Jump to content
СофтФорум - всё о компьютерах и не только
Sign in to follow this  
Valery

О мультиметрах и измерениях ими

Recommended Posts

Проверка светодиодов:

(Только для обычных одиночных светодиодов). Далеко не всякий мультиметр может проверить светодиод. Для того что бы его проверить, напряжение между щупами должно быть более 2,5 вольта, лучше 3 или немного больше. И довольно заметный ток, например 1-5 mA. (см. пост про самодельный омметр). При прямом включении светодиод засветится, и стрелка отклонится на некоторый угол, который определяется свойствами светодиода. Если светодиод мигающий, или с эффектами, стрелка тоже будет выделывать некоторые эволюции, показывающие изменение режима светодиода. В обратном включении светодиод не должен оказать никакого эффекта.

Чаще это может потребоваться не для проверки, а просто для того что бы посмотреть что это за светодиод, какого цвета, с эффектами или без, и насколько яркий, так как на обычных светодиодах номиналы не указываются.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Еще две функции, которые могут поддерживаться разными мультиметрами. Инфа тут крайне упрощенная, если кто заинтересуется, то Гугл пока еще не заблокирован.

Функция True RMS (True root mean square - истинное среднеквадратичное значение).

RMS.thumb.GIF.2fef571d3e870227aafed724529b3a4e.GIF

Если мы посмотрим на график обычного бытового переменного тока, то мы увидим вот такую правильную синусоиду (рис 1). Можно заметить что график в общем почти пустой. И напряжение далеко не всегда максимальное, а порой и вообще нет никакого. Самую верхнюю точку назовем амплитудным значением. А примерно нижние 2\3 амплитуды - действующим, или среднеквадратичным значением, или по западному - RMS. Действующее значение переменного тока передает потребителю такую же энергию, что и постоянный ток с таким же напряжением.  Для справки, в сети переменного тока 220 вольт, это как раз действующее значение. Амплитудное значение примерно 330 вольт. Таким образом обычные мультиметры работающие в режиме переменного тока измеряют как раз это самое действующее значение.

Но это всё правильно до тех пор, пока у нас нормальная синусоида. А как только мы начинаем измерять что-то другое (рис.2) например форму сигнала после какого-то регулятора, наш мультиметр может впасть в непонятки, и начать давать неправильные показания. Мультиметр с режимом True RMS покажет это значение более правильно.
Функция эта в быту не особо нужна. Она может пригодиться тем кто работает с различными регуляторами, или напряжениями с формой отличной от синусоиды. А так же вероятно радиолюбителям - звукотехникам, если потребуется измерить напряжение переменного тока звуковой частоты, например на выходе усилителя. Звуковой сигнал можно считать по крайней мере трижды переменным током, - по знаку, по амплитуде и по частоте. Понятно что обычным прибором измерить такую кашу получится весьма условно.

Что такое пиковое значение (PEAK). Иногда так случается что одной или нескольким полуволнам что-то не сиделось, и они выросли больше остальных (рис 3), например в результате сбоя какого-то регулятора, стабилизатора, или по какой-то другой причине. Что-то подобное можно получить при измерении сигнала похожего на напряжение звуковой частоты скажем в каком-то усилителе. Обычный мультиметр такой пик усреднит, или вообще проигнорирует. Конечно даже мультиметр с функцией PEAK может "поймать" такой пик только в том случае, если его длительность заметно большая, и пришлась как раз на момент измерения, а не между ними. Как я уже говорил, мультиметр работает дискретно и достаточно медленно, и слишком короткий пик просто не поймает. Так что речь идет не о пиках а о порядочно длинных периодов. Для регистрации слишком коротких пиков может подойти даже не всякий осциллограф. Пиковые значения могут быть минимальными, максимальными и усредненными.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Еще несколько функций.

HOLD, - "замораживание" показаний мультиметра до тех пор пока эта функция не будет отключена. Мультиметр в это время не будет работать. Применяется в случаях когда затруднительно считать показания с индикатора в момент измерения, или если кому-то нужно показать результаты измерения.

REL - Может пригодиться в двух случаях.

-Как я выше не раз говорил, при измерении малых сопротивлений нужно учитывать сопротивление щупов. То же самое касается и измерения ёмкостей. Эта функция позволяет "сбросить" мультиметр на ноль, и проводить измерения без учета сказанного. Для сопротивлений - включаем мультиметр в режим сопротивлений, соединяем щупы, нажимаем REL, мультиметр сбрасывается на ноль, теперь можно проводить измерения без учета сопротивления щупов. То же касается и ёмкости, только щупы соединять не  нужно.

- Позволяет сравнивать две величины. Допустим ситуация: у меня есть две батарейки, назовем их 1 и 2, меня не интересует какое у них напряжение, меня интересует насколько напряжение одной выше чем другой. Подключаю батарейку 1, нажимаю REL, подключаю вторую батарейку, мультиметр покажет насколько вольт её напряжение меньше (если минус), или больше чем у первой. И так для любых величин.

Edited by Valery

Share this post


Link to post
Share on other sites

Как я говорил выше, для того что бы измерить ток, амперметр нужно включать в разрыв провода, что неудобно и не всегда желательно. А большие токи, например в сотни ампер измерить таким образом вообще очень затруднительно. Что бы всего этого избежать, существует еще один тип мультиметров, это токоизмерительные клещи, или мультиметр-клещи. Называются они так из-за характерного вида ярма или хомута - разъёмного магнитопровода датчика тока:

kleshch.jpg.e9bba7587d2881c5794f22b2f3166b7b.jpg

На фото мультиметр-клещи UNI-T UT204A, который и будем рассматривать далее. Это довольно простое устройство со шкалой 3999, которое имеет немного функций, я его выбрал потому что им можно измерять и постоянный и переменный ток до 600 ампер. Подобные приборы имеются в широком разнообразии с разными характеристиками, но основное предназначение их всех - бесконтактное измерение тока без разрыва проводника, хотя они имеют и дополнительные функции как обычные мультиметры, потому и называются мультиметр-клещами, а не просто клещами. Данные клещи так же имеют дополнительные функции, но о них позже.
Как это работает. Из школьного курса физики всем известно что вокруг проводника с током возникает магнитное поле, напряженность которого зависит от тока протекающего через этот проводник. Собственно это поле мы и измеряем специальным датчиком (датчиком Холла), а съём поля с провода производится магнитопроводом похожим на клещи.

Ток можно измерять только на одиночном проводе, при чем располагать его желательно в центре магнитопровода, и под прямым углом к нему, насколько это возможно. Если имеется шнур (кабель) с двумя и более проводами, например сетевой шнур какого-то прибора, нужно изыскать возможность добраться до одного из проводов. Так как магнитные поля двух проводов, ток по которым течет в противоположных направлениях могут взаимно компенсироваться, и измерения будут искажаться. Так же это касается и экранированных кабелей, и кабелей с заземляющим проводом. Но обычно это не создает особых проблем, так как чаще всего такими приборами пользуются в различных электрических шкафах и щитках, например возле автоматов, где провода (или шины) всё равно проложены поодиночке.
Для измерения тока нужно установить мультиметр в соответствующий режим, выбрать род тока и нужный предел, в данном мультиметре имеется два предела - 40 и 600 ампер. Как правило ноль на пределе 40А устанавливается не всегда. Видимо из-за внешних магнитных полей. В этом можно убедиться поднеся мультиметр к какому-то электрооборудованию. Если это так, а это бывает не редко, следует воспользоваться функцией REL. Открыть магнитопровод специальной клавишей, надеть его на провод, текущий по которому ток мы хотим замерить, и сомкнуть его обратно. Теперь спустя некоторое время стабилизации можно считать показания с индикатора мультиметра. Часто так бывает, что измерения приходится проводить в труднодоступных или тёмных местах где не видно индикатора, тогда следует воспользоваться кнопкой HOLD.

У меня как раз в это время заряжался аккумулятор, потому решил проверить этот прибор путем сравнения показаний тока его заряда с двумя другими приборами. Как видим, клещи показывают одинаково с другими приборами, а значит более-менее правильно:

klezh-3.jpg.d1ad3b72cd0b3601419ef2704e665ad6.jpg

Правда клещи ведут себя более "беспокойно" и нестабильно чем мультиметры, видимо это реакция на внешние магнитные поля, и такая особенность схемы. Но это всё трижды компенсируется удобством бесконтактного подключения, и тем что не надо рвать цепь. Испытания на переменном токе на данный момент не проводились, сделаю это позже. В указанном мультиметре разрешающая способность при измерении тока на пределе 40A составляет 0,01А. А на пределе 600А - 1А.

Ну и где и как можно использовать такой прибор. Например дома. Сколько потребляет компьютер, холодильник, или иной прибор? А вся квартира, дом, подъезд? Так и на автомобиле. Данный прибор позволяет замерить ток стартера, который по-другому замерить затруднительно, да и так не особо легко. Этот ток как раз составляет где-то 150-350А, или больше, в зависимости от автомобиля, заряда аккумулятора и исправности двигателя и стартера. Так же можно замерить ток генератора, или какого-то отдельного потребителя. Не всегда, но очень часто о исправности любого автомобильного электрического агрегата можно судить по потребляемому им току. Если например вентилятор изношен и близок к заклиниванию, то и "жрать" он будет больше нормы.
Есть более продвинутые клещи, которые сразу могут показывать мощность. Для этого надо одновременно и подключить щупы к источнику напряжения, и накинуть хомут на провод, таким образом мультиметр будет работать в режимах вольтметра и амперметра одновременно. Внутренняя схема сама умножит одно на другое по формуле P=UI.
Если в имеющемся мультиметре такой возможности нет, то это можно посчитать самостоятельно.
Если есть желание проверить мощность потребляемую различными бытовыми потребителями, то полезно изготовить переходник, состоящий из сетевой вилки, закрытой розетки, и двух отдельных проводов, которые их соединяют. Длины проводов достаточно 5 см. Ток нужно измерять только на одном любом проводе. Правда такого переходника я еще не сделал. Но собираюсь это сделать.

PS: Относительно измерения тока стартера: Как я выше заметил, не так то это просто. Дело в том что стартер это коллекторный электродвигатель, и при его вращении происходит переключение обмоток. Таким образом ток потребления стартера нестабильный (импульсный). Учитывая что и мультиметр делает дисретные измерения получаем на индикаторе цифровую кашу. Например накидываю клещи на провод к аккумулятору, клещи показывают 0. Включаю зажигание, мультиметр показывает 5-7 ампер, дневные ходовые огни, разная электроника, система зажигания и т.д. Включаю стартер, цифровая каша, но похоже он показал то ли 90, то ли 190 ампер, двигатель запускается, клещи показывают ток заряда аккумулятора от генератора. Таким образом что бы корректно измерить ток стартера нужны клещи с функцией PEAK, либо какой-то другой функцией способной запоминать максимальное или усредненное значение записанное за некоторое время. В указанном мультиметре такой функции нет.

Edited by Valery
Перезаливка фотографий

Share this post


Link to post
Share on other sites

Другие функции указанного мультиметра:
- Напряжение. Имеется только автоматический выбор предела измерения, без возможности ручной установки (о чем я упоминал выше). Род тока переключается кнопкой "Select". Далее измерение сопротивления и ёмкости, так же только автоматическая установка предела. Кнопка "Select", переключает по кругу - сопротивления, проверка диодов, звуковая прозвонка, измерение ёмкости, и так далее. Далее - частота, об этом расскажу позже. Далее - температура, об этом расскажу подробнее сейчас. Далее - сила тока, об этом я уже говорил, род тока так же переключается кнопкой "Select". Для всех режимов доступны кнопки REL и HOLD.

Ну и подробнее о функции измерения температуры на примере описанного выше мультиметра-клещей:
Датчиком температуры является термопара, по крайней мере иного я не видел, и не слышал о таком, хотя конечно всё может быть. Существует несколько типов стандартных термопар, как по исполнению так и по материалам, которые в западной и отечественной классификации имеют разные обозначения.
Что такое термопара, если кто не знает: Это две сваренные разнородные проволоки, только и всего. Случись тут случайно умный человек, начал бы рассказывать про хромель-копель, платинородий-платину, медь-константан, сварку под графитом, керамические трубки и т.д. А я покажу как это работает на простом примере слепив за пару минут суррогатную термопару. Нужно взять два куска проволоки из двух любых разных металлов. У меня это медь и нихром. Хорошенько их скрутить, а свободные концы подключить к мультиметру.

termopara.thumb.jpg.8604906cbbb2e821a3226a033b34e297.jpg

На фото вверху видно что нет нагрева - нет напряжения. На фото внизу я нагрел скрутку газовой горелкой. Удалось достичь примерно 7 mV. (Можно обратить внимание что этот мультиметр измеряет V и mV отдельно). В настоящих термопарах напряжение будет в общем где-то такое же. Скрутка (в "настоящих" термопарах - сварка) у нас будет называться горячим спаем, а сам мультиметр и все провода - холодным спаем. Любое лишнее соединение образует еще один спай, который неизбежно будет вносить искажения. Потому термопары обычно изготавливаются из одного и того же материала целиком, от горячего спая до прибора без лишних соединительных проводов. Хотя встречаются и разные другие варианты.

