного напряжения. Дело в том, что переменный ток, прежде чем поступить на измерительную цепь должен быть выпрямлен, а выпрямительные диоды вносят некоторые искажения, по этому обычно в недорогих приборах имеются разные шкалы для отсчета по постоянному и переменному напряжению и току учитывающую эти искажения. При работе с переменным напряжением полярность подключения щупов не играет роли. Четвертая шкала в dB, на ней я останавливаться не буду. Режим измерения силы переменного тока в этом приборе отсутствует. Зеркало служит для правильной ориентации глаза наблюдателя в момент измерения. Стрелка должна визуально совпасть со своим отражением. Здесь всё то же самое, только увеличилось число пределов измерения, как этим всем пользоваться уже было сказано. В этом приборе шкала переменного напряжения имеется только для предела V AC, остальные пределы пользуются той же шкалой что и для измерения постоянного напряжения. Этот прибор так же не имеет режима измерения силы переменного тока. Остальные шкалы специальны для этого прибора и на них я останавливаться не буду, о их назначении можно узнать из инструкции. Кто-то может сказать, — зачем нужны эти стрелочные, если давно есть цифровые. Резонно, но наблюдать за какими-либо быстротекущими процессами удобнее всё же аналоговым. Поскольку, как ни странно звучит быстродействие аналогового мультиметра выше чем у цифрового. Аналоговые мультиметры китайского а может российского происхождения не могут похвастаться высокой точностью, сказать проще точность там никакая. Но не всегда нужно именно конкретно измерить какой-либо стабильный параметр, достаточно часто приходится не измерять напряжение или ток, а просто проверить их наличие, и что они делают, — растут или падают, или наблюдать за ними в течение длительного времени, потому что такие мультиметры в большинстве своём не требуют источника питания, за исключением режима измерения сопротивления. Так что не надо заботиться о его питании. Аналоговым мультиметром удобнее проверять конденсаторы по броску зарядного тока, диоды, транзисторы, и другие полупроводниковые приборы, сразу видно, — идет ток через деталь, или нет. Можно сразу оценить не только исправны ли они, но и в некоторой степени определить их параметры. Да и зачастую человек быстрее усваивает линейные размеры, или линейное перемещение, чем цифровые данные. Цифровые мультиметры тоже можно условно поделить на два класса. Такие приборы так же иногда называют приборами с дисплеем Индикаторы таких приборов способны отображать число не более , запятые, знак минус. В более продвинутых моделях так же могут отображаться индикатор разряда батареи, индикаторы выбранного режима, и т. Ко второму классу отнесем все остальные приборы, имеющие другую разрядность. Мы будем рассматривать только первый класс. Измерительные части таких приборов построены по одной и той же схеме, на одной и той же микросхеме 3,5- разрядного АЦП с выводом данных непосредственно на ЖК индикатор. Разница только в измерительных цепях, и количестве различных внешних приблуд. Так что научившись работать с одним прибором, не составит труда освоить и все остальные. Цифровой мультиметр работает не непрерывно как аналоговый, а дискретно. То есть, делает измерение, показывает результат, и так далее, с частотой примерно раз в 0,5 — 1 с. Мигание знака минус означает занятость прибора. Такое часто бывает при измерении больших сопротивлений. Цифровые мультиметры способны работать в любом положении и более терпимы к ударам чем аналоговые. Рассмотрим цифровой мультиметр на примере прибора Mastech MBZ. Как видим всё очень похоже на аналоговые мультиметры о которых я говорил выше, только стрелочная измерительная головка заменена на цифровой индикатор. Рассмотрим что он может. Против часовой стрелки от положения OFF. Слева расположено несколько пределов для измерения постоянного напряжения V —, начиная от mV 0,2V , до V, это означает что мультиметр на выбранных пределах способен измерять напряжения от нуля, до этого предела. Следует правильно выбирать предел измерения, например напряжение на «круглом» элементе замеряем при положении 2V, на батарейке типа «Крона» или автомобильном аккумуляторе — 20V, и так далее. При повышении предела снижается точность измерения, — запятая перемещается вправо, и на последнем пределе исчезает. Единица в старшем разряде сигнализирует о перегрузке, нужно переключить предел на более высокий. У цифровых мультиметров полярность подключения щупов не играет роли. Если щупы подключены неправильно, значения будут отображаться со знаком минус. Что очень удобно при измерении параметров переходящих через ноль. Далее идет область измерения сопротивлений, до ом, до 2ком, 20ком, и так далее. При включении мультиметра в этот режим, индикатор покажет 1 в старшем разряде, это означает что сопротивление между щупами лежит за пределами измерения для данного предела. При появлении между щупами какого-либо сопротивления оно будет отображено, в случае если находится в выбранном пределе. Допустим мы подключили к мультиметру известный уже нам резистор на ом. На пределе ом прибор должен показать » Отсюда видно как важно правильно выбирать предел измерения. Далее режим звуковой прозвонки. Он полезен для проверки каких-то шнуров, кабелей, поиска коротких замыканий, и т. Так как избавляет от необходимости смотреть на прибор. Если сопротивление между щупами меньше определенного значения, раздастся звуковой сигнал. Далее режим измерения параметров транзисторов.
Вольтметр измерение напряжения
Шиганов А. Выбор мультиметра похож на выбор мотоциклетного шлема — если вы оцениваете свою голову в десять долларов, то и выбираете десятидолларовый шлем. Но если вы оцениваете своё здоровье и жизнь выше, то покупаете не только красивый, но и безопасный шлем. Опасности, связанные с гонками на мотоцикле очевидны, но что с точки зрения безопасности можно сказать о мультиметрах, и что надо знать, чтобы почувствовать себя защищённым? Специалисты, занимающиеся вопросами повышения безопасности мультиметров, часто замечают, что причиной неисправности приборов явился тот факт, что реальные напряжения оказывались гораздо выше пределов измерений, которые выбрал пользователь. Прибор с номинальным напряжением, например, до В применялся для измерения б о льших напряжений. Налицо пресловутый человеческий фактор.
Следует отметить и такой параметр, как входное сопротивление мультиметра. Схема тестера такова, что и сам прибор обладает.
Как пользоваться мультиметром
Однако в некоторых случаях, когда измерения проводят в высокоомных цепях, этого может оказаться недостаточным. Автор статьи столкнулся именно с такой проблемой. Ее решение оказывается наиболее простым, если использовать буферный повторитель напряжения, к выходу которого подключают мультиметр. Такую приставку проще всего собрать на основе операционного усилителя ОУ. Важен выбор самого ОУ, который должен иметь высокое входное сопротивление. Желательно также, чтобы он имел возможно широкий интервал входного напряжения. Выбор пал на недорогой ОУ LF с полевыми транзисторами на входе. Входное сопротивление микросхемы равно 1 ТОм, а входная ёмкость — 3 пФ. Приставка собрана в экранированном корпусе размерами x85x55 мм, спаянном из фольгированного стеклотекстолита. Заметим здесь, что из-за высокого входного сопротивления приставки должны быть применены коаксиальные входные клеммы.
