Milivoltmetru AC de casă. Voltmetru amplificator operațional

Aveți nevoie de un milivoltmetru precis AC, Chiar nu voiam să fiu distras căutând un circuit potrivit și selectând piese, așa că am ieșit și am cumpărat un kit gata „Milivoltmetru AC”. Când m-am uitat în instrucțiuni, s-a dovedit că aveam doar jumătate din ceea ce aveam nevoie. Am abandonat această idee și am cumpărat de pe piață un osciloscop LO-70 antic, dar în stare aproape excelentă și am făcut totul perfect. Și pentru că în următoarea perioadă de timp m-am săturat destul de mult să mut această geantă cu setul de construcție din loc în loc, am decis să o asamblam oricum. Există și curiozitatea despre cât de bun va fi.

Setul include microcircuitul K544UD1B, care este un amplificator diferenţial operaţional cu impedanţă mare de intrare şi curenţi de intrare mici, cu corecţie internă a frecvenţei. Plus PCB cu doi condensatori, cu două perechi de rezistențe și diode. Sunt incluse și instrucțiuni de asamblare. Totul este modest, dar nu există resentimente, setul costă mai puțin de un microcircuit din el în vânzarea cu amănuntul.

Un milivoltmetru asamblat conform acestui circuit vă permite să măsurați tensiunea în limitele:

  • 1 - până la 100 mV
  • 2 - până la 1 V
  • 3 - până la 5 V

În intervalul 20 Hz - 100 kHz, impedanță de intrare aproximativ 1 MΩ, tensiune de alimentare
de la + 6 la 15 V.

Placa de circuit imprimat a milivoltmetrului AC este afișată de pe partea laterală a pistelor imprimate, pentru „desen” în Sprint-Layout („oglindirea” nu este necesară), dacă este necesar.

Asamblarea a început cu modificări ale compoziției componentelor: am instalat o priză sub microcircuit (va fi mai sigur), am schimbat condensatorul ceramic cu un condensator cu film, valoarea nominală a fost în mod natural aceeași. Una dintre diodele D9B a devenit inutilizabilă în timpul instalării - toate D9I-urile au fost lipite, din fericire ultima literă a diodei nu este deloc notă în instrucțiuni. S-au măsurat valorile nominale ale tuturor componentelor instalate pe placă, acestea corespund cu cele indicate în diagramă (pentru electrolit).

Setul a inclus trei rezistențe cu o valoare nominală de R2 - 910 Ohm, R3 - 9,1 kOhm și R4 - 47 kOhm, totuși, în manualul de asamblare există o clauză conform căreia valorile lor trebuie selectate în timpul procesului de configurare; setați imediat rezistențele de reglare la 3, 3 kOhm, 22 kOhm și 100 kOhm. Trebuiau montate pe orice comutator potrivit. Am luat marca PD17-1 care era disponibilă. Părea foarte convenabil, era în miniatură, era ceva care să-l atașeze pe placă și avea trei poziții fixe de comutare.

Ca urmare, am plasat toate componentele componentelor electronice pe o placă de circuit, le-am conectat între ele și le-am conectat la o sursă de curent alternativ de putere redusă - un transformator TP-8-3, care va furniza o tensiune de 8,5 volți la circuit.

Și acum operația finală este calibrarea. Unul virtual este folosit ca generator de frecvență audio. O placă de sunet de calculator (chiar și cea mai mediocră) se descurcă destul de bine cu frecvențe de până la 5 kHz. Un semnal cu o frecvență de 1000 Hz este furnizat la intrarea milivoltmetrului de la un generator de frecvență audio, a cărui valoare efectivă corespunde tensiunii maxime din subgama selectată.

Sunetul este preluat de la mufa pentru căști ( verde). Dacă, după conectarea la circuit și pornirea generatorului de sunet virtual, sunetul „nu funcționează” și chiar dacă conectați căștile nu îl puteți auzi, atunci în meniul „start”, plasați cursorul peste „setări” și selectați „control panoul”, unde selectați „manager efecte sonore” „ și în el faceți clic pe „Ieșire S/PDIF”, unde vor fi indicate mai multe opțiuni. Al nostru este cel în care există cuvintele „ieșire analogică”. Și sunetul va dispărea.

A fost selectat subgama „până la 100 mV” și, folosind un rezistor de tăiere, acul a fost deviat de diviziunea finală a scalei microampermetrului (nu este nevoie să acordați atenție simbolului frecvenței de pe scară). Același lucru s-a făcut cu succes cu alte sub-benzi. Instrucțiunile producătorului în arhivă. În ciuda simplității sale, designerul radio s-a dovedit a fi destul de funcțional, iar ceea ce mi-a plăcut în mod deosebit a fost faptul că a fost adecvat de configurat. Într-un cuvânt, setul este bun. Plasarea totul într-o carcasă potrivită (dacă este necesar), instalarea conectorilor etc. va fi o chestiune de tehnică.

Discutați articolul MILIVOLTMETRU DE CURENT ALTERNAT

Precizia ridicată a măsurătorilor tensiunii HF (până la a treia sau a patra cifră) nu este, de fapt, necesară în practica radioamatorilor. Componenta de calitate este mai importantă (prezența unui semnal de nivel suficient de ridicat - cu cât mai mult, cu atât mai bine). De obicei, atunci când se măsoară un semnal RF la ieșirea unui oscilator local (oscilator), această valoare nu depășește 1,5 - 2 volți, iar circuitul în sine este ajustat la rezonanță în funcție de valoarea maximă a tensiunii RF. Când este ajustat în căile IF, semnalul crește pas cu pas de la unități la sute de milivolți.

Pentru astfel de măsurători, sunt încă oferite adesea voltmetre cu tub (tip VK 7-9, V 7-15 etc.) cu domenii de măsurare de 1 -3V. Rezistența mare de intrare și capacitatea scăzută de intrare în astfel de dispozitive sunt factorul determinant, iar eroarea este de până la 5-10% și este determinată de precizia capului de măsurare cu cadran utilizat. Măsurătorile acelorași parametri pot fi efectuate folosind instrumente pointer de casă, ale căror circuite sunt realizate folosind tranzistori cu efect de câmp. De exemplu, în milivoltmetrul HF al lui B. Stepanov (2), capacitatea de intrare este de numai 3 pF, rezistența în diferite subdomeni (de la 3 mV la 1000 mV) chiar și în cel mai rău caz nu depășește 100 kOhm cu o eroare de +/ - 10% (determinat de capul utilizat și eroarea de instrumentare pentru calibrare). În același timp, tensiunea HF măsurată are o limită superioară a domeniului de frecvență de 30 MHz fără o eroare de frecvență evidentă, ceea ce este destul de acceptabil în practica radioamatorilor.

Deoarece instrumentele digitale moderne sunt încă scumpe pentru majoritatea radioamatorilor anul trecut în revista Radio B. Stepanov (3) a propus utilizarea unei sonde RF pentru un multimetru digital ieftin precum M-832; descriere detaliată schemele și metodele sale de aplicare. Între timp, fără a cheltui deloc bani, puteți utiliza cu succes milivoltmetre RF pointer, eliberând în același timp multimetrul digital principal pentru măsurători paralele de curent sau rezistență în circuitul dezvoltat...

În ceea ce privește designul circuitului, dispozitivul propus este foarte simplu, iar componentele minime utilizate pot fi găsite „în cutia” aproape fiecărui radioamator. De fapt, nu este nimic nou în schemă. Utilizarea amplificatoarelor operaționale în astfel de scopuri este descrisă în detaliu în literatura de radio amatori din anii 80-90 (1, 4). S-a folosit microcircuitul larg utilizat K544UD2A (sau UD2B, UD1A, B) cu tranzistori cu efect de câmp la intrare (și, prin urmare, cu rezistență mare de intrare). Puteți utiliza orice amplificator operațional din alte serii cu comutatoare de câmp la intrare și într-o conexiune tipică, de exemplu, K140UD8A. Caracteristicile tehnice ale milivoltmetrului-voltmetru corespund celor date mai sus, deoarece baza dispozitivului a fost circuitul lui B. Stepanov (2).

În modul voltmetru, câștigul amplificatorului operațional este de 1 (100% OOS), iar tensiunea este măsurată cu un microampermetru până la 100 μA cu rezistențe suplimentare (R12 - R17). Ei, de fapt, determină subdomeniile dispozitivului în modul voltmetru. Când OOS scade (întrerupătorul S2 pornește rezistențele R6 - R8) Kus. crește și, în consecință, crește sensibilitatea amplificatorului operațional, ceea ce îi permite să fie utilizat în modul milivoltmetru.