Тут видно как выглядит горячий спай фирменной термопары. Вот этот металлический шарик сварки и есть датчик.

termopara-2.jpg.d05594d904b0971a253ade375c455c2b.jpg

Как видно из опыта, термопара реагирует не на температуру, а только на разницу температур холодного и горячего спая. В то время когда их температуры одинаковы, термопара не выдает никакого напряжения. Таким образом измерить например температуру в комнате не получается. И при измерении всегда нужно вводить компенсацию на температуру окружающей среды. Для того что бы устранить этот эффект, в приборы вводятся различные схемы компенсации температуры холодного спая, и это происходит автоматически.
Неоспоримым преимуществом термопар перед другими датчиками температуры является очень широкий диапазон измеряемых температур, в зависимости от модели мультиметра и типа термопары. А так же высокая скорость измерения, из-за небольшой тепловой инерции горячего спая.
Для того что бы измерить температуру, нужно перевести мультиметр в режим ºС, подключить термопару согласно полярности к соответствующим гнездам, и плотно прижать горячий спай термопары к тому объекту, или внести его в ту среду, температуру которых мы хотим измерить, после некоторого времени на разогрев датчика можно снимать показания с индикатора. Многие мультиметры могут показывать собственную температуру (т.е. температуру в помещении) вообще без внешней термопары. Но данный прибор так не может.
При работе с термопарой следует соблюдать осторожность, так как она изготовлена из одножильной жесткой проволоки похожей на железную, которая может обломиться. Потому не следует её лишний раз перегибать или скручивать. Сращивание оборванной термопары приведет к искажениям показаний, а заново её сварить в домашних условиях крайне затруднительно, проще найти новую такого же типа.

А теперь я проведу проверку правильности показаний данного мультиметра по температуре. Показания будут сравниваться с показаниями двух бытовых (кухонных) цифровых термометров. Такие термометры имеют цифровые полупроводниковые датчики. (Индикатор температуры у них слева, ближе к щупу, на "50" не нужно обращать внимание - это уставка для сигнализации).

Сначала замерим температуру окружающей среды, для чего просто разместим все термометры рядом:

termo-1.thumb.jpg.596a133a251f29ac8656a21322a68dbb.jpg
А теперь замерим температуру горячей воды в чашке:

termo-2.jpg.266159302978d13143e5dc370134b5ce.jpg

Как видим показания одинаковые, а это вроде как означает что они правильные.

Что бы можно было опускать термопару в воду, я ей сделал защиту из заваренной со свободного конца термотрубки. Неплохая вещь, можно например измерять температуру масла или охлаждающей жидкости в автомобиле, или агрессивных сред. Но это увеличивает инерционность, а значит время установки температуры.

Edited by Valery

Share this post


Link to post
Share on other sites

Пожалуй стоит упомянуть о таких относительно недавно ставшими популярными приборах как "Transistor tester", или LCR-метр, ESR-метр. В настоящее время имеется просто громадное разнообразие этих приборов, как по схемотехнике, прошивкам, так и по конструкции или комплектации. Что бы было понятнее это нечто вроде чего-то такого.

Делают их в основном в Китае, зачастую на полусамодельном уровне, и продают на Алиэкспрессе и других подобных сайтах. Можно найти и в магазинах своего города. Такой прибор можно купить в виде конструктора для самостоятельной сборки, либо собранную плату без корпуса, либо полностью собранный аппарат. Это как говорится на любителя, и на кошелек.

Функции у них самые разные, при покупке следует ориентироваться на то какие из них нужны, и покупать вариант с наличием нужных, и отсутствием ненужных. Я когда-то давно тоже приобрел такой приборчик, выглядит он так:

trtes.thumb.jpg.13381d0377b0df5b22783e896c2f7a03.jpg

Это пожалуй один из самых старых образцов, уже существуют и новее, с новыми возможностями, но он меня вполне устраивает и покупать новый пока нет желания.

Что он может: Проверять любые радиодетали с двумя и тремя выводами кроме микросхем. То есть простые детали - резисторы, конденсаторы, индуктивности, транзисторы, в том числе полевые, тиристоры и т.д. Всё подключается к колодке для микросхем с зажимом (прямоугольник синего цвета на фото).

Небольшой обзор по такому же прибору:

Скрытый текст

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Решил сделать вольтмер-тестер (такие устройства так же иногда называют пробниками), в основном для использования на автомобиле. Тем более что всё для этого нашлось дома. Понадобился цифровой мини-вольтметр постоянного напряжения, и желательно что бы он был с трёхпроводным подключением и подстроечным резистором, для коррекции показаний. Нечто типа такого (зажигалка для масштаба):

5a731be65c533_.jpg.285cf5dc0487e560bf77eb8a8ea57d8f.jpg

Выводы у таких вольтметров: Плюс питания - красный. Совмещенный минус питания и измеряемого напряжения (общий) - черный. Вход измеряемого напряжения - белый (иногда желтый, или другой светлый). Для приборов такого типа допускается питание от измеряемого напряжения, для этого нужно соединить красный и белый вместе. Правда при таком включении вольтметр не сможет показывать напряжение ниже 3,5 - 5 вольт, (не будет светиться индикатор) и выше 25 - 30 вольт (вольтметр может выйти из строя). В случае с отдельным питанием вольтметр может показывать напряжение в диапазоне 0-99,9 вольт.

Пришел к выводу, что такое устройство может быть по крайней мере трёх разновидностей:
1. Вольтметр встроенный в обычный штекер, для замера напряжения аккумулятора через разъём прикуривателя. Штекер нужно будет подобрать покрупнее размером.
2. Тестер со щупом, с двухпроводным подключением вольтметра. Такой прибор имеет щуп для подключения к точкам измерений, и один минусовой провод, снабженный "крокодилом", который нужно подключить к "массе" автомобиля в любом удобном месте. Такой прибор годится для проверки напряжения в различных достаточно мощных цепях, вроде подключения лампочек, вентиляторов, и прочих силовых агрегатов. Дело в том, что такой тестер кроме всего прочего будет отбирать у измеряемых цепей заметный ток, - до 50-100 mA. Для проверки бортовой электроники, датчиков и всевозможных разных блоков управления в ряде случаев это может оказаться неприемлемо.
3. Тестер со щупом, с трехпроводным подключением. Такой прибор имеет два провода питания, которые нужно подключить к аккумулятору, или к проводам находящимся под напряжением бортсети в каком-то другом месте, а с помощью щупа проводить измерения от нуля. Трехпроводный тестер легко превратить в двухпроводный, для этого достаточно соединить плюс питания с измерительным щупом, а минус питания соединить с "массой", так же как описано выше.
Был реализован, и далее описывается только третий вариант:

5a731cdcba71f_.GIF.802d0389dbac8c3cdb6101456947cf69.GIF5a731d048d4cf__.jpg.f50239054c85e49216c6644e6dc7c3fd.jpg

Корпусом является обрезанная трубка (туба) от шипучих таблеток. Оранжевая затычка - лишняя деталь от корпуса фонарика, описанного в теме про фонарики. Вольтметр вставлен в прорезанное окно изнутри, и зафиксирован снаружи термоклеем.
Тестер имеет щуп для непосредственных измерений, а так же переходник на зажим "крокодил" для длительных подключений. Схема дана для автомобиля с бортсетью 12 вольт. Диод VD1 служит для защиты от переплюсовки при подключении питания, а с подключением вольтметра думаю всё ясно.
Если такой вольтметр планируется использовать на автомобиле с бортсетью 24 вольта, но это напряжение будет уже предельным для питания вольтметра. Может будет работать долго и надежно, а может недолго и ненадежно. :) Оно нам надо? Что бы не гадать на кофейной гуще, лучше установить по питанию между вольтметром и диодом "кренку" вольт на 12-15, или какую-то другую схему понижающую напряжение, и способную работать при токе до 100 mA. Для измерительного входа никаких переделок не требуется. Демонстрация как это работает:

5a731d6cdefa8_.jpg.0350d8c49f1954509e401c333323de74.jpg

Здесь показано измерение того же самого источника питания, от которого питается и сам прибор. Вероятно это будет самый частый случай использования такого прибора на автомобиле. Это похоже на двухпроводную схему, но не совсем. Если сейчас отсоединить щуп от клеммы аккумулятора, прибор покажет нули. При чистой двухпроводной схеме он бы выключился.