Основы измерений, как выполнять измерения в радиоэлектронике
Пн-Пт: с до В настоящее время выпускается огромное разнообразие цифровых измерительных приборов различной степени сложности, надежности и качества. Основой всех современных цифровых мультиметров является интегральный аналого-цифровой преобразователь напряжения АЦП. В данный момент эта серия приборов является самой распространенной и самой повторяемой в мире.
Во избежание поражения электрическим током отключайте питание от тестируемого устройства батареи, адаптеры, шнуры питания и разряжайте все конденсаторы в нём перед проведением любых измерений сопротивления. Никогда не пытайтесь проверять целостность цепей или схем, находящихся под напряжением.
Измерения. Тестеры и мультиметры в курсе «молодого бойца»
Применяется для записи максимального и минимального значений во время проведения измерений. Теперь вы можете записывать максимальное и минимальное значение. Применяется для удержания полученных значений кратковременных импульсных помех при измерении напряжения или силы переменного тока. Подсоедините красный тестовый щуп к соответствующему входному разъему для измерений напряжения или тока. Для отмены функции удержания пиковых значений удерживайте кнопку PEAK более 2 секунд. Если при измерении температуры датчик термопары не вставлен в разъем, раздастся звуковой сигнал — предупреждение.
На сайте радиочипи представлены принципиальные схемы сабвуферов, собранные своими руками
Основы измерений для начинающих радиолюбителей и тех кто начал заниматься радиоэлектроникой, что такое точность измерений, измерение постоянного напряжения и другие полезные знания. При ремонте или налаживании электронной техники невозможно обойтись без измерений силы тока, напряжения, сопротивления, а так же других электрических величин, от которых зависит работа схемы. Наиболее часто приходится измерять постоянные и переменные напряжения и токи, сопротивления. Для этих целей выпускаются различные комбинированные измерительные приборы. Самый популярный из них, — цифровой мультиметр типа М или аналогичный. Недорогой прибор, позволяющий измерять постоянное и переменное напряжение, постоянный ток, сопротивление, а так же проверять диоды и маломощные транзисторы. Всегда существует погрешность, зависящая как от самого измерительного прибора, так и от человека, проводящего измерение. Например, точность измерения сильно зависит от правильности выбора предела измерения.
Мультиметр цифровой серии DTA Измерение сопротивления от 0,1 Ом до МОм. Входное сопротивление: 10 МОм на всех пределах.
Обзор профессионального цифрового мультиметра HIOKI 3257-51
Автор предлагает приставку, повышающую входное сопротивление мультиметров, для измерения напряжения в высокоомных цепях. Однако в некоторых случаях, когда измерения проводят в высокоомных цепях, этого может оказаться недостаточным. Автор статьи столкнулся именно с такой проблемой. Забыли пароль? Автор: redvivid , 11 Января в Эксплуатация. При работе с низкоомными цепями до 1МОм включительно показания на диапазонах мВ и 1 В сопоставимы и похожи на правду. Что подключаете ко входу? Какое внутреннее сопротивление источника сигнала и каковы показания мультиметра? Кажется я понял, в чём проблема.
By Valery , March 9, in Своими руками.
Большинство цифровых мультиметров рассчитаны на измерение постоянного и переменного напряжений не более чем до В. Входной ток при изменении постоянного напряжения В — около 10 мкА, а для 15В — всего лишь 0,15 мкА. Чтобы получить коэффициент деления напряжения, равный 10, щуп должен иметь сопротивление около 90 МОм. Резистором R4 например, МЛТ-1 производится окончательная доводка щупа. Для исключения вероятности повреждения цифрового мультиметра высоким входным напряжением его необходимо оснастить воздушным разрядником, как показано на рис. В минимальном наборе включает функции вольтметра , амперметра и омметра. Иногда выполняется мультиметр в виде токоизмерительных клещей. Существуют цифровые и аналоговые мультиметры.
Вольтметр с высоким входным сопротивлением
Для настройки дозиметра, о котором я писал ранее, мне понадобился вольтметр с высоким входным сопротивлением. Обычным мультиметром провести необходимые измерения невозможно.
Решил себе сделать небольшое устройство на базе советского микроамперметра M2003 и операционного усилителя LM358. Принцип работы достаточно прост — через делитель напряжения с общим сопротивлением более 150 МОм измеряемое напряжение поступает на вход ОУ, выход которого управляет базой биполярного транзистора 2N2222. Последний же, приоткрываясь, позволяет течь току с батареи питания через микроамперметр, отображая соответствующие значения на шкале прибора.
За пол часа накидал эскиз печатной платы и отправил на производство китайцам. Через три недели я уже держал их в руках. Пришло время взяться за паяльник. Результат вы можете видеть на фото ниже.
Питание прибора осуществляется от батарейки типа «Крона» (нижние контактные площадки). Настройка достаточно проста — подключаем ко входу (верхние контактные площадки) контрольный источник стабильного напряжения и с помощью переменного резистора R1 подстраиваем стрелку прибора на соответствующее значение (x10).
Файл Sprint Layout 6.0: pcb_m2003.lay6 (43.7 Кб)
Gerber файлы: pcb_m2003.zip (10 Кб)
Внимание! Все действия, описанные выше, вы выполняете на свой страх и риск. Автор не несет никакой ответственности за любой вред, причиненный пользователю или третьим лицам в результате использования материалов, программного обеспечения и другой информации, размещенной на данной странице.
Полезно? Поддержите! Это мотивирует автора к дальнейшим публикациям.
Опубликовано Kasito
DIY как хобби — разработка и ремонт различной электроники, создание приложений для WEB (PHP, JavaScript, MySQL, HTML, CSS), Desktop (C#, C, C++, Java) и микроконтроллеров (C, C++). На данный момент увлёкся системами умного дома, в частности Home Assistant и ZigBee устройствами. Перейти в профиль пользователя Kasito
Как повысить входное сопротивление мультиметра
Приставка для увеличения входного сопротивления мультиметра
Автор предлагает приставку, повышающую входное сопротивление мультиметров, для измерения напряжения в высокоомных цепях.
Большинство производимых сегодня мультиметров (UNI-T, APPA ME-TERMAN и т. д.) имеют входное сопротивление не более 10MОм. Однако в некоторых случаях, когда измерения проводят в высокоомных цепях, этого может оказаться недостаточным. Автор статьи столкнулся именно с такой проблемой. Её решение оказывается наиболее простым, если использовать буферный повторитель напряжения, к выходу которого подключают мультиметр. Такую приставку проще всего собрать на основе операционного усилителя (ОУ). Важен выбор самого ОУ, который должен иметь высокое входное сопротивление. Желательно также, чтобы он имел возможно широкий интервал входного напряжения. Выбор пал на недорогой ОУ LF356 с полевыми транзисторами на входе. Напряжение питания его находится в пределах 2×5. 2×22 В и максимальное входное напряжение (которое должно оставаться меньше питающего) — ±20 В. Входное сопротивление микросхемы равно 1 ТОм, а входная ёмкость — 3 пФ.
Первоначальный вариант такой приставки был собран с питанием от сети, но из-за трудноустранимых сетевых наводок в конечном итоге использовано автономное питание от двух батарей «Крона» (6F22, 6LF22, 6LR61) напряжением по девять вольт. Приставка собрана в экранированном корпусе размерами 115x85x55 мм, спаянном из фольги-рованного стеклотекстолита. Заметим здесь, что из-за высокого входного сопротивления приставки должны быть применены коаксиальные входные клеммы. Схема этой простой приставки, содержащей минимум элементов, приведена на рис. 1, а общий её вид — на рис. 2. Приставка потребляет ток около 5 мА. Ввиду простоты схемы чертёж печатной платы не приводится.
Рис. 1. Схема приставки
Рис. 2. Внешний вид приставки
Подстроечный резистор R4 служит для установки нуля на выходе приставки при отсутствии постоянного напряжения на входе. Цепь из светодиода HL1, стабилитрона VD1 и резистора R6 служит для индикации включения питания. При уменьшении напряжения каждой батареи до 7,8 В светодиод полностью гаснет.
В качестве «подсобного инструмента» для измерения входного сопротивления был использован прецизионный конденсатор с полистирольным диэлектриком К71-7 ёмкостью 0,1 мкФ (±0,5 %) и номинальным напряжением 250 В. Для того чтобы определить сопротивление утечки конкретного экземпляра, конденсатор заряжался до напряжения 30 В и отключался от источника. Через каждый час напряжение на нём измерялось высокоомным вольтметром. В течение первых часов напряжение уменьшалось приблизительно по экспоненциальному закону с постоянной времени Т ≈ 8·10 5 с. Отсюда можно вычислить сопротивление утечки — R ≈ 8000 ГОм.
В приставке применены резисторы КЛМ (Rl -R3). Сопротивление этих резисторов, помимо десятипроцентного разброса, подвержено также старению (тем более, что срок хранения применённых резисторов ещё советского про изводства достигал 40 лет). Сопротивление резисторов было измерено омметром с пределом измерения 400 МОм. Измеренное суммарное сопротивление резисторов R2 и R3 оказалось равным 230 МОм. Номинальное сопротивление резистора R1 — 10 ГОм. Проведённые измерения с помощью источника напряжения и аттенюатора показали, что реальное сопротивление этого резистора 8430 МОм.
Дальнейшие измерения напряжения на упомянутом разряжаемом конденсаторе, подключённом к ОУ, показали, что для постоянного тока этими резисторами определяется входное сопротивление приставки. Им для входа 1 является сопротивление резисторов R2 и R3 — 0,23 ГОм, а для входа 2 сопротивление резисторов R1-R3 — 8,66 ГОм.
Отметим, что выбором резисторов R1-R3 входные сопротивления при необходимости могут быть значительно увеличены. Однако заметим также, что неинвертирующий вход микросхемы (вывод 3) всё же через резистор (пусть достаточно большого сопротивления) должен быть соединён с общим проводом. Вывод 4 минусового источника питания находится рядом с выводом 3. И если исключить этот резистор, то входное сопротивление повторителя оказывается настолько большим, что сопротивление между этими выводами оказывается сравнимым с входным сопротивлением повторителя. В результате и при отсутствии входного напряжения на выходе появляется отрицательное напряжение относительно общего провода (в моём случае оно оказалось -6,6 В).
При напряжении питания 2×9 В линейная зависимость между входным и выходным напряжениями (их равенство при использовании входа 1) сохранялась до входного напряжения ±7,1 В. При напряжении питания ±7,9 В это значение уменьшилось до ±5,5 В. С учётом этого максимальное входное напряжение для входа 1 — ±5 В. Для входа 2 оно равно ±200 В. В последнем случае, чтобы получить истинное значение входного напряжения, нужно измеренное мультиметром напряжение умножить на коэффициент пересчёта: k = (R1+R2+R3)/(R2+r3). В нашем случае k = 37,65.
C помощью приставки к мультиметру можно измерять и переменное напряжение. С точностью ±1 % выходное напряжение равно входному (при использовании входа 1) для полосы частот 0. 2 МГц. Для входа 1 и частоты 100 Гц входное сопротивление равно 100 МОм, а для входа2 — 350 МОм. При повышении частоты измеряемого напряжения входное сопротивление уменьшается пропорционально увеличению этой частоты.
Шум на выходе включённой с открытым входом приставки измерялся мультиметром APPA-109N. Этот прибор измеряет переменное напряжение с разрешением 1 мкВ до частоты приблизительно 250 кГц (с калиброванной погрешностью до 100 кГц). При минимизации внешних наводок (таких, например, как электрическая сеть рядом с приставкой и пр.) напряжение шума — менее 1 мкВ.
В заключение отметим, что, помимо применённой микросхемы, могут быть использованы и другие, например, LF155, LF355, TL061, TL071. Для двух последних сопротивление подстроечного резистора R4 следует увеличить до 100 кОм.
Вольтметр с высоким входным сопротивлением
Для настройки дозиметра, о котором я писал ранее, мне понадобился вольтметр с высоким входным сопротивлением. Обычным мультиметром провести необходимые измерения невозможно.
Решил себе сделать небольшое устройство на базе советского микроамперметра M2003 и операционного усилителя LM358. Принцип работы достаточно прост — через делитель напряжения с общим сопротивлением более 150 МОм измеряемое напряжение поступает на вход ОУ, выход которого управляет базой биполярного транзистора 2N2222. Последний же, приоткрываясь, позволяет течь току с батареи питания через микроамперметр, отображая соответствующие значения на шкале прибора.
За пол часа накидал эскиз печатной платы и отправил на производство китайцам. Через три недели я уже держал их в руках. Пришло время взяться за паяльник. Результат вы можете видеть на фото ниже.
Питание прибора осуществляется от батарейки типа «Крона» (нижние контактные площадки). Настройка достаточно проста — подключаем ко входу (верхние контактные площадки) контрольный источник стабильного напряжения и с помощью переменного резистора R1 подстраиваем стрелку прибора на соответствующее значение (x10).
Файл Sprint Layout 6.0: pcb_m2003.lay6 (43.7 Кб)
Gerber файлы: pcb_m2003.zip (10 Кб)
Опубликовано Kasito
DIY как хобби — разработка и ремонт различной электроники, программирование под WEB, Desktop и микроконтроллеры в свободное от работы время. На данный момент увлёкся системами умного дома, в частности Home Assistant и ZigBee устройствами. Перейти в профиль пользователя Kasito
Приставка для увеличения входного сопротивления мультиметра
Мультиметр, пробники, индикаторы, тестеры
Большинство производимых сегодня мультиметров (UNI-Т, АРРА МЕ- TERMAN и т. д.) имеют входное сопротивление не более 10 МОм. Однако в некоторых случаях, когда измерения проводят в высокоомных цепях, этого может оказаться недостаточным.
alt=»Приставки к мультиметру для измерения» width=»250″ height=»91″ />Автор статьи столкнулся именно с такой проблемой. Ее решение оказывается наиболее простым, если использовать буферный повторитель напряжения, к выходу которого подключают мультиметр. Такую приставку проще всего собрать на основе операционного усилителя (ОУ).
Важен выбор самого ОУ, который должен иметь высокое входное сопротивление. Желательно также, чтобы он имел возможно широкий интервал входного напряжения. Выбор пал на недорогой ОУ LF356 с полевыми транзисторами на входе. Напряжение питания его находится в пределах 2×5…2×22 В и максимальное входное напряжение (которое должно оставаться меньше питающего) — ±20 В. Входное сопротивление микросхемы равно 1 ТОм, а входная ёмкость — 3 пФ.
Первоначальный вариант такой приставки был собран с питанием от сети, но из-за трудноустранимых сетевых наводок в конечном итоге использовано автономное питание от двух батарей “Крона” (6F22, 6LF22, 6LR61) напряжением по девять вольт. Приставка собрана в экранированном корпусе размерами 115x85x55 мм, спаянном из фольгированного стеклотекстолита. Заметим здесь, что из-за высокого входного сопротивления приставки должны быть применены коаксиальные входные клеммы.
Схема этой простой приставки, содержащей минимум элементов, приведена на рис. 1, а общий её вид — на рис. 2. Приставка потребляет ток около 5 мА. Ввиду простоты схемы чертёж печатной платы не приводится. Подстроечный резистор R4 служит для установки нуля на выходе приставки при отсутствии постоянного напряжения на входе. Цепь из светодиода HL1, стабилитрона VD1 и резистора R6 служит для индикации включения питания.
При уменьшении напряжения каждой батареи до 7,8В светодиод полностью гаснет. В качестве “подсобного инструмента” для измерения входного сопротивления был использован прецизионный конденсатор с полистирольным диэлектриком К71-7 ёмкостью 0,1 мкФ (±0,5 %) и номинальным напряжением 250 В. Для того чтобы определить сопротивление утечки конкретного экземпляра, конденсатор заряжался до напряжения 30 В и отключался от источника.
Через каждый час напряжение на нём измерялось высокоомным вольтметром. В течение первых часов напряжение уменьшалось приблизительно по экспоненциальному закону с постоянной времени Т= 8*10⁵ с. Отсюда можно вычислить сопротивление утечки — R= 8000 ГОм. В приставке применены резисторы КЛМ (R1— R3). Сопротивление этих резисторов, помимо десятипроцентного разброса, подвержено также старению (тем более, что срок хранения применённых резисторов ещё советского производства достигал 40 лет).
Сопротивление резисторов было измерено омметром с пределом измерения 400 МОм. Измеренное суммарное сопротивление резисторов R2 и R3 оказалось равным 230 МОм. Номинальное сопротивление резистора R1 — 10 ГОм. Проведённые измерения с помощью источника напряжения и аттенюатора показали, что реальное сопротивление этого резистора 8430 МОм.
Дальнейшие измерения напряжения на упомянутом разряжаемом конденсаторе, подключённом к ОУ, показали, что для постоянного тока этими резисторами определяется входное сопротивление приставки. Им для входа 1 является сопротивление резисторов R2 и R3 — 0,23 ГОм, а для входа 2 сопротивление резисторов R1—R3 — 8,66 ГОм.
Отметим, что выбором резисторов R1—R3 входные сопротивления при необходимости могут быть значительно увеличены. Однако заметим также, что неинвертирующий вход микросхемы (вывод 3) всё же через резистор (пусть достаточно большого сопротивления) должен быть соединён с общим проводом. Вывод 4 минусового источника питания находится рядом с выводом 3.
И если исключить этот резистор, то входное сопротивление повторителя оказывается настолько большим, что сопротивление между этими выводами оказывается сравнимым с входным сопротивлением повторителя. В результате и при отсутствии входного напряжения на выходе появляется отрицательное напряжение относительно общего провода (в моём случае оно оказалось -6,6 В).
При напряжении питания 2×9В линейная зависимость между входным и выходным напряжениями (их равенство при использовании входа 1) сохранялась до входного напряжения ±7,1 В. При напряжении питания ±7,9В это значение уменьшилось до ±5,5 В. С учётом этого максимальное входное напряжение для входа 1 — ±5 В. Для входа 2 оно равно ±200 В. В последнем случае, чтобы получить истинное значение входного напряжения, нужно измеренное мультиметром напряжение умножить на коэффициент пересчёта: k = (R1+R2+R3) / (R2+R3). В нашем случае к = 37,65.
С помощью приставки к мультиметру можно измерять и переменное напряжение. С точностью ± 1 % выходное напряжение равно входному (при использовании входа 1) для полосы частот 0…2 МГц. Для входа 1 и частоты 100 Гц входное сопротивление равно 100 МОм, а для входа 2 — 350 МОм. При повышении частоты измеряемого напряжения входное сопротивление уменьшается пропорционально увеличению этой частоты.
Шум на выходе включённой с открытым входом приставки измерялся мультиметром APPA-109N. Этот прибор измеряет переменное напряжение с разрешением 1 мкВ до частоты приблизительно 250 кГц (с калиброванной погрешностью до 100 кГц). При минимизации внешних наводок (таких, например, как электрическая сеть рядом с приставкой и пр.) напряжение шума — менее 1 мкВ. В заключение отметим, что, помимо применённой микросхемы, могут быть использованы и другие, например, LF155, LF355, TL061, TL071. Для двух последних сопротивление подстроечного резистора R4 следует увеличить до 100 кОм.
Как повысить входное сопротивление мультиметра
Приставка для увеличения входного сопротивления мультиметра
Автор предлагает приставку, повышающую входное сопротивление мультиметров, для измерения напряжения в высокоомных цепях.
Большинство производимых сегодня мультиметров (UNI-T, APPA ME-TERMAN и т. д.) имеют входное сопротивление не более 10MОм. Однако в некоторых случаях, когда измерения проводят в высокоомных цепях, этого может оказаться недостаточным. Автор статьи столкнулся именно с такой проблемой. Её решение оказывается наиболее простым, если использовать буферный повторитель напряжения, к выходу которого подключают мультиметр. Такую приставку проще всего собрать на основе операционного усилителя (ОУ). Важен выбор самого ОУ, который должен иметь высокое входное сопротивление. Желательно также, чтобы он имел возможно широкий интервал входного напряжения. Выбор пал на недорогой ОУ LF356 с полевыми транзисторами на входе. Напряжение питания его находится в пределах 2×5. 2×22 В и максимальное входное напряжение (которое должно оставаться меньше питающего) — ±20 В. Входное сопротивление микросхемы равно 1 ТОм, а входная ёмкость — 3 пФ.
Первоначальный вариант такой приставки был собран с питанием от сети, но из-за трудноустранимых сетевых наводок в конечном итоге использовано автономное питание от двух батарей «Крона» (6F22, 6LF22, 6LR61) напряжением по девять вольт. Приставка собрана в экранированном корпусе размерами 115x85x55 мм, спаянном из фольги-рованного стеклотекстолита. Заметим здесь, что из-за высокого входного сопротивления приставки должны быть применены коаксиальные входные клеммы. Схема этой простой приставки, содержащей минимум элементов, приведена на рис. 1, а общий её вид — на рис. 2. Приставка потребляет ток около 5 мА. Ввиду простоты схемы чертёж печатной платы не приводится.
Рис. 1. Схема приставки
Рис. 2. Внешний вид приставки
Подстроечный резистор R4 служит для установки нуля на выходе приставки при отсутствии постоянного напряжения на входе. Цепь из светодиода HL1, стабилитрона VD1 и резистора R6 служит для индикации включения питания. При уменьшении напряжения каждой батареи до 7,8 В светодиод полностью гаснет.
В качестве «подсобного инструмента» для измерения входного сопротивления был использован прецизионный конденсатор с полистирольным диэлектриком К71-7 ёмкостью 0,1 мкФ (±0,5 %) и номинальным напряжением 250 В. Для того чтобы определить сопротивление утечки конкретного экземпляра, конденсатор заряжался до напряжения 30 В и отключался от источника. Через каждый час напряжение на нём измерялось высокоомным вольтметром. В течение первых часов напряжение уменьшалось приблизительно по экспоненциальному закону с постоянной времени Т ≈ 8·10 5 с. Отсюда можно вычислить сопротивление утечки — R ≈ 8000 ГОм.
В приставке применены резисторы КЛМ (Rl -R3). Сопротивление этих резисторов, помимо десятипроцентного разброса, подвержено также старению (тем более, что срок хранения применённых резисторов ещё советского про изводства достигал 40 лет). Сопротивление резисторов было измерено омметром с пределом измерения 400 МОм. Измеренное суммарное сопротивление резисторов R2 и R3 оказалось равным 230 МОм. Номинальное сопротивление резистора R1 — 10 ГОм. Проведённые измерения с помощью источника напряжения и аттенюатора показали, что реальное сопротивление этого резистора 8430 МОм.
Дальнейшие измерения напряжения на упомянутом разряжаемом конденсаторе, подключённом к ОУ, показали, что для постоянного тока этими резисторами определяется входное сопротивление приставки. Им для входа 1 является сопротивление резисторов R2 и R3 — 0,23 ГОм, а для входа 2 сопротивление резисторов R1-R3 — 8,66 ГОм.
Отметим, что выбором резисторов R1-R3 входные сопротивления при необходимости могут быть значительно увеличены. Однако заметим также, что неинвертирующий вход микросхемы (вывод 3) всё же через резистор (пусть достаточно большого сопротивления) должен быть соединён с общим проводом. Вывод 4 минусового источника питания находится рядом с выводом 3. И если исключить этот резистор, то входное сопротивление повторителя оказывается настолько большим, что сопротивление между этими выводами оказывается сравнимым с входным сопротивлением повторителя. В результате и при отсутствии входного напряжения на выходе появляется отрицательное напряжение относительно общего провода (в моём случае оно оказалось -6,6 В).
При напряжении питания 2×9 В линейная зависимость между входным и выходным напряжениями (их равенство при использовании входа 1) сохранялась до входного напряжения ±7,1 В. При напряжении питания ±7,9 В это значение уменьшилось до ±5,5 В. С учётом этого максимальное входное напряжение для входа 1 — ±5 В. Для входа 2 оно равно ±200 В. В последнем случае, чтобы получить истинное значение входного напряжения, нужно измеренное мультиметром напряжение умножить на коэффициент пересчёта: k = (R1+R2+R3)/(R2+r3). В нашем случае k = 37,65.
C помощью приставки к мультиметру можно измерять и переменное напряжение. С точностью ±1 % выходное напряжение равно входному (при использовании входа 1) для полосы частот 0. 2 МГц. Для входа 1 и частоты 100 Гц входное сопротивление равно 100 МОм, а для входа2 — 350 МОм. При повышении частоты измеряемого напряжения входное сопротивление уменьшается пропорционально увеличению этой частоты.
Шум на выходе включённой с открытым входом приставки измерялся мультиметром APPA-109N. Этот прибор измеряет переменное напряжение с разрешением 1 мкВ до частоты приблизительно 250 кГц (с калиброванной погрешностью до 100 кГц). При минимизации внешних наводок (таких, например, как электрическая сеть рядом с приставкой и пр.) напряжение шума — менее 1 мкВ.
В заключение отметим, что, помимо применённой микросхемы, могут быть использованы и другие, например, LF155, LF355, TL061, TL071. Для двух последних сопротивление подстроечного резистора R4 следует увеличить до 100 кОм.
Приставка для увеличения входного сопротивления мультиметра
Мультиметр, пробники, индикаторы, тестеры
Большинство производимых сегодня мультиметров (UNI-Т, АРРА МЕ- TERMAN и т. д.) имеют входное сопротивление не более 10 МОм. Однако в некоторых случаях, когда измерения проводят в высокоомных цепях, этого может оказаться недостаточным.
alt=»Приставки к мультиметру для измерения» width=»250″ height=»91″ />Автор статьи столкнулся именно с такой проблемой. Ее решение оказывается наиболее простым, если использовать буферный повторитель напряжения, к выходу которого подключают мультиметр. Такую приставку проще всего собрать на основе операционного усилителя (ОУ).
Важен выбор самого ОУ, который должен иметь высокое входное сопротивление. Желательно также, чтобы он имел возможно широкий интервал входного напряжения. Выбор пал на недорогой ОУ LF356 с полевыми транзисторами на входе. Напряжение питания его находится в пределах 2×5…2×22 В и максимальное входное напряжение (которое должно оставаться меньше питающего) — ±20 В. Входное сопротивление микросхемы равно 1 ТОм, а входная ёмкость — 3 пФ.
Первоначальный вариант такой приставки был собран с питанием от сети, но из-за трудноустранимых сетевых наводок в конечном итоге использовано автономное питание от двух батарей “Крона” (6F22, 6LF22, 6LR61) напряжением по девять вольт. Приставка собрана в экранированном корпусе размерами 115x85x55 мм, спаянном из фольгированного стеклотекстолита. Заметим здесь, что из-за высокого входного сопротивления приставки должны быть применены коаксиальные входные клеммы.
Схема этой простой приставки, содержащей минимум элементов, приведена на рис. 1, а общий её вид — на рис. 2. Приставка потребляет ток около 5 мА. Ввиду простоты схемы чертёж печатной платы не приводится. Подстроечный резистор R4 служит для установки нуля на выходе приставки при отсутствии постоянного напряжения на входе. Цепь из светодиода HL1, стабилитрона VD1 и резистора R6 служит для индикации включения питания.
При уменьшении напряжения каждой батареи до 7,8В светодиод полностью гаснет. В качестве “подсобного инструмента” для измерения входного сопротивления был использован прецизионный конденсатор с полистирольным диэлектриком К71-7 ёмкостью 0,1 мкФ (±0,5 %) и номинальным напряжением 250 В. Для того чтобы определить сопротивление утечки конкретного экземпляра, конденсатор заряжался до напряжения 30 В и отключался от источника.
Через каждый час напряжение на нём измерялось высокоомным вольтметром. В течение первых часов напряжение уменьшалось приблизительно по экспоненциальному закону с постоянной времени Т= 8*10⁵ с. Отсюда можно вычислить сопротивление утечки — R= 8000 ГОм. В приставке применены резисторы КЛМ (R1— R3). Сопротивление этих резисторов, помимо десятипроцентного разброса, подвержено также старению (тем более, что срок хранения применённых резисторов ещё советского производства достигал 40 лет).
Сопротивление резисторов было измерено омметром с пределом измерения 400 МОм. Измеренное суммарное сопротивление резисторов R2 и R3 оказалось равным 230 МОм. Номинальное сопротивление резистора R1 — 10 ГОм. Проведённые измерения с помощью источника напряжения и аттенюатора показали, что реальное сопротивление этого резистора 8430 МОм.
Дальнейшие измерения напряжения на упомянутом разряжаемом конденсаторе, подключённом к ОУ, показали, что для постоянного тока этими резисторами определяется входное сопротивление приставки. Им для входа 1 является сопротивление резисторов R2 и R3 — 0,23 ГОм, а для входа 2 сопротивление резисторов R1—R3 — 8,66 ГОм.
Отметим, что выбором резисторов R1—R3 входные сопротивления при необходимости могут быть значительно увеличены. Однако заметим также, что неинвертирующий вход микросхемы (вывод 3) всё же через резистор (пусть достаточно большого сопротивления) должен быть соединён с общим проводом. Вывод 4 минусового источника питания находится рядом с выводом 3.
И если исключить этот резистор, то входное сопротивление повторителя оказывается настолько большим, что сопротивление между этими выводами оказывается сравнимым с входным сопротивлением повторителя. В результате и при отсутствии входного напряжения на выходе появляется отрицательное напряжение относительно общего провода (в моём случае оно оказалось -6,6 В).
При напряжении питания 2×9В линейная зависимость между входным и выходным напряжениями (их равенство при использовании входа 1) сохранялась до входного напряжения ±7,1 В. При напряжении питания ±7,9В это значение уменьшилось до ±5,5 В. С учётом этого максимальное входное напряжение для входа 1 — ±5 В. Для входа 2 оно равно ±200 В. В последнем случае, чтобы получить истинное значение входного напряжения, нужно измеренное мультиметром напряжение умножить на коэффициент пересчёта: k = (R1+R2+R3) / (R2+R3). В нашем случае к = 37,65.
С помощью приставки к мультиметру можно измерять и переменное напряжение. С точностью ± 1 % выходное напряжение равно входному (при использовании входа 1) для полосы частот 0…2 МГц. Для входа 1 и частоты 100 Гц входное сопротивление равно 100 МОм, а для входа 2 — 350 МОм. При повышении частоты измеряемого напряжения входное сопротивление уменьшается пропорционально увеличению этой частоты.
Шум на выходе включённой с открытым входом приставки измерялся мультиметром APPA-109N. Этот прибор измеряет переменное напряжение с разрешением 1 мкВ до частоты приблизительно 250 кГц (с калиброванной погрешностью до 100 кГц). При минимизации внешних наводок (таких, например, как электрическая сеть рядом с приставкой и пр.) напряжение шума — менее 1 мкВ. В заключение отметим, что, помимо применённой микросхемы, могут быть использованы и другие, например, LF155, LF355, TL061, TL071. Для двух последних сопротивление подстроечного резистора R4 следует увеличить до 100 кОм.
Измерение напряжения
В радиолюбительской практике это наиболее распространенный вид измерений. Например, при ремонте телевизора измеряются напряжения в характерных точках устройства, а именно на выводах транзисторов и микросхем. Если есть под рукой принципиальная схема, и на ней указаны режимы транзисторов и микросхем, то найти неисправность опытному мастеру не составит труда.
При налаживании конструкций, собранных своими руками, без измерения напряжений обойтись нельзя. Исключения составляют лишь классические схемы, про которые пишут примерно так: «Если конструкция собрана из исправных деталей, то наладки не требуется, заработает сразу».
Как правило, это классические схемы электроники, например, мультивибратор. Такой же подход может получиться даже к усилителю звуковой частоты, если он собран на специализированной микросхеме. Как наглядный пример TDA 7294 и еще много микросхем этой серии. Но качество «интегральных» усилителей невелико, и истинные ценители строят свои усилители на дискретных транзисторах, а порою на электронных лампах. И вот тут-то без налаживания и связанных с этим измерений напряжений просто не обойтись.
Как и что предстоит измерять
Показано на рисунке 1.
Возможно, кто-то скажет, мол, что тут можно измерять? И какой смысл собирать подобную цепь? Да, практического применения для такой схемы найти, наверно, трудно. А для познавательных целей она вполне подойдет.
Прежде всего, следует обратить внимание на то, как подключается вольтметр. Поскольку на рисунке показана цепь постоянного тока, то и вольтметр подключается с соблюдением полярности, указанной на приборе в виде знаков «плюс» и «минус». В основном это замечание справедливо для стрелочного прибора: при несоблюдении полярности стрелка отклонится в обратную сторону, по направлению к нулевому делению шкалы. Так что получится какой-то отрицательный ноль.
Цифровые приборы, мультиметры, в этом плане более демократичны. Даже если измерительные щупы подключены в обратной полярности, напряжение все равно будет измерено, только на шкале перед результатом появится знак «минус».
Еще на что следует обратить внимание при измерении напряжений это диапазон измерений прибора. Если предполагаемое напряжение находится в пределах, например, 10…200 милливольт, то такому диапазону соответствует шкала прибора 200 милливольт, а измерение упомянутого напряжения по шкале 1000 вольт вряд ли даст вразумительный результат.
Так же следует выбирать диапазон измерений и в других случаях. Для измеряемого напряжения 100 вольт вполне подойдет диапазон 200В и даже 1000В. Результат будет один и тот же. Это что касается современного мультиметра.
Если же измерения производятся старым добрым стрелочным прибором, то для измерения напряжения 100В следует выбрать диапазон измерений, когда показания находятся в середине шкалы, что позволяет осуществить более точный отсчет.
И еще одна классическая рекомендация по использованию вольтметра, а именно: если величина измеряемого напряжения неизвестна, то измерения следует начинать, установив вольтметр на самый большой диапазон. Ведь если измеряемое напряжение будет 1В, а диапазон будет 1000В, самая большая опасность в неверных показаниях прибора. Если же получится наоборот, — диапазон измерений 1В, а измеряемое напряжение 1000, покупки нового прибора просто не избежать.
Что покажет вольтметр
Но, пожалуй, вернемся к рисунку 1, и попробуем определить, что, же покажут оба вольтметра. Для того, чтобы это определить, придется воспользоваться законом Ома. Задачу можно решить за несколько шагов.
Во-первых, рассчитать ток в цепи. Для этого надо напряжение источника (на рисунке это гальваническая батарея с напряжением 1,5 В) разделить на сопротивление цепи. При последовательном соединении резисторов это будет просто сумма их сопротивлений. В виде формулы это выглядит примерно так: I = U / (R1 + R2) = 4,5 / (100 + 150) = 0,018 (А) = 180 (мА).
Маленькое замечание: если выражение 4,5 / (100 + 150) скопировать в буфер обмена, затем вставить в окно виндоус-калькулятора, то после нажатия клавиши «равно» будет получен результат вычислений. На практике вычисляются еще более сложные выражения, содержащие квадратные и фигурные скобки, степени и функции.
Во-вторых, получить результаты измерений, как падение напряжения на каждом резисторе:
U1 = I * R1 = 0,018 * 100 = 1,8 (В),
U2 = I * R2 = 0,018 * 150 = 2,7 (В),
Для проверки правильности вычислений достаточно сложить оба получившиеся значения падения напряжений. Сумма должна быть равна напряжению батареи.