Caracteristică Dezvoltarea propusă este capacitatea de a opera dispozitivul în două moduri - voltmetru DC cu limite de la 0,1 la 1000 V și un milivoltmetru cu limite superioare de subdomenii de 12,5, 25, 50 mV. În acest caz, același divizor (X1, X100) este utilizat în două moduri, astfel încât, de exemplu, în subdomeniul de 25 mV (0,025 V) folosind multiplicatorul X100, se poate măsura o tensiune de 2,5 V. Pentru a comuta subdomeniile dispozitivului, este utilizat un comutator cu două plăci cu mai multe poziții.

Folosind o sondă RF externă pe o diodă cu germaniu GD507A, puteți măsura tensiunea RF în aceleași subdomeni cu o frecvență de până la 30 MHz.

Diodele VD1, VD2 protejează dispozitivul de măsurare indicator de suprasarcină în timpul funcționării. O altă caracteristică pentru a proteja microampermetrul în timpul proceselor tranzitorii care apar atunci când dispozitivul este pornit și oprit, când săgeata dispozitivului iese din scară și chiar se poate îndoi, este să folosiți un releu pentru a opri microampermetrul și a închide ieșirea op-ului. amp la rezistența de sarcină (releele P1, C7 și R11). În acest caz (când dispozitivul este pornit), încărcarea C7 necesită o fracțiune de secundă, astfel încât releul funcționează cu o întârziere, iar microampermetrul este conectat la ieșirea amplificatorului operațional o fracțiune de secundă mai târziu. Când dispozitivul este oprit, C7 este descărcat prin lampa indicator foarte repede, releul este dezactivat și întrerupe circuitul de conectare al microampermetrului înainte ca circuitele de alimentare cu amplificator operațional să fie complet dezactivate. Protecția amplificatorului operațional în sine se realizează prin pornirea intrărilor R9 și C1. Condensatorii C2, C3 se blochează și împiedică excitarea amplificatorului operațional. Echilibrarea dispozitivului („setarea 0”) este efectuată de un rezistor variabil R10 în subgama de 0,1 V (este posibil și în subdomenii mai sensibile, dar atunci când sonda de la distanță este pornită, influența mâinilor crește). Condensatoarele sunt de preferință de tip K73-xx, dar dacă nu sunt disponibile, puteți lua și cele ceramice 47 - 68N. Sonda de la distanță folosește un condensator KSO pentru o tensiune de funcționare de cel puțin 1000V.

Setări milivoltmetru-voltmetru se efectuează în următoarea secvență. Mai întâi, configurați divizorul de tensiune. Mod de funcționare – voltmetru. Rezistorul de tuns R16 (subgamă 10V) este setat la rezistența maximă. La rezistența R9, monitorizarea cu un voltmetru digital exemplar, setați tensiunea de la o sursă de alimentare stabilizată de 10 V (poziția S1 - X1, S3 - 10 V). Apoi, în poziția S1 - X100, folosind rezistențele de reglare R1 și R4, utilizați un voltmetru standard pentru a seta 0,1V. În acest caz, în poziția S3 - 0,1V, acul microampermetrului trebuie setat la ultimul semn al scalei instrumentului. Raportul este 100/1 (tensiunea la rezistorul R9 - X1 este de la 10V la X100 - 0,1V, când poziția acului dispozitivului care este reglat este la ultimul semn de scară din sub-gama S3 - 0,1V) este verificată și ajustată de mai multe ori. În acest caz, o condiție obligatorie: la comutarea S1, tensiunea de referință de 10V nu poate fi modificată.

Următorul. În modul de măsurare a tensiunii continue, în poziția comutatorului divizor S1 - X1 și a comutatorului de subgamă S3 - 10V, rezistența variabilă R16 setează acul microampermetrului la ultima diviziune. Rezultatul (la 10 V la intrare) ar trebui să fie aceleași citiri ale instrumentului pe subdomeniul 0,1 V - X100 și subdomeniul 10 V - X1.

Metoda de setare a voltmetrului în subdomeniile 0,3V, 1V, 3V și 10V este aceeași. În acest caz, pozițiile motoarelor rezistoare R1, R4 în divizor nu pot fi modificate.

Mod de funcționare: milivoltmetru. La intrarea secolului al V-lea. În poziția S3 - 50 mV, divizorul S1 - X100 cu rezistența R8 setează săgeata la ultima diviziune a scalei. Verificăm citirile voltmetrului: în subgama 10V X1 sau 0,1V X100, acul ar trebui să fie la mijlocul scalei - 5V.

Metoda de ajustare pentru subdomeniile de 12,5mV și 25mV este aceeași ca și pentru subdomeniile de 50mV. Intrarea este alimentată cu 1.25V și respectiv 2.5V la X 100. Citirile sunt verificate în modul voltmetru X100 - 0.1V, X1 - 3V, X1 - 10V. Trebuie remarcat faptul că atunci când acul microampermetrului se află în sectorul stâng al scalei instrumentului, eroarea de măsurare crește.

Particularitate Această metodă de calibrare a dispozitivului: nu necesită o sursă de alimentare standard de 12 - 100 mV și un voltmetru cu o limită inferioară de măsurare mai mică de 0,1 V.

Când calibrați dispozitivul în modul de măsurare a tensiunii RF cu o sondă la distanță pentru subdomenii de 12,5, 25, 50 mV (dacă este necesar), puteți construi grafice sau tabele de corecție.

Aparatul se monteaza montat intr-o carcasa metalica. Dimensiunile acestuia depind de mărimea capului de măsurare utilizat și de transformatorul de alimentare. De exemplu, am o sursă de alimentare bipolară, asamblată pe un transformator de la un magnetofon importat (înfășurare primară la 110V Stabilizatorul este cel mai bine asamblat pe MS 7812 și 7912 (sau LM317), dar poate fi mai simplu - parametric, pe două diode zener. Designul sondei RF la distanță și caracteristicile de lucru cu aceasta sunt descrise în detaliu în (2, 3).

Literatura folosita:

  1. B. Stepanov. Măsurarea tensiunilor RF scăzute. J. „Radio”, Nr. 7, 12 – 1980, p.55, p.28.
  2. B. Stepanov. Milivoltmetru de înaltă frecvență. Jurnalul „Radio”, Nr. 8 – 1984, p.57.
  3. B. Stepanov. Cap RF pentru voltmetru digital. Jurnalul „Radio”, nr. 8, 2006, p.58.
  4. M. Dorofeev. Volt-ohmetru pe amplificator operațional. Jurnalul „Radio”, nr. 12, 1983, p. 30.

Vasily Kononenko (RA0CCN).

Acest articol este dedicat celor două voltmetre implementate pe microcontrolerul PIC16F676. Un voltmetru are un interval de tensiune de la 0,001 la 1,023 volți, celălalt, cu un divizor rezistiv corespunzător 1:10, poate măsura tensiuni de la 0,01 la 10,02 volți. Consumul de curent al întregului dispozitiv la tensiunea de ieșire a stabilizatorului de +5 volți este de aproximativ 13,7 mA. Circuitul voltmetrului este prezentat în figura 1.

Circuit cu două voltmetre

Voltmetru digital, funcționare în circuit

Pentru implementarea a două voltmetre, sunt utilizați doi pini de microcontroler, configurați ca intrare pentru modulul de conversie digitală. Intrarea RA2 este utilizată pentru măsurarea tensiunilor mici, în regiunea unui volt, iar la intrarea RA0 este conectat un divizor de tensiune 1:10, format din rezistențele R1 și R2, permițând măsurători de tensiune de până la 10 volți. ÎN acest microcontroler folosit modul ADC pe zece biți iar pentru a implementa măsurarea tensiunii cu o precizie de 0,001 volți pentru domeniul de 1 V, a fost necesar să se utilizeze o tensiune de referință externă de la cipul ION DA1 K157HP2. De la putere ION Microcircuitul este foarte mic, iar pentru a exclude influența circuitelor externe asupra acestui ION, este introdus în circuit un amplificator operațional tampon pe microcircuitul DA2.1. LM358N. Acesta este un adept de tensiune care nu se inversează cu feedback negativ 100% - OOS. Ieșirea acestui amplificator operațional este încărcată cu o sarcină constând din rezistențele R4 și R5. De la rezistența de reglare R4, o tensiune de referință de 1,024 V este furnizată pinului 12 al microcontrolerului DD1, configurat ca intrare de tensiune de referință pentru funcționare Modul ADC. La această tensiune, fiecare cifră a semnalului digitizat va fi egală cu 0,001 V. Pentru a reduce influența zgomotului, la măsurarea unor valori mici de tensiune, se folosește un alt adept de tensiune, implementat pe al doilea op-amp al cipului DA2. OOS al acestui amplificator reduce brusc componenta de zgomot a valorii tensiunii măsurate. Tensiunea zgomotului de impuls a tensiunii măsurate este de asemenea redusă.

Pentru a afișa informații despre valorile măsurate, se folosește un LCD cu două linii, deși pentru acest design ar fi suficientă o linie. Dar a avea capacitatea de a afișa orice altă informație în stoc nu este, de asemenea, rău. Luminozitatea luminii de fundal a indicatorului este controlată de rezistența R6, contrastul caracterelor afișate depinde de valoarea rezistențelor divizoare de tensiune R7 și R8. Dispozitivul este alimentat de un stabilizator de tensiune asamblat pe cipul DA1. Tensiunea de ieșire de +5 V este setată de rezistența R3. Pentru a reduce consumul total de curent, tensiunea de alimentare a controlerului în sine poate fi redusă la o valoare la care să fie menținută funcționalitatea controlerului indicator. La testarea acestui circuit, indicatorul a funcționat stabil la o tensiune de alimentare a microcontrolerului de 3,3 volți.

Instalarea unui voltmetru

Pentru a configura acest voltmetru, aveți nevoie de cel puțin un multimetru digital capabil să măsoare 1,023 volți pentru a seta tensiunea de referință ION. Și astfel, folosind un voltmetru de testare, setăm o tensiune de 1,024 volți la pinul 12 al microcircuitului DD1. Apoi aplicăm o tensiune de o valoare cunoscută la intrarea amplificatorului operațional DA2.2, pin 5, de exemplu 1.000 de volți. Dacă citirile voltmetrelor de control și reglabile nu coincid, atunci folosind rezistorul de reglare R4, schimbând valoarea tensiunii de referință, obțineți citiri echivalente. Apoi, la intrarea U2 se aplică o tensiune de control de o valoare cunoscută, de exemplu 10,00 volți, și prin selectarea valorii rezistenței rezistorului R1, sau R2, sau ambelor, se realizează citiri echivalente ale ambelor voltmetre. Aceasta completează ajustarea.

Sunt un radioamator

Milivoltmetru AC/DC și ohmmetru cu scară liniară

Schema schematică a unui milivoltmetru de curent continuu și alternativ și a unui ohmmetru cu o scară liniară este prezentată în Fig. 49. Elementul principal al unui milivoltmetru este un amplificator de curent alternativ. Este alcătuit dintr-un adept de sursă pe un tranzistor cu efect de câmp T17, un adept de emițător pe un tranzistor T18 și un amplificator în trei trepte asamblat conform unui circuit emițător comun pe tranzistoarele T18-T20. Ieșirea amplificatorului include un redresor și un indicator cadran.

Pentru protectie cadran indicator din eventualele suprasarcini care apar atunci când limita de măsurare este selectată incorect, o diodă de siliciu D25 este conectată în paralel cu aceasta. Pentru a asigura stabilitatea câștigului, amplificatorul este acoperit de feedback negativ profund. Același feedback face posibilă îmbunătățirea semnificativă a liniarității scalei indicatorului cu cadran, în special la începutul acesteia.

Tensiunea măsurată aplicată la intrarea milivoltmetrului este furnizată prin contactele releului P1 - un convertor de tensiune DC-AC și rezistența R93, care determină rezistența de intrare a milivoltmetrului, la comutatorul cu buton al limitelor de măsurare și apoi la intrarea adeptei sursei. Setarea limitelor superioare ale tensiunilor măsurate se face cu ajutorul rezistențelor de reglare R86, R88, R90, R92 și R95. Câștigul inițial al amplificatorului AC pentru măsurarea tensiunilor alternative este stabilit cu ajutorul unui rezistor de reglare R104 conectat la circuitul negativ feedback.

La măsurarea tensiunii alternative, butonul de comutare B4 cu blocare trebuie să fie în poziția neapăsată. Pentru a măsura tensiunile DC sau rezistențele rezistențelor, apăsați butonul. În acest caz, o tensiune alternativă de 27 V de la înfășurarea transformatorului de putere este furnizată la înfășurarea releului-convertor prin dioda D20. În același timp, un alt rezistor de reglare R106 este conectat la circuitul de feedback negativ, cu ajutorul căruia crește câștigul amplificatorului AC. Acest lucru se întâmplă din cauza faptului că valoarea efectivă a tensiunii de ondulare la ieșirea convertorului diferă de valoarea efectivă a tensiunii sinusoidale.

Principiul de măsurare a rezistenței se bazează pe măsurarea căderii de tensiune DC la rezistorul corespunzător. În acest scop, în dispozitiv este inclus un stabilizator de curent pe tranzistorul T21. În funcție de limita de măsurare, cu ajutorul comutatorului buton B2 (vezi Fig. 47), se setează curentul de funcționare 1; 0,1 mA sau 10 µA. În acest caz, la limitele de măsurare de 0-30, 0-300 și 0-3000 Ohmi, se utilizează un curent de funcționare de 1 mA, la limita de 0-30 kOhm - 0,1 mA, iar la limita de 0- 300 kOhm - 10 μA. În consecință, la prima limită căderea maximă de tensiune este de 30 mV, la a doua - 0,3 V și în rest - 3 V. Pentru a măsura rezistențele, trebuie să setați limita de măsurare necesară, apăsați butonul comutator B4 cu blocare, conectați rezistorul măsurat la bornele de intrare și apăsați butonul B5 , apoi intrarea milivoltmetrului Gn5 va fi conectată la rezistența măsurată.

Căderea de tensiune pe rezistorul măsurat este convertită în tensiune pulsatorie folosind un convertor DC-AC și măsurată cu un milivoltmetru AC. Datorită faptului că un curent continuu cu o valoare strict fixă ​​trece prin rezistorul măsurat, căderea de tensiune pe acesta se dovedește a fi direct proporțională cu rezistența sa. Prin urmare, scara ohmmetrului se dovedește a fi liniară și poate fi utilizată scara unui microampermetru cu cadran.

Sursa de alimentare (Fig. 48) include un redresor cu jumătate de undă asamblat pe o diodă D17. Tensiunea este stabilizată de un stabilizator parametric folosind diode D18, D19. Pe tranzistorul T16 este realizat un adept al tamponului, care elimină influența circuitului asupra parametrilor stabilizatorului.

În proiectare, în loc de tranzistoarele de tip MP416 recomandate, puteți utiliza tranzistoare utilizate pe scară largă, cum ar fi MP402-MP403, MP422-MP423, GT308-GT309 etc. În locul tranzistorului KTZ15, utilizați tranzistori de tip KT301, KT312, cu coeficienți de transfer de curent B de cel puțin 50. În locul tranzistorului cu efect de câmp KP103, puteți folosi tranzistoare de tip KP102 cu orice literă prin modificarea polarității tensiunii de alimentare. Toate tranzistoarele, cu excepția tranzistorului de tip KT315 pe care este asamblat stabilizatorul de curent, pot avea coeficienți de transfer de curent B de cel puțin 20.

Pentru întrerupătoarele cu buton, cel mai convenabil este să folosiți un comutator de tip P2-K cu pas de 10 mm sau, în cazuri extreme, cu pas de 15 mm. Toate rezistențele variabile sunt de tip SP-0,5, iar rezistențele de tăiere sunt de tip SPZ-46. Condensatoarele electrolitice sunt de tip K50-6 pentru tensiuni de 15 și 25 V. Condensatoarele rămase sunt de tip K10-7V și MBM. Toate rezistențele fixe sunt de tip MLT.

Transformatorul de putere este asamblat pe fier Sh-26, setul de miez 50 mm. Înfășurarea primară, proiectată pentru o tensiune de 220 V, conține 1000 de spire de sârmă PEV-1 cu diametrul de 0,27 mm, înfășurarea secundară conține 26 de spire de sârmă PEV-1 cu diametrul de 0,64 mm.