5a731df3ddefc_.jpg.bf4f42439249862561be511d659b315d.jpg

Трехпроводная схема. Прибор питается от аккумулятора, но измеряет напряжение на стороннем источнике. Как видим минусы обеих батареек соединены желтым проводом.

Мини-вольтметры такого типа, по крайней мере те с которыми я сталкивался, как правило не очень точные, да и шкала у них не особо линейная. Потому я сказал выше, что нужно их нужно выбирать с наличием подстроечного резистора. Существуют вольтметры сами по себе с двухпроводным и трехпроводным подключением. Естественно если сам вольтметр не поддерживает трехпроводного подключения, то изготовление трехпроводного тестера становится невозможным.
Вольтметр лучше откалибровать до установки в то или иное устройство, так как потом сделать это может оказаться затруднительно. Не нужно пытаться настроить всю шкалу в 100 вольт, достаточно если прибор будет правильно показывать напряжение только в рабочей области.
Нужно взять какой-либо источник питания, лучше если он будет иметь напряжение около 12 вольт. Подключить к нему данный тестер, и параллельно с ним в качестве образцового прибора хороший надежный вольтметр, или мультиметр в режиме измерения напряжения. И сравнить их показания. Если показания отличаются, подогнать показания мини-вольтметра при помощи подстроечного резистора по показаниям мультиметра. Эти резисторы очень миниатюрны, и потому довольно хрупки, и их нетрудно поломать. Не следует пытаться их крутить ножами, гвоздями, или другими случайными предметами.
Если есть регулируемый блок питания, то вообще хорошо. Нужно проверить вольтметр на сходимость с мультиметром примерно в пределах 8-16 вольт, этого будет достаточно для автомобиля с 12-вольтовой бортсетью. Все измерения проводятся только относительно минусового провода (массы), и только для напряжений положительной (относительно массы) полярности. Такой прибор не обязательно должен использоваться только на автомобиле, его можно использовать вместо вольтметра (мультиметра) при ремонте различной другой техники, или в радиолюбительской практике.

Со временем может запилю вторую версию, где добавлю к этому прибору еще и звуковую прозвонку. Для автомобилей с не очень сложной электрикой этого будет достаточно.

Upd:

Нашелся старый штекер прикуривателя, и было решено сделать вольтметр о котором уже упоминалось выше, для измерения напряжения через разъём прикуривателя. Применен такой же вольтметр, что и описанный выше. Так же ему была сделана калибровка в пределах 8-16 вольт. Используется полностью двухпроводная схема, питание и вход вольтметра соединены вместе. При такой схеме конечно логичнее использовать двухпроводные вольтметры, но и трехпроводные так же годятся. Наличие подстроечного резистора так же желательно.
В качестве корпуса используются обрезанные разъём прикуривателя и трубка от таблеток. Соединены они на термоклей, и снаружи обтянуты термотрубкой. Вольтметр фиксируется термоклеем снаружи. Разборка такого девайса невозможна, так как он заклеен. Потому всё делать надо очень надежно.

voltprikur.thumb.jpg.0183dc407bae396dcd99dcb4e400abaf.jpg

При изготовлении такого устройства нужно учитывать особенности размещения разъёма прикуривателя на конкретном автомобиле. На некоторых автомобилях этот разъём может быть установлен в углублении, или другом затруднительном месте, и не будет видно индикатора. Значит вольтметр следует разместить по другому, как это будет необходимо.

Edited by Valery

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сейчас довольно популярны комбинированные измерительные модули - ампервольтметры, которые ставятся в разные блоки питания, или другие подобные устройства где нужно контролировать напряжение и ток. Покупают их в основном у китайцев, потому что они их продают довольно недорого. Но есть проблема - в последнее время большой процент брака, а именно неверные показания тока. О чем сообщает множество отрицательных отзывов, и мой собственный опыт.

2.thumb.jpg.848a46ea4d6823c4b406a57cbb73aef7.jpg

Поначалу покажу как это работает:

5ab794e60ba8e_.GIF.91ee13ff6d021352a5130cc1c94a1a88.GIF

Предположим что есть какой-то провод, по которому течет ток. На проводе установлен резистор, который называется шунтом. И на схемах он часто так и обозначается, Rш, или Rшунт. Не трудно догадаться что напряжение до шунта будет немного выше чем после него. (Кстати аналогичным образом работают и некоторые расходомеры для жидкости и газа). Разница между напряжениями до и после резистора, или как говорят падение напряжения на шунте зависит от тока который течет по проводу, и сопротивления самого шунта и эту разницу показывает прибор PV1.

Указанный модуль так же имеет такой шунт:

3.jpg.c0141cd36cdc0e328c66c98d63cec23a.jpg

(П- образный толстый голый провод на переднем плане).

И проблема в том, что китайцы видимо устанавливают не те шунты. И наша задача подогнать сопротивление шунта до правильных показаний амперметра. (Измерять сопротивление шунта мультиметром бессмысленно, я сразу могу сказать какое у него сопротивление - 0.ФИГ Ома). :)

Для этого нужно собрать схему:

5ab797eae7099_.GIF.4f1929d373fbe60822680c381d2daf05.GIF

Я использовал аккумулятор, хотя вместо него можно использовать и какой-то достаточно мощный блок питания. Сопротивлением нагрузки у меня является автомобильная лампочка, вместо неё можно использовать какую-то другую стабильную нагрузку.

Теперь сравниваем показания амперметра PA1, и измерительного модуля. Если показания отличаются незначительно, то можно их поправить подстроечным резистором имеющимся на плате. Если же сильно, - будем колдовать с шунтом. Если модуль завышает, нужно уменьшить сопротивление шунта, если занижает, то увеличить. Увеличить сопротивление можно обточив шунт например надфилем. А уменьшить - облудив его припоем.

Допустим наш модуль завышает (как в моём случае). Ставим подстроечный резистор в среднее положение, облуживаем  шунт, и  валим на него столько припоя, сколько на нём может поместиться. Даём время на остывание до комнатной температуры (это важно), и снова проверяем. Если модуль всё еще завышает, валим припоя ещё, и ещё, каждый раз перед проверкой давая модулю остыть. И так до тех пор пока не начнёт занижать.Теперь нужно соскрести часть припоя ножом, до тех пор, пока показания не совпадут с мультиметром. Соскребать лучше потому что это можно делать довольно точно, и не нужно нагревать модуль, а потом давать ему остыть.  Делать это можно прямо на включенном модуле, для оперативного контроля. После того как примерно настроили, можно точнее выставить ток подстроечным резистором.