Возможно, у кого-то может возникнуть вопрос: «А если делитель будет не из двух резисторов, а из трех или даже из десяти? Как определить падение напряжения на каждом из них?». Точно так же, как и в описанном случае. Сначала надо определить общее сопротивление цепи и рассчитать общий ток.
После чего этот уже известный ток просто умножить на сопротивление соответствующего резистора. Иногда такие вычисления делать приходится, но тут тоже есть одно но. Чтобы не сомневаться в полученных результатах ток в формулы следует подставлять в Амперах, а сопротивление в Омах. Тогда, вне всяких сомнений, результат получится в Вольтах.
Входное сопротивление вольтметра
Сейчас все привыкли пользоваться приборами китайского производства. Но это не говорит о том, что качество у них никудышное. Просто в отечестве никто не додумался до производства собственных мультиметров, а стрелочные тестеры делать, видимо, разучились. Просто обидно за державу.
Рис. 2. Мультиметр DT838
Когда-то в инструкциях к приборам указывались их технические характеристики. В частности для вольтметров и стрелочных тестеров это было входное сопротивление, и указывалось оно в Килоомах/Вольт. Были приборы с сопротивлением 10 К/В и 20 К/В. Последние считались более точными, поскольку меньше подсаживали измеряемое напряжение и показывали более точный результат. Сказанное можно подтвердить рисунком 3.
На рисунке показан делитель напряжения из двух резисторов. Сопротивление каждого резистора 1КОм, напряжение питания 3В. Нетрудно догадаться, даже считать ничего не надо, что на каждом резисторе будет ровно половина напряжения.
Теперь представим, что измерения проводятся прибором ТЛ4, который в режиме измерения напряжений имеет входное сопротивление 10КОм/В. При указанном на схеме напряжении вполне подходит предел измерений 3В, на котором полное сопротивление вольтметра составит 10*3 = 30(КОм).
Таким образом, получается, что параллельно резистору сопротивлением в 1КОм подключено еще 30КОм. Тогда общее сопротивление при параллельном включении составит 999,999Ом. Хотя и несколько меньше меньшего, но не намного. Поэтому погрешность результата измерения напряжения будет незначительна.
В случае, если оба резистора делителя имеют номинал 1 мегаом, то результаты расчета будут выглядеть примерно так:
Суммарное сопротивление параллельно соединенного вольтметра и резистора R1 будет меньше меньшего, а по расчету составит 29,126КОм. Кто не верит, может для практики пересчитать по формулам для параллельного соединения сопротивлений.
Общий ток в цепи делителя: I = U / (R1 + R2) = 3 / (1000 + 29,126) = 0,0029150949446423470012418304464176 (мА).
Значения сопротивлений подставлены в килоомах, поэтому ток получился в миллиамперах. Тогда получается, что вольтметр покажет
0,0029150949446423470012418304464176 * 29,126 ≈ 0,085 В.
А ожидалась половина, т.е. полтора вольта! Если ток в миллиамперах, сопротивление в килоомах, то результат получается в вольтах. Хотя и не по системе СИ, но иногда поступают и так.
Конечно, такой делитель несколько не реален: зачем на напряжение всего 3В ставить резисторы сопротивлением 1 мегаом? А может где-нибудь такой делитель и применяется, вот только напряжение на нем надо мерить совсем другим прибором.
Например, один из самых дешевых китайских мультиметров DT838, на всех диапазонах измерения напряжений обладает входным сопротивлением 1 мегаом, намного выше, чем прибор в предыдущем примере. Но это вовсе не говорит о том, что стрелочные авометры отжили свой век. В некоторых случаях они просто незаменимы.
Измерение переменных напряжений
Все методы и рекомендации, касающиеся измерения постоянных напряжений, справедливы и для переменных: вольтметр включается параллельно участку цепи, входное сопротивление вольтметра должно быть по возможности большим, диапазон измерений должен соответствовать измеряемому напряжению. Но при измерении переменных напряжений следует учитывать еще два фактора, которых постоянное напряжение не имеет. Это частота напряжения и его форма.
Измерения могут проводиться двумя типами приборов: либо современным цифровым мультиметром, либо «допотопным» стрелочным тестером. Естественно, что оба прибора при таком измерении включаются в режим измерения переменных напряжений. Оба прибора рассчитаны на измерение напряжений синусоидальной формы, и при этом будут показывать действующее значение напряжения.
Действующее напряжение U составляет 0,707 амплитудного напряжения Uм.
U = Uм/√2 = 0,707 * Uм, откуда можно сделать вывод, что Uм = U * √2 = 1,41 * U
Здесь уместно привести широко распространенный пример. При измерении переменного напряжения прибор показал 220В, значит, амплитудное значение по формуле получится
Uм = U * √2 = 1,41 * U = 220 * 1,41 = 310В.
Этот расчет подтверждается каждый раз, когда сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом после которого стоит хотя бы один электролитический конденсатор: если померить постоянное напряжение на выходе моста, то прибор покажет как раз 310В. Эту цифру следует запомнить, она может пригодиться при разработке и ремонте импульсных блоков питания.
Указанная формула справедлива для всех напряжений, если они будут иметь синусоидальную форму. Например, после понижающего трансформатора имеется 12В переменки. Тогда после выпрямления и сглаживания на конденсаторе получится
12 * 1,41 = 16,92 почти 17В. Но это если не подключена нагрузка. При подключенной нагрузке постоянное напряжение подсядет почти до 12В. В случае, когда форма напряжения иная, чем синусоида эти формулы не работают, приборы показывают не то, что от них ожидалось. На этих напряжениях измерения производятся другими приборами, например, осциллографом.
Еще один фактор, влияющий на показания вольтметра это частота. Например, цифровой мультиметр DT838 согласно своих характеристик меряет переменные напряжения в диапазоне частот 45…450Гц. Несколько лучше в этом плане выглядит старенький стрелочный тестер ТЛ4.
В диапазоне напряжений до 30В его частотный диапазон составляет 40…15000Гц (почти весь звуковой диапазон, можно пользоваться при настройке усилителей), но с увеличением напряжения допустимая частота падает. В диапазоне 100В это 40…4000Гц, 300В 40…2000Гц, а в диапазоне 1000В всего 40…700Гц. Вот тут уже бесспорная победа над цифровым прибором. Эти цифры также справедливы лишь для напряжений синусоидальной формы.
Хотя иногда и не требуется никаких данных о форме, частоте и амплитуде переменных напряжений. Например, как определить работает гетеродин коротковолнового приемника или нет? Почему приемник ничего не «ловит»?
Оказывается, все очень просто, если воспользоваться стрелочным прибором. Надо включить его на любой предел измерения переменных напряжений и одним щупом (!) коснуться выводов транзистора гетеродина. Если есть высокочастотные колебания, то они продетектируются диодами внутри прибора, и стрелка отклонится на некоторую часть шкалы.
Похожие публикации:
- 4х 4х это сколько будет
- Переключатель фаз автоматический трехфазный для чего нужен
- Большой счет за электроэнергию почему
- Где располагаются предупредительные плакаты
Металлоискатель своими руками
В этой статье будет рассмотрена схема и пошаговая инструкция по изготовлению металлоискателя Volksturm S. Схема металлоискателя Volksturm S не очень сложная и если следовать рекомендациям, то вы соберёте своими руками отличный металлоискатель. Металлоискатель Volksturm S достаточно чувствительный и с его помощью можно легко обнаружить монету, на глубине 20 см, а крупные металлические предметы, на глубине до 80 см.