Un dispozitiv de tip M4206 cu un curent de abatere total de 300 μA și o rezistență a cadrului de 240 Ohmi a fost folosit ca microampermetru indicator, scara dispozitivului are 30 de diviziuni. În schimb, puteți utiliza microampermetre de orice tip, cu un curent total de abatere de 50-500 μA și o rezistență a cadrului de cel mult 2000 ohmi.

Când utilizați un microampermetru cu o scară care are un număr diferit de diviziuni, puteți fie să refaceți scara cu 30 de diviziuni, fie să modificați limitele pentru măsurarea tensiunilor și rezistențelor rezistențelor prin modificarea valorilor rezistențelor din divizorul de intrare. . De exemplu, folosind un microampermetru cu 50 de diviziuni de scară, este indicat să se facă următoarele limite de măsurare: 0-0,05; 0-0,5; 0-5; 0-50 și 0-500 V, iar ohmetrul 0-50; 0-500 ohmi, 0-5, 0-50 și 0-500 kohmi.

Pentru a configura un milivoltmetru, deconectați condensatorul stâng C57 (vezi Fig. 49) de la atenuatorul de intrare și aplicați o tensiune de 7,5 mV cu o frecvență de 1-5 kHz de la generatorul de sunet. Rezistorul de tăiere R106 este folosit pentru a devia acul instrumentului cu ultima diviziune a scalei. După restabilirea circuitului, aplicați o tensiune de 30 mV la intrarea milivoltmetrului de la generatorul de sunet, porniți limita de măsurare de 0-30 mV și, folosind rezistorul de reglare R95, setați săgeata la ultima diviziune a scalei . Apoi, tensiunea de ieșire a generatorului de sunet este crescută și, prin comutarea sub-domeniilor atenuatorului de intrare, folosind rezistențele reglate R92, R90, R88 și R86, sunt stabilite limitele superioare ale sub-domeniilor de măsurare a tensiunii de curent alternativ.

Pentru a calibra dispozitivul în modul de măsurare a tensiunii DC, la intrarea acestuia este aplicată o tensiune corespunzătoare limitei superioare a unui anumit sub-gamă, iar folosind rezistența de tăiere R104, acul dispozitivului este setat la ultima diviziune a scalei.

Configurarea unui ohmmetru se reduce la selectarea valorilor necesare curentului stabilizatorului. Pentru a face acest lucru, un miliampermetru DC de referință cu limite de măsurare de 1 este conectat paralel la mufele de intrare (Gn5, Gn6) ale dispozitivului; 0,1; 0,01 mA, setați modul de măsurare a rezistenței sau a tensiunii DC și apăsați butonul Kn1 („măsurare”). Folosind unul dintre rezistențele de reglare R115, R117, R118, curenții stabilizatorului 1 sunt setați în conformitate cu subgama selectată; 0,1 și 0,01 mA.

Dacă nu este disponibil un miliampermetru DC de referință, ohmmetrul poate fi calibrat după cum urmează. Luați rezistențe cu rezistențe egale cu limitele superioare ale ohmmetrului (3, 30 și 300 kOhm) cu o toleranță nu mai mică de 0,5-1% și, conectându-le în serie la intrarea dispozitivului, setați limitele de măsurare corespunzătoare. . Apoi apăsați butonul Kn1 și, folosind rezistențele de tăiere indicate anterior, obțineți o deviere a acului instrumentului cu ultima diviziune a scalei.

Milivoltmetrul poate fi realizat ca un dispozitiv independent separat sau integrat într-un generator de sunet. Pentru a face acest lucru, este necesar să faceți o sursă de alimentare separată cu o tensiune de aproximativ 15-24 V. Dacă utilizați un microampermetru mai sensibil, de exemplu, cu un curent total de abatere de 50 - 150 μA și în loc de zenerul specificat dioda D21 - tip KS133 sau KS139, atunci tensiunea sursei de alimentare poate fi redusă la 9 IN.

Milivoltmetrele cu scară liniară, descrise în literatură, sunt realizate în mod tradițional folosind un circuit cu un redresor cu diodă conectat la circuitul de feedback negativ al amplificatorului AC. Astfel de dispozitive sunt destul de complexe, necesită utilizarea unor piese rare și, în plus, sunt supuse unor cerințe de proiectare destul de stricte.