Как всё получилось:

4.jpg.8593d05a25ee51a3ae9ad351a1b1ebcb.jpg

Слева - модуль без доработки, справа - с доработкой.

У доработанного таким образом модуля хуже термостабильность, но для домашнего  использования вполне подойдет, это лучше чем просто взять и выкинуть. Не рекомендуется использовать такие модули для устройств которые будут подвергаться температурным перепадам, например уличных или автомобильных.

PS: Помочь это может не в любом случае. Если показания модуля сильно, (например более чем на 1 ампер) отличаются от реальных, то не стоит и браться.

Edited by Valery

Share this post


Link to post
Share on other sites

Не мультиметр, но довольно полезное измерительное устройство под названием USB тестер (может иметь и другие названия). Разновидностей по внешнему виду превеликое множество, но функционал у них у всех не сильно отличается. Данное устройство может измерять не только ток и напряжение, но и ёмкость в миллиамперчасах, а так же время в течении которого подавалось напряжение через USB порт. Устройство запоминает данные даже при отключенном питании, что бы его сбросить нужно нажать кнопку "Reset", на несколько секунд. Продаваться такие тестеры могут как в комплекте с нагрузочным резистором, так и без него. Далее описывается только имеющееся у меня устройство.

1160480897_usbtester.thumb.jpg.71e8f6c05d98a4bff75a091858614e9f.jpg

На фото - сверху вниз. Первое фото - внешний вид. Сверху - разрядный (нагрузочный) резистор. Состоит из двух мощных резисторов по 5 Ом, и переключатель, которым коммутируя резисторы можно выставить ток в 1 или 2 ампера. Такой резистор нужен в том случае, когда есть желание измерить ёмкость пауэрбанка путём его полного разряда. Ниже - собственно сам тестер, имеет два USB порта - "папу" и "маму", для включения в разрыв между источником питания и нагрузкой. Ниже - батарейка для масштаба.

На втором фото отображаются данные вчерашнего заряда моего пауэрбанка, того самого что на фото. Заряжал я его всю ночь, и не делал фотографий. Что на индикаторе:  слева-направо - сверху-вниз. Текущее напряжение - 5,11 вольт, время которое было затрачено на заряд - 9 часов 35 минут. Текущий ток - 0 ампер, сообщенная энергия (если так можно выразиться), то есть количество "влитого" в пауэрбанк электричества - 7879 mAh. Это не очень точный метод замера ёмкости пауэрбанка. Более точный замер был бы при его разряде на нагрузочный резистор. Потому скидываем процентов 30 на всевозможные потери преобразования, и получаем где-нибудь 5-6 Ah. При том что производителем заявлено 10 Ah. :) Ну да он у меня уже старенький, ему где-то 5 лет, наверно уже скисает.

Далее - демонстрация как происходил бы разряд пауэрбанка на нагрузочный резистор.На резисторе выставлен ток 1 ампер. Текущее напряжение - 4,92 вольта. Время - меньше минуты. Текущий ток 0,96 ампер, 8 mAh успели превратиться в тепло. Полного разряда я не делал, так как пауэрбанк и так старенький, к чему ему эти нагрузки, да и разряд, и последующий заряд могут занять порядочно долгое время, сутки а то и больше. Во время разряда резистор нагревается, и его нужно располагать подальше от стола и других предметов.

Далее - если нам нужно примерно оценить какую ёмкость имеет аккумулятор телефона, планшета, и т.п., разряжаем его как можно сильнее, и заряжаем через тестер, как показано. От полученной ёмкости так же отнимаем процентов 30. Так я выяснил что аккумулятор моего смартфона реально имеет ёмкость где-то 1000 - 1200 mAh, вместо заявленных 3000. Но он правда тоже у меня уже не первый год.

 

Share this post


Link to post
Share on other sites

Выше я говорил что существуют мультиметры способные измерять собственную температуру (т.е. температуру в помещении где находятся) вообще  без какого-либо внешнего датчика, в данном случае термопары. Хочу продемонстрировать как раз такой случай на примере мультиметра Mestek MT102 (Не путать с Mastech).

mestek_mt102.thumb.jpg.17ed3a7bb8ce0cb66cf33b254da63883.jpg

Слева - прибор без внешнего датчика измеряет температуру в помещении. Справа - если подключить внешнюю термопару, то прибор начинает работать с ней. Это видно по тому что она реагирует нагрев от моих пальцев. Для пальцев температура 33 градуса это в общем нормально.

Исходя из своего более раннего опыта могу сказать что внутренний датчик не особо точный, и очень инерционный. Для того что бы замерить температуру нужно ждать пока такую температуру примет весь мультиметр. Так что почти всегда более желательно подключать внешний датчик.

Мультиметр довольно неплохой, имеет индикатор 6000 с подсветкой. Автоматический выбор предела измерения. Вольты и милливольты измеряются отдельно. Частота дискретизации довольно высокая, трудно сказать на глазок, но где-то 0,2-0,3 секунды.Что он измеряет описывать не буду, это и так видно на фотографиях.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Немного вернемся к амперметрам и шунтам.

Для одного проекта понадобилась измерительная головка (стрелочный микроамперметр). Порылся по чердакам и подвалам на даче, извлек на свет древний и грязный самодельный амперметр на 5 ампер, сделанный как раз на основе подходящей головки. Артефакт моей прошлой жизни. :) Когда-то я хотел сделать зарядное устройство для автомобильных аккумуляторов, но дальше хотения дело продвинулось мало.

ampshunt.thumb.jpg.22136b99852f11e4230d4532eeb94d47.jpg

Схему можно посмотреть в этой теме чуть выше.

Как видим миллиамперметр на 100 mkА превратился в амперметр на 5А. Наклейки с цифрами взяты с вкладышей видеокассет. Проволока была взята от найденного мной в своё время куска провода, скорее всего это был т.н. компенсационный провод для подключения термопар к измерительным приборам. Этот провод обладает довольно большим сопротивлением. Длина провода, а значит и его сопротивление были просто подобраны, хотя я знаю что существуют формулы расчета шунтов. Ну даст нам эта формула скажем 0,01 Ом, и что, и как дальше быть? Это сопротивление в бытовых условиях ничем не измерить, да и готовый резистор нужной мощности так же не найти. :)

А так я просто собрал источник тока из БП и лампочки, и подобрал длину проволоки настроив амперметр по подключенному последовательно мультиметру. Существует опасность того, что если вдруг оторвется шунт, весь ток пойдет через микроамперметр, гарантированно выведя его из строя. Потому подключать шунт надо очень надежно.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 06.04.2017 в 16:29, Valery сказал:

Выяснились новые фичи  программы. А именно установка масштаба по вертикали (левой кнопкой мыши), и произвольное перетаскивание графика по экрану (правая кнопка).  Изменения масштаба производятся только в то время когда мультиметр отключен и запись не ведется.

