Приставка мультиметра для вимірювання параметрів акумуляторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

Приставка призначена для підключення до мультиметра MY-63, який вимірює, поряд з іншими параметрами, постійну та змінну напругу, а також ємність конденсаторів та коефіцієнт передачі струму біполярних транзисторів. Наявність цих режимів потрібна для функціонування приставки. Її схема показано на рис. 1. На ОУ DA1. 1 та польовому транзисторі VT1 зібраний стабілізатор струму, керований напругою.

Рис. 1

На його вхід з двигуна підстроювального резистора R5 надходить зразкова напруга Uобр = 0,1 В. Через транзистор VT1 протікає струм Iа, який є розрядним для акумулятора. Він залежить від зразкової напруги та від опору датчика струму (Rт) - резисторів R8, R9 або R10: Iа = Uобр/Rт. Струм розрядки вибирають перемикачем SA1. У положенні 3 розрядний струм дорівнює 1 А, 2 - 0,1 А, а 1 - близько 10 мкА (його можна вважати рівним нулю). На ОУ DA1.2 зібраний підсилювач з одиничним коефіцієнтом передачі постійному струмі (K== 1) і близько 100 (K = 100) на змінному. Вимикачем SA2 відключають акумулятор від вимірювального ланцюга. Всі елементи приставки живляться від внутрішнього стабілізатора напруги мультиметра (+3), струм, споживаний приставкою, не перевищує 35 ... 40 мкА. Такої економічності досягнуто завдяки застосуванню мікропотужного здвоєного ОУ OPA293.

Для вимірювання напруги акумулятора мультиметр включають режим вимірювання постійної напруги на межі 2 В. Акумулятор, встановлений у тримач, підключають до вимірювального ланцюга вимикачем SA2. Змінюючи перемикачем SA1 струм розрядки, знімають показання вольтметра Uа0 (при Iа = 0), Uа0,1 (при Iа = 0,1 А) та Ua1 (при Iа = 1 А). За цими даними розраховують внутрішній опір акумулятора, який можна назвати статичним. Наприклад, для Iа = 1 А, Rct = (Uа0 - Uа1)/1. У цьому режимі можна визначити ємність акумулятора. Для цього вимірюють тривалість розрядки tраз повністю зарядженого акумулятора стабільним струмом Iа до напруги 0,9 і обчислюють його ємність: С = Iа * tраз (Ач). Під час розрядки мультиметр вимикати не можна, оскільки вимкнеться стабілізатор струму.

Щоб не проводити розрахунок внутрішнього опору, у приставці передбачено режим його вимірювання, в якому використано спосіб, наведений у статті Б. Степанова "Вимір параметрів акумуляторів" ("Радіо", 2001, № 9, с. 42). Він заснований на тому, що до зразкової напруги стабілізатора струму додається змінна складова. Вимірюючи змінну складову напруги на акумуляторі, можна визначити його внутрішній опір. Джерелом змінної напруги в приставці служить сигнал частотою близько 400 Гц і амплітудою 50 мВ, який є в мультиметрі MY-бЗ на лівому контакті роз'єму "Сх", призначеного для підключення конденсатора, що вимірювається. Змінна напруга надходить на вхід стабілізатора струму, керованого напругою, і призводить до появи змінної складової як розрядного струму (Iа„), так і напруги акумулятора Uа = IаRд, де Rд - його внутрішній диференціальний опір. У приставці встановлено Iа = 10 мА. Щоб змінна складова струму була однаковою при різному струмі розрядки, змінна напруга, що надходить з гнізда Сх, при Iа = 1 А додатково зменшує підстроювальний резистор R1.

Напруга Uа, посилює ОУ DA1.2, і потім вона надходить на вхід мультиметра, який включають в режим вимірювання змінної напруги на межі 2 В. Змінна напруга на виході цього ОУ дорівнює UUУ = UаК = IaRдK. Змінна складова розрядного струму (Iа,) та коефіцієнт посилення ОУ DA1.2 (K,) обрані так, що виміряна змінна напруга на виході приставки (UОУ,) чисельно дорівнює внутрішньому диференційному опору (Rд) акумулятора. Наприклад, для Rд = 0,1 Ом отримаємо UОУ = 0,01 * 0,1 * 100 = 0,1 В. Саме ця напруга і буде показувати вольтметр. Слід врахувати, що розраховане і виміряне значення внутрішнього опору трохи відрізнятимуться, оскільки в першому випадку воно визначається різницею значень напруги холостого ходу і під навантаженням, а в другому - нахилом навантажувальної характеристики акумулятора в конкретній точці.

Рис. 2

Більшість елементів приставки розміщені на друкованій платі з фольгованого з одного боку склотекстоліту товщиною 1,5...2 мм, креслення якої показано на рис. 2. Застосовано постійні резистори для поверхневого монтажу РН1-12 типорозміру 1206 (резистор R10 типорозміру 2512), підстроювальні - СПЗ-19. Оксидний конденсатор - танталовий для поверхневого монтажу типорозміру або С, інші - керамічні типорозміру 1206 (С2, С4) і 0805 (С3). Польовий транзистор повинен бути в корпусі D2Pak, його припаюють до металізованого майданчика для покращення відведення тепла. Крім того, він повинен бути з так званим "управлінням логічним рівнем", тобто при напрузі затвор-витік 2,5 В струм стоку повинен бути не менше 2.3 А. У найменуванні деяких таких транзисторів у префіксі є буква L. Крім зазначеного на схемі IRL2505S, підійде, наприклад, IRLR2905.

Вимикач SA2 повинен мати мале перехідний опір контактів у замкнутому стані та розрахований на струм не менше 1.2 А, підійде, наприклад, B3009. Якщо вимикач з такими параметрами недоступний, його краще виключити, встановивши замість нього дротяну перемичку. Перемикач SA1 на три положення та два напрями на струм не менше 1 А - SS23F07. Підійдуть деякі інші серії SS23, розраховані на комутацію струму 1,5 А, наприклад, SS23E24, SS23E28, SS23E29, але при цьому потрібно змінити друковану плату, оскільки ці перемикачі мають інше розташування висновків.

Операційний підсилювач можна замінити на аналогічний мікропотужний Rail-to-Rail, наприклад LMV358DR2G. Виделка XP1 - відрізок мідного лудженого дроту діаметром 1 і довжиною 15 мм, з'єднаний ізольованим дротом із платою. Цю вилку вставляють у гніздо "NPN", призначене для підключення біполярних транзисторів. Виделки XP2 та XP3 - штирі діаметром 4 та довжиною 35 мм, які закріплені в