Индикатор разряда аккумулятора
02 Октябрь, 2021
В этой статье будет рассмотрена схема и пошаговая инструкция по изготовлению индикатора разряда аккумулятора. Схема индикатора разряда аккумулятора достаточно проста и повторить её не составит труда. Если всё собрано согласно схеме, то устройство должно заработать сразу без каких либо настроек. Индикатор разряда будет полезен для различных приборов, что бы можно было следить за состоянием аккумулятора, тем более что схема универсальная!
«Ноль» и «земля»: в чем отличие?
28 Август, 2021
В России и в странах СНГ, используется заземляющий принцип, когда нулевой проводник соединяется с заземляющим контуром. У многих людей может возникнуть «законный» вопрос: если они контактируют между собой, то для чего тянуть столько проводов – достаточно провести повсюду двойную жилу (фазу и нулевую линию) и будет возможность заземляться посредством нулевой жилы! Однако в такой постановке вопроса скрывается один технический нюанс, который превращает данное решение не только в бесполезную игрушку, но в некоторых случаях и в довольно опасную затею.
Антенна для приёма цифровых каналов DVB-T2
21 Август, 2021
В том случае, если вы проживаете в городе, то вам совсем не обязательно иметь большую и громоздкую ТВ-антенну, тем более устанавливать ее на крышу и протягивать длинный кабель. Каналы цифрового телевидения стандарта DVB-T2 можно неплохо принимать и на комнатную, так как мощности передающих вышек вполне хватает для нормального приема. Сегодня вы узнаете как сделать миниатюрную домашнюю антенну для DVB-T2 по типу «Биквадрат» за 15 минут своими руками. Ее так же называю антенной Харченко. Этот мастер-класс спасёт вас от необходимости покупки дорогих китайских аналогов.
Усилитель на микросхеме TDA2003 своими рукамивоими руками
14 Август, 2021
В этой статье вы узнаете как сделать усилитель на микросхеме TDA2003 своими руками. Достаточно простая схема усилителя на популярной микросхеме TDA2003, все детали доступны, собрать такой усилитель не составит труда, а наша пошаговая инструкция по сборке усилителя на микросхеме TDA2003 вам в этом поможет! На базе данного усилителя, можно собрать портативную колонку или сделать акустику для компьютера, в общем идей для творчества достаточно. ))
- усилитель
- усилитель мощности
- усилитель нч
Мигание дополнительного стоп сигнала на микросхеме NE555 своими руками!
07 Август, 2021
Некоторые автолюбителе устанавливают на заднее стекло дополнительный стоп сигнал, который, при нажатии на педаль тормоза, загорается вместе со штатными стопами. Вот и мне захотелось поставить такие же, что я и сделал, но мне не понравилось то, что они постоянно горят, начал я тогда искать схему мигающего стоп сигнала. Все схемы которые мне попадались, были или слишком сложные либо не рабочие.
Переделка вольтметра в термометр на LM35 или приставка для измерения температуры к недорогому мультиметру!
31 Июль, 2021
Для изготовления приставки потребуется всего две детали, это температурный датчик LM35 и подстроечный резистор 10-100 кОм.
LM35 — это прецизионный интегральный датчик температуры с широким диапазоном измерения температур, высокой точностью, калиброванным выходом по напряжению. Датчик температуры LM35 способен измеряеть температуру в пределах от -55 до +150°C с коэффициентом 10 мВ/°C, питается напряжением 4–30 В, потребление тока менее 60 мкА. Этот датчик так-же используется в бортовом компьютере автомобиля «Мультитроникс» для измерения температур.
Схема защита для аккумулятора от разряда
24 Июль, 2021
Сегодня вы узнаете как сделать простое устройство защиты аккумуляторов от разряда, оно способно работать на больших токах и его можно применить для самоделок с использованием аккумуляторов или установить её в автомобиль и оно будет отключать фары, если вы вдруг забыли их выключить.
5 интересных схем для начинающих радиолюбителей
17 Июль, 2021
Доброго времени суток! Если вы только познаете увлекательный мир радиоэлектроники, то советую обратить внимание на эту подборку из пяти схем для начинающего радиолюбителя! Схемы не сложные, поэтому собрать их не составит особого труда, в конце поста есть видео, в котором подробно рассказывается о каждой схеме, для чего нужна, принцип работы, а так же другая полезная информация. Надеюсь вам понравится!
Рация на трёх транзисторах: схема и конструкция
10 Июль, 2021
Это схема коротковолновой радиостанции содержит в своем составе всего три транзистора. Самая простая рация для повторения начинающими радиолюбителями. Конструкция была взятая из старенького журнала, но актуальности своей ни капли не потеряла. Единственное, что устарело, так это радио компоненты, которые необходимо заменить на современные аналоги, в результате характеристики радиопереговорного устройства улучшатся.
Простая схема миллиомметра
03 Июль, 2021
Занимаясь недавно отладкой своей схемы, я обнаружил короткое замыкание слоя питания на землю. Миллиомметра или тестера с эквивалентными возможностями для поиска коротких замыканий у меня не было. Поэтому я вошел в Интернет, чтобы найти описание простого миллиомметра. Я нашел ответ в технической документации производителя, в который излагались основы
Маломощный генератор прямоугольных импульсов
27 Июнь, 2021
Во многих аудио, автомобильных и измерительных приложениях требуются недорогие, но высокостабильные и точные генераторы прямоугольных импульсов, способные отдавать в нагрузку достаточный ток. Интерес к дешевым способам реализации высококачественных приложений имеется всегда. Изображенная на Рисунке 1 схема состоит из бюджетного сдвоенного операционного усилителя (ОУ) с дополнительной функцией отключения и нескольких пассивных компонентов.
- генератор
- генератор импульсов
- импульсы прямоугольной формы
Тестер для проверки блокировочных конденсаторов
19 Июнь, 2021
Блокировочные конденсаторы применяются в большинстве схем, но при плохих импульсных характеристиках эффект их использования может совсем не соответствовать ожидаемому. Очень немного статей, если таковые вообще существуют, затрагивают тему измерения импульсных характеристик блокировочных конденсаторов. На Рисунке 1 показана схема, предназначенная для таких измерений. Она в течение примерно 1 мс заряжает проверяемый
- тестер
- проверка конденсаторов
- тестер конденсаторов
- конденсатор
Схема, объединяющая функции смесителя и усилителя
12 Июнь, 2021
Во многих приложениях последовательность цепей преобразователя частоты состоит из буфера, желательно с некоторым дополнительным усилением по напряжению, смесителя, и элементов фильтрации. Вместо использования усилителя перед входом смесителя вы можете просто объединить функции смесителя и усилителя в одном приборе. В предлагаемой недорогой схеме используется усилитель, имеющий вход запрета. Когда прямоугольные импульсы гетеродина управляют выводом запрета, эти импульсы перемножается с входным сигналом, в результате чего происходит преобразование частоты.