 

На днях и я стал счастливым обладателем UT61E. Тут же наладил передачу данных на ЭВМ. График рисует. Но не получается изменять масштаб по вертикали. Масштаб программа сама ставит тот, который соответствует пределу измерения тестера. Причём координаты одинаковы и в плюс и в минус, то есть ноль измеряемой величины - по середине. Это логично при измерении напряжений. Но при измерении сопротивления график тоже двухполярный :).  Как мне в графике задать, например, по вертикали от нуля до 300 Вольт?  Или от 100в до 300в - чтобы в розетке отмониторить напряжение.  Программа v4.01,  2011 года,  шла на диске с мультиметром. ОС Виндовс 7 х64.  У Valery на картинке х86, а у меня х64.  Не может ли тут быть проблема? Сейчас не могу поставить у себя х86 Может это кто-то попробовал до меня?  :)  Подскажите пожалуйста.

На картинках в ручном и автоматическом режимах Омметра кручу руками переменное сопротивление на 44 кОма. В авторежиме по всплескам на графике видно, как тестер сам переключает диапазон измерения сопротивления: до 200 кОм, до 20 кОм, до 200 Ом.

 

HAND.bmp

AUTO.bmp

Share this post


Link to post
Share on other sites

Сразу скажу, - у меня реально не было нужды использовать эту программу, тот пост я сделал просто для того что бы посмотреть самому и показать как это работает. Когда-то думал заняться солнечными батареями, там могло быть полезно посмотреть как изменяется работа батареи например при закате/рассвете или в течении дня, но так и не срослось, так что опыт у меня небольшой.

Все эти скрины что выше, сделаны на старом компе, который имел встроенный COM порт, и на нем была установлена 32-битная Виста,  этот кабель работал нормально. Я запускал эту программу так же на ноуте с Win10 x64, но уже используя кабель USB без всяких переходников COM/USB. Кабель этот я купил отдельно на Алиэкспрессе, потому что родной кабель с COM - портом к ноуту я приспособить так и не смог, хотя использовал переходники двух типов. В настоящее время у меня этой программы нет, комп с Вистой заменен на новый. А на ноуте переустановлена винда с форматированием, так что ни там, ни там у меня этой программы нет. Так что быстренько посмотреть не могу, пишу по памяти.

Ну и к вопросам:

36 минут назад, Vovikus сказал:

Но не получается изменять масштаб по вертикали

 

42 минуты назад, Vovikus сказал:

Как мне в графике задать, например, по вертикали от нуля до 300 Вольт?  Или от 100в до 300в - чтобы в розетке отмониторить напряжение.

Программа копирует настройки мультиметра, то есть какой предел на мультиметре такой и в программе. Я бы советовал сделать следующее: На мультиметре установите переключателем напряжение. Синей кнопкой выберите режим AC. Затем последовательно нажимая кнопку RANGE установите на мультиметре 0.00 то есть два знака после запятой. Надпись AUTO на индикаторе должна смениться на MANU. Теперь пределы переключаться не будут, и будет установлен подходящий предел, - два знака после запятой. Не знаю что при этом будет в программе. Вероятно можно будет выбрать и другой предел, - более или менее чувствительный.

Сдвинуть шкалу вверх или вниз просто - достаточно перетащить график мышкой, зажав то ли левую, то ли правую кнопку, вот это не помню, но проверить легко. Растянуть шкалу так же можно, для этого нужно мышкой с зажатой то ли левой, то ли правой кнопкой как бы сделать прямоугольное выделение на графике, то есть провести снизу вверх по диагонали. Программа на это может среагировать как угодно, так что возможно придётся потренироваться. У меня это в своё время получилось, - можно видеть на одном из скринов. Вообще попробуйте поперетаскивать график и так и сяк, с зажатыми разными кнопками.

То же самое касается и сопротивлений. Вы правильно сказали, если работать в авто-режиме нет наглядности, график прыгает туда-сюда вместе с переключением пределов. Выход мне видится один - отключить автоматику выбора предела.

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 14.03.2014 в 16:44, Valery сказал:

Выбирать мультиметр, следует исходя из того какие именно параметры мы хотим измерять, или какими их возможностями хотим пользоваться. В общих случаях из недорогих могу порекомендовать приборы от фирмы Mastech (произносится Мастек), так же очень хорошо зарекомендовала себя фирма UNI-T, её прибором UT-30D пользуюсь уже несколько лет, можно сказать в полевых условиях. Встречаются так же и приборы без обозначенного изготовителя, например с маркировкой "Digital Multimeter DTxxx", к таким приборам следует относиться с недоверием, но и среди них иногда могут встретиться (в порядке исключения) достаточно неплохие, если особо не придираться.
Основной критерий выбора такой: Добротная упаковка, наличие инструкции где описывается каждая функция прибора, наличие хоть какого-нибудь фирменного знака, наличие наклейки с серийным номером на задней стенке. А где именно покупать собственно не так важно.

По проверке мультиметра в магазине могу дать такие советы: Обязательно взять прибор в руки, не покупать кота в мешке, в этой области товаров очень много подделок и всевозможных "серых сборок".
Для аналоговых мультиметров: Переключить переключатель в положение измерения сопротивления, соединить щупы вместе, стрелка должна отклониться на всю шкалу. Угол отклонения должен регулироваться регулятором нуля, стрелка должна четко устанавливаться на ноль, и там стабильно держаться. При движении стрелки не должно быть заеданий, и при прямом и при обратном ходе стрелки. Можно попросить у продавца, или принести с собой какую-то батарейку, и попробовать измерить её напряжение.
Для цифровых: Включите мультиметр в режим измерения напряжения, он должен быстро стабилизироваться и показать нули. То же самое при переключении пределов, прибор должен устанавливаться на ноль как можно быстрее. Если на индикаторе достаточно долго мелькают какие-то цифры, и через некоторое время он всё же устанавливается на ноль, это не очень хороший прибор, но им вполне можно пользоваться, если не обращать на это внимание. Ноль может не устанавливаться, а прибор показывать хаотически меняющиеся цифры в том случае, если выбран чувствительный предел, например 200 мВ, 200 мкА, это означает что на прибор влияют внешние электрические помехи, это даже хорошо, так как показывает что у прибора высокое входное сопротивление, и он способен реагировать на микроскопические напряжения помех. Помехи должны исчезнуть если закоротить щупы, или перевести переключатель на более грубый предел.
Если индикатор вообще не устанавливается на ноль, а всё время показывает какую-то цифру в младшем разряде, от приобретения такого прибора следует отказаться. Не стоит просить другой, лучше купить в другом месте, скорее всего вся партия имеет такой дефект.
При переключении в режим измерения сопротивлений прибор должен показать единицу в старшем разряде. При соединении щупов вместе, - нули. Причем как можно быстрее. За исключением предела 200 Ом, на этом пределе мультиметр покажет сопротивление в примерно 0,1 - 1 Ом. Это сопротивление щупов. Чем оно меньше, тем значит провода, а вместе с ними и мультиметр качественнее. Прибор может достаточно долго "раздумывать" и на высокоомных пределах, 2 Мом, и выше, такова особенность измерительной схемы. Можно так же проверить прибор измерением напряжения какой-либо батарейки.

Для обоих типов мультиметров переключатель можно проверить так: Он должен четко устанавливаться напротив метки, с характерным звонким и громким щелчком, не зависимо от того как мы его передвигаем, быстро или медленно. Если переключатель переключается вяло, и его можно установить "немного не доходя, или переходя" метку, с переключателем не всё ладно, - не очень хороший фиксатор, это может добавить головной боли в будущем, и сделать пользование прибором неприятным. Можно надавить на переключатель пальцами, если он подается, и при том меняются значения на индикаторе, с переключателем большие проблемы.
Проверить, точно ли показывает мультиметр, в домашних условиях достаточно сложно, особенно если не иметь соответствущего оборудования. Вообще такое действие можно провести двумя способами, - путем подключения к образцовому источнику напряжения или тока (калибратору), или путем соместного измерения одной и той же величины нашим прибором, и заведомо точным прибором (он будет называться образцовым).
Для проверки мультиметра в режиме измерения напряжения (вольтметра) по образцовому напряжению, в качестве такого напряжения в быту можно использовать напряжения от компьютерного блока питания +5 и +12 вольт. Или напряжение от порта USB (5V). Проверить правильность измерения тока - более трудная задача, так как потребует наличия точного сопротивления и точного источника питания.
Сравнить показания своего прибора с образцовым можно подключив их к одному и тому же источнику напряжения или тока. Для вольтметра - параллельно, для амперметра - последовательно.
Можно просто подключить к источнику питания, хотя бы к любой батарейке два мультиметра и посмотреть что они покажут. Если они дают заметно разные показания, соотвественно какой-то из них, или оба врут. Одинаково врать мультиметры не могут, как и люди. Если показания более-менее совпадают, значит оба достаточно точные.

Чем-то подобным мы сейчас и займемся. Сначала я просто возьму три мультиметра и включу их:

4866296.thumb.jpg.c688c65ff7a365cf952ed438e541df74.jpg

Как видим Мастеки (два справа) неплохо себя ведут, а вот ноунейм (слева) подкачал, у него не устанавливается ноль. Ну ладно, фиг с ним, не будем придираться, подключим их к одной и той же батарейке:

4880635.thumb.jpg.3145695cd6966ff39a74ad2eacef5a86.jpg

Опять ноунейм слева нас подводит, а вот Мастеки ведут себя вполне прилично, если есть разница то уж не такая и большая.

Для прикола попробуем замерить ту же батарейку при помощи аналогового мультиметра и одного из цифровых, представленных на картинках выше:

4897018.thumb.jpg.3aeeb86af82f3db3e4480a69245b4547.jpg

Неожиданно очень даже неплохо для аналогового ноунейма, показания практически одинаковые, хотя с такого ракурса нельзя точно замерить показания аналогового мультиметра, - видно насколько не совпадает стрелка со своим отражением в зеркале.

Точность в режиме измерения сопротивлений проверяют путем измерения точных (прецизионных) резисторов. Или хотя бы обычных резисторов, сопротивление которых (не номинал, а именно сопротивление) точно известно, хотя бы до первого знака после запятой.

Пожалуй следует рассказать и о допустимых погрешностях для каждого конкретного прибора. Не бывает абсолютно точных измерительных приборов, вообще. Даже эталонные приборы врут, на сколько это им позволяет производитель.
В инструкции на прибор указана точность этого прибора для разных пределов и режимов работы, это может выглядеть например так:
200мкА/2мА/20мA±1.0%, 200мA±1.5%, 10A±3.0%. 200мВ/2/20/200В±0.5%, 600В±0.8%. 200Ом/2кОм/20кОм/200кОм±0.8%, 2MОм±1.0%
Это из инструкции Mastech M830BZ. В инструкции на YX 360TRD для разных видов измерений даётся точность от ±3 до ±5%, в зависимости от предела.
Что всё это значит? А значит это то, что показания прибора могут отличаться от реального значения на указанное значение в процентах от всей шкалы в обе стороны, то есть он может на столько как занижать, так и завышать.
Допустим, наш мультиметр установлен на предел 20V постоянного тока, мы подключили образцовый источник напряжения 10.000....V. Что при этом должен показать прибор? На этом пределе заявленная точность ±0.5%. Полпроцента от 20 (на самом деле конечно 19.99, но не будем придираться), это 0,1. Значит прибор реально должен показать от 9,90V, до 10,10V. Это всё верно только для первого года эксплуатации прибора, если в инструкции не оговорен иной срок. При проверке прибора на точность совсем не нужно требовать от него абсолютной точности, достаточно что бы его показания соответствовали указанным в инструкции погрешностям. Погрешности будут тем меньше, чем прибор совершеннее, и чем меньше признаков его "серости".

Проверку (правильнее "поверку") специальных, профессиональных, да и просто дорогих или ответственных приборов следует регулярно производить в ближайшем подразделении Государственной Метрологической службы. Прибор при этом получает Государственный сертификат. Показания таких приборов, если возникнет такая нужда, будут рассматриваться в государственных органах, и любых других организациях как неоспоримый факт.

Если прибором не планируется пользоваться некоторое время, желательно извлечь батарею питания, отсоединить щупы, очистить прибор от загрязнений если имеются, и поместить прибор вместе с щупами в заводскую упаковку. Хранить в комнатных условиях, или не хуже тех, которые указаны в инструкции. Не допускается хранить мультиметр в условиях повышенной влажности или низких температур, например на балконе или в других неотапливаемых помещениях. Мультиметр, это точный измерительный прибор, и к его сбережению следует подходить со всей серьёзностью.
Длительно хранящийся мультиметр перед первым использованием возможно так же потребует некоторого внимания. Если мультиметр показывает хаотически меняющиеся значения и может быть даже не реагирует на переключатель рода работ, еще не всё потеряно. Дело в том что контакты переключателя часто представляют из себя просто вытравленные на плате области, которые представляют из себя никак не защищенную медь. Они вероятно покрылись пленкой окисла, который обладает довольно высоким сопротивлением. Следует извлечь батарейку, или выключить прибор кнопкой, если такая имеется, и прокрутить переключатель по полному кругу примерно 10 раз. Это действие должно зачистить контакты переключателя, и мультиметр снова сможет нормально работать. Если в режиме измерения сопротивления прибор показывает слишком высокое сопротивление щупов, или показания сопротивления завышены, возможно окислились контакты гнезд. Нужно несколько раз извлечь и вставить разъемы щупов. Если прибор дает явно неправильные показания (чаще всего завышает), на всех пределах, следует заменить батарейку.