În același timp, există milivoltmetre foarte simple cu o scară neliniară, unde redresorul este asamblat într-o sondă de la distanță, iar în partea principală este utilizat un amplificator simplu de curent continuu (DCA). Pe acest principiu a fost construit un dispozitiv, a cărui descriere a fost oferită în revista „Radio”, 1984, nr. 8, p. 57. Aceste dispozitive sunt de bandă largă, au impedanță de intrare mare și capacitate de intrare scăzută și sunt simple din punct de vedere structural. Dar citirile dispozitivului sunt condiționate, iar valoarea adevărată a tensiunii este găsită fie din tabelele de calibrare, fie din grafice. Când se utilizează unitatea propusă de autor, scara unui astfel de milivoltmetru devine liniară.

Fig.1

În fig. Figura 1 prezintă o diagramă simplificată a dispozitivului. Tensiunea de înaltă frecvență măsurată este rectificată de dioda VD1 din sonda de la distanță și prin rezistorul R1 este alimentată la intrarea UPT A1. Datorită prezenței diodei VD2 în circuitul de feedback negativ, câștigul amplificatorului la tensiuni de intrare scăzute crește. Datorită acestui fapt, scăderea tensiunii redresate de dioda VD1 este compensată și scara dispozitivului este liniarizată.

Fig.2

Milivoltmetrul realizat de autor vă permite să măsurați tensiunea în intervalul de 2,5 mV... 25 V în 11 subdomenii. Banda de frecventa de operare 100 Hz...75 MHz. Eroarea de măsurare nu depășește 5%.
Schema schematică a dispozitivului este prezentată în Fig. 2. Etapa de liniarizare, realizată pe amplificatorul operațional DA1, funcționează în subdomeniile „O...12,5 mV”, „0...25 mV”, „0...50 mV” „0...125 mV”, „0...125 mV”, „ 0...250 mV”, „O...500 mV”, „0...1,25 V”. Pe subdomeniile rămase, caracteristica de amplitudine a diodei VD1 este aproape liniară, astfel încât intrarea etapei finale (pe cipul DA2) este conectată la ieșirea sondei printr-un divizor de tensiune rezistiv (R7--R11). Condensatorii C4-C6 previn autoexcitarea amplificatorului operațional DA2 și reduc posibilele interferențe la intrarea acestuia.
Dispozitivul folosește un miliampermetru cu un curent total de abatere de 1 mA. Rezistoare reglate R14, R16—R23 - SP5-2. Rezistorul R7 este alcătuit din două cu o rezistență de 300 kOhm, conectate în serie, R10 și R11 - din două cu o rezistență de 20 kOhm. Diodele VD1, VD2 sunt germaniu de înaltă frecvență.
Amplificatoarele operaționale KR544UD1A pot fi înlocuite cu oricare altele cu o impedanță de intrare mai mare.
Nu există cerințe speciale pentru proiectarea dispozitivului. Condensatorii Cl, C2, dioda VDI și rezistența RI sunt montate într-un cap la distanță, care este conectat la dispozitiv cu un fir ecranat. Axa rezistenței variabile R12 este afișată pe panoul frontal.
Reglarea începe prin setarea acul dispozitivului de măsurare la marcajul zero. Pentru a face acest lucru, comutatorul SA1 este mutat în poziția „25 V”, intrarea dispozitivului este conectată la carcasă, iar reglarea necesară se face cu rezistența R14. După aceasta, trec la intervalul „250 mV”, ajustează rezistența R12 pentru a seta săgeata dispozitivului de măsurare la marcajul zero și selectează rezistorul R2 pentru a obține cea mai bună liniaritate a scalei. Apoi verificați liniaritatea scalei pe intervalele rămase. Dacă liniaritatea nu poate fi atinsă, una dintre diode trebuie înlocuită cu alta. Apoi, folosind rezistențele de reglare R16-R23, dispozitivul este calibrat pe toate gamele.

Nota. Atragem atenția cititorilor că, conform datelor de referință, tensiunile inverse maxime constante și pulsate pentru sonda de la distanță folosită de autorul articolului (dioda GD507A) sunt egale cu 20 V. Prin urmare, nu toate cazurile de acest tip de dioda va putea asigura funcționarea dispozitivului pe ultimele două subdomeni.

A. Pugach, Tașkent

Radio, nr. 7, 1992