Перетворювач живлення цифрового мультиметра. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Перетворювач живлення цифрового мультиметра. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

У середовищі радіоаматорів і професіоналів цифрові мультиметри здобули велику популярність завдяки їхній багатофункціональності і в даний час досить низькій вартості. Для живлення подібних приладів застосовано, як правило, дев'ятивольтову батарею "Крона" (6F22), що не дуже зручно, оскільки ці батареї мають невелику ємність, помітну саморозрядку і до того ж вищу ціну в порівнянні з іншими елементами. Пропонований в описі пристрій дозволить уникнути перераховані вище "недоліки" і експлуатувати мультиметр, використовуючи для цього всього два елементи типу AA (R6).

Особливість цифрових мультиметрів – низьке споживання струму від джерела живлення. Нижче наведено результати вимірювання споживаного струму мультиметра (в мА) серії М838 від батареї 6F22 напругою 9,0 В при роботі в режимах:

Вимірювання постійного та змінного струмів і напруг на всіх межах, опорів резисторів на межах 20 кОм... 2 МОм та температури......2,2
Вимір опору на межі 2 ком......2,3
Вимір опору на межі 200 Ом......3,5
Продзвонювання ланцюгів, щупи закорочені......4,5
Вимірювання hFF транзисторів......до 9,5

Таким чином, перетворювач повинен мати не тільки високий ККД, а й мінімальний струм спокою без навантаження. Крім цього, перетворювач має бути розміщений у корпусі мультиметра, щоб не погіршувати його експлуатаційні якості. З урахуванням вищезазначених вимог було розроблено перетворювач, що має такі технічні характеристики:

Напруга живлення, В......1,8...4
Струм спокою, ма......3,4
Максимальний струм у навантаженні, м А......20
Частота перетворення, кГц......45. .85
Амплітуда пульсацій при струмі 10 мА, мВ......30
Відносна нестабільність вихідної напруги при зміні напруги живлення в межах 1,8...4, %......7

Залежність споживаного перетворювачем струму від струму навантаження представлена рис. 1

Перетворювач для живлення цифрового мультиметра

Вплив струму навантаження на ККД при фіксованих значеннях напруги живлення показано на рис. 2.

Перетворювач для живлення цифрового мультиметра

Схема перетворювача наведено на рис. 3. Елементи С1, Т1, R1, R2, VD1 та VT2 утворюють однотактний автогенератор з індуктивним зворотним зв'язком. Частота перетворення залежить від індуктивності секції 1-2 трансформатора Т1 та ємності конденсатора С1. Наявність додаткової секції 4-5 збільшує вдвічі амплітуду імпульсів на аноді діода VD2. Таке рішення трохи покращило ККД перетворення, а головне - дозволило домогтися необхідного рівня постійної напруги на виході перетворювача при нижчому напрузі живлення.

Перетворювач для живлення цифрового мультиметра

Стабілізацію вихідної напруги здійснюють елементи VT1, R3, R4 та VD3. Як тільки напруга на виході перетворювача досягає суми напруги пробою стабілітрона VD3 і насичення переходу база-емітер транзистора VT1, останній, відкриваючись, обмежує базовий струм транзистора VT2. Внаслідок цього колекторний струм транзистора VT2 зменшується, наростання магнітного потоку в трансформаторі обмежується, що дозволяє підтримувати вихідну напругу на заданому рівні.

Креслення друкованої плати та розташування на ній елементів показано на рис. 4 (масштаб 1:1). Конденсатори С1, C3, С5 – керамічні типу К10-176 або аналогічні імпортні. Конденсатор С1 повинен мати групу ТКЕ не гірше за М750 (бажано М47). Резистори можуть бути будь-якого типу потужністю 0,125 або 0,25 Вт. Діод VD2 - будь-який діод Шоттки, що підходить за габаритами, наприклад, 1N5817, 1N5818, 1N5819. Застосовувати звичайний кремнієвий діод немає сенсу через відчутного зниження ККД. Стабілітрон VD2 може бути будь-якого типу, з напругою стабілізації 8...8,5 Ст.

Перетворювач для живлення цифрового мультиметра

Транзистор VT2 - 2Т665А9 призначений для поверхневого монтажу, тому його висновки необхідно подовжити відрізками мідного дроту довжиною 7... 10 мм. Замість транзистора 2Т665А9 можна застосувати транзистор КТ961 або КТ961Б, проте в цьому випадку ККД погіршиться, оскільки напруга насичення колектор-емітер у КТ961А на 0,2 більша, ніж у 2Т665А9. Транзистор VT1 можна замінити на будь-якій іншій структурі n-р-n зі статичним коефіцієнтом посилення струму не менше 100.