 

Подскажите пож-та. Присматривая себе мультиметр  из б/у, но фирменных( тк простои мастек в наличии имеется), обратил внимание, что fluke 80х серий имеет свои "приходы". При включении его в режим измерения переменки, он показывает  001.5 mv, при положении измерения  постоянки 0.03mv, и это всё без подключенных к мультиметру щупов, те мы  ни к чему, ни чем  еще и не прикасались. Больше сказать ничего не могу, тк в руках этот мульт не держал,ничего сам не замерял, только просил сделать замеры, но сделали только замеры из бытовой розетки 211.9вольт и 50герц.

Вопрос, является ли такое поведение серьезного мультиметра б/у нормальным или это не нормально?

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, BRKDA сказал:

Вопрос, является ли такое поведение серьезного мультиметра б/у нормальным или это не нормально?

Мультиметрами "из серьёзных" не пользовался, дома в основном китайский ширпотреб. Хотя нечто подобное когда-то было на работе, но что-то не помню что с ним и как. Вообще мультиметры на высокочувствительных пределах всегда что-то показывают, это нормально, мультиметр тут работает почти как радиоприёмник, принимая самые разные излучения, например от электросети и разных электроприборов. Обычно такие показания нестабильны, и болтаются туда-сюда. Для постоянки могут уходить и в минус и в плюс. Но вот тот случай если он показывает одни и те же, не изменяющиеся значения, меня бы напряг. Ну если это так конечно. Показания должны обнулиться, если закоротить щупы, или переключиться вручную на более грубый предел (или и то, и другое). Если прибор не обнуляется, вероятно есть какая-то неисправность в измерительной схеме.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Записал видео, где показал шумы мультиметров на чувствительных пределах. Возможно это будет интересно. (87 МБ).

https://www.dropbox.com/s/qweup4cnvpwk36q/mult_zero_noise.mp4?dl=0

PS: На видео я завел речь о том зачем нужно отдельное измерение V и mV на некоторых мультиметрах, и не закончил её. На вольтах у мультиметров внутреннее сопротивление ниже, а на милливольтах выше. Потому что милливольтовые источники как правило не такие мощные, и они меньше нагружаются подключенным мультиметром, что дает более правильные измерения. Ну по крайней мере по задумке разработчиков.

Edited by Valery

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я тут уже рассказал как сделать на основе измерительной головки - микроамперметра омметр и амперметр. Сейчас попробую сделать из такой головки вольтметр. Сделать это и просто, и сложно одновременно. Просто, потому что тут не требуется толстенных шунтов с сопротивлениями, которые невозможно измерить. А сложно тем, что тут требуется точный подбор сопротивления (обычного) резистора.
Для начала нужно определиться с тем какой нам нужен предел измерения, и какая у нас есть, или какую планируется приобрести измерительную головку. Чем чувствительнее головка, тем выше будет входное сопротивление вольтметра. Так что я бы рекомендовал использовать микроамперметр с током полного отклонения стрелки не более 250 мкА. Лучше всего 50 или 100 мкА.
У меня имеется микроамперметр с током в 100 мкА. Значит на шкале у него 5 оцифрованных делений. Каждое большое деление имеет 10 малых делений. И новая шкала вольтметра хоть и может быть вообще любой, но лучше если она будет пропорциональна имеющейся шкале, что бы потом было удобно ей пользоваться. (Конечно если не планируется изготовление новой шкалы). Значит логичнее всего при такой шкале сделать вольтметр на значение кратное 5 - 1, 5, 10, 15, 20, 25, и так далее. Предположим я выбрал значение 25, шкала для этого подходит очень хорошо. Получается что большое деление - 5 вольт, а малое - 0,5 вольт. Пользоваться таким прибором будет удобно. На прибор, или аппарат в который он будет установлен нужно будет нанести множитель типа x0,25V. Это даст понять что шкала у нас уже не на 100 мкA, а на 25 вольт.

voltmetr-1.GIF.b47361b8975e428325c691a99c31caca.GIFvoltmetr-2.GIF.8f0fd1af05304738058926cf0cfa5e51.GIF
Теперь нам нужно установить добавочное сопротивление, которое часто так и обозначается на схемах Rдоб. (Рис.1). Что это за сопротивление. Нам нужно при напряжении 25,0 вольт, положить стрелку на крайнюю правую отметку шкалы, то бишь установить в цепи ток 100 мкА, или 0,0001 А. Какое сопротивление должна иметь цепь? Вспоминаем закон Ома, R=U/I. Значит 25/0,0001=250000 Ом. Или 250 Ком. Всё? Это и есть сопротивление резистора Rдоб? Да как бы не так. :) Это сопротивление полной цепи, а сама головка так же имеет сопротивление, которое нужно отнять от полного, что бы получить добавочное.
Сопротивление головки можно узнать разными способами, например прочитать в инструкции, или можно загуглить тип головки, или собрав специальную схему с использованием источника тока. А можно просто измерить мультиметром. :) Это действие сопряжено с риском испортить головку, например погнуть стрелку. Но я поступил именно так. Сопротивление моего микроамперметра 1170 Ома. Значит Rдоб= 250000-1170=248830 Ом. У кого есть в загашнике такой резистор, считайте что вам повезло, но я сильно в этом сомневаюсь. Что тут можно сделать. Можно взять кучку резисторов на 240 Ком, и перемерить их всех мультиметром, в надежде что разброс параметров даст именно такое значение. Можно компоновать несколько резисторов, в надежде получить нужное сопротивление. На это может понадобиться целый день тошнотворной работы.
А можно собрать схему по Рис.2. Лучше если резистор Rдоб2 будет подстроечным многооборотным, и составляет где-нибудь 10-20% от сопротивления Rдоб (по Рис.1). Например беру Rдоб1 - 220 Ком, и Rдоб2 - 50 Ком. Всё.
Если использовался подстроечный резистор, то вольтметр придется откалибровать. Сделать это нетрудно. Понадобится источник питания на 25 вольт, например лабораторный БП, и хороший вольтметр или мультиметр, с показаниями которого мы будем сравнивать показания нашего вольтметра. Подключаем к БП вольтметр и мультиметр параллельно, выставляем на БП 25,0 вольт, и резистором Rдоб2 укладываем стрелку головки на крайнее деление шкалы. Калибровка выполнена. Полезно так же пройтись по всем оцифрованным точкам шкалы, и проверить линейность. Может случиться так, что например в начале шкалы прибор врет, а в конце показывает нормально, ну или наоборот. Значит придется изменить калибровку так, что бы достичь некоего паритета, что бы и там и там прибор врал уместно. В случае если подстроечный резистор не использовался, прибор всё равно нужно проверить, что бы оценить правильность его показаний.

Немного о резисторах: Обычные ширпотребные резисторы которые имеются в широкой продаже по низким ценам не очень стабильны. У них помимо разброса параметров есть зависимость от температуры (т.н. ТКС). Разогрева протекающим током тут конечно не будет, так что следует бояться только изменения температуры окружающей среды. Если вольтметр планируется использовать только в помещении, на это можно не обращать внимания.

2019-03-28_232024.thumb.jpg.15fc4f9aafe3adae24f34b070eaa7d75.jpg

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this  

×
×
  • Create New...