Трансформатор Т1 виконаний на броньовому магнітопроводі Б14 з фериту марки М2000НМ. Обмотка 1-2 має сім витків дроту ЛЕШО 10x0,07, обмотки 3-4 і 4-5 - по 16 витків того ж дроту. Чашки магнітопроводу склеєні клеєм БФ-2 або БФ-19 без діелектричного прокладання.

Регулювання перетворювача зводиться до перевірки вихідної напруги без навантаження, що має становити 8,9...9,4 В. В іншому випадку необхідно підібрати стабілітрон VD2 з відповідним напругою стабілізації. Після цього необхідно перевірити здатність навантаження перетворювача. Підключіть його до джерела живлення 1,9 В та навантажте вихід перетворювача резистором опором 910 Ом. Виміряйте вихідну напругу, якщо вона відрізняється від напруги без навантаження більш ніж на 7... 10 %, зменшіть номінал резистора R1 і повторіть вимір. Якщо описаний перетворювач встановлений в мультиметрі М838, впливу перетворювача на точність вимірювань не виявлено.

Перетворювач для живлення цифрового мультиметра

Розміщення перетворювача та батарей живлення всередині мультиметра показано на рис. 5.

література

Пахомов А. Перетворювач для живлення радіоприймачів. - Радіо, 2000 №2, с. 19.
Бірюков С. Низьковольтний перетворювач напруги. – Радіо, 2002, № 2, с. 41,42.
Букрєєв С. С, Головацький В. А., Гулякович Г. Н. Джерела вторинного електроживлення. - М: Радіо і зв'язок, 1983.

Автор: С.Бєляєв, м.Тамбов

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Людське тіло для бездротового зв'язку 10.09.2015

Через широке поширення різних електронних пристроїв наше тіло, хочемо ми того чи ні, стає носієм великої кількості гаджетів, які повинні якимось чином спілкуватися один з одним. Причому йдеться не тільки про смартфони або смартвотчі, а й керовані на відстані медичні прилади, що знаходяться в прямому сенсі всередині тіла.

Зараз спілкування відбувається за допомогою бездротового зв'язку на зразок Bluetooth, в якому використовуються досить потужні передавачі для того, щоб проникнути через людське тіло, і, як наслідок, громіздкі акумулятори. Проблему спробував вирішити Патрік Мерсьє (Patrick Mercier), професор факультету електротехніки та обчислювальної техніки в університеті штату Каліфорнія в Сан-Дієго. Разом зі своїми аспірантами він розробив систему зв'язку, що створює надслабкі електромагнітні поля та передає електричний сигнал безпосередньо через тіло з мінімальними втратами.

Система знаходиться на ранній стадії розробки. Однак її автори вже стверджують, що вона суттєво перевершує існуючі радіочастотні технології, знижуючи втрати за рахунок згасання сигналу в неймовірні 10 млн. разів, порівняно з втратами при використанні технології Bluetooth. За словами Мерсьє, розроблена ним технологія забезпечує найменші втрати з усіх відомих систем бездротових комунікацій за участю людського тіла.

Для будівництва прототипу інженери використовували мідний провід, укладений у трубку з полівінілхлориду. На одному кінці пристрою розташовується приймач та аналізатор, на іншому дроти обвивають різні частини тіла – голову, руки та ноги. Завдяки такій котушці виникає індукційний струм, а кінцівки виступають своєрідними хвилеводами. За допомогою цієї системи авторам вдалося передати надслабкі сигнали від руки до руки, від руки до голови та від руки до ноги, отримати їх та проаналізувати.

Якщо технологію вдасться довести до промислового зразка, її переваги виявляться у скороченні обсягу пристроїв з допомогою мінімізації джерел енергії, а й у підвищеної захищеності комунікацій. На відміну від технології Bluetooth, що передає сигнал через відкритий і доступний для всіх простір, практично все магнітне поле залишається всередині тіла, а зовнішнє випромінювання настільки мізерне, що перехопити сигнал вдасться.

Інші цікаві новини:

▪ Кібервійська США зростають

▪ Skype-телефон від ASUS

▪ Причина дзвону у вухах

▪ Робот копіює однорічну дитину

▪ Добре витриманий транзистор

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Підсилювачі низької частоти. Добірка статей

▪ стаття Як денді лондонський одягнений. Крилатий вислів

▪ стаття Що дарують своїм подругам самці мух-тлумачників під час шлюбних ігор? Детальна відповідь

▪ стаття Бадан. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Передавач малої потужності. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Транзистори IRLU014 - MTP6NA 60FI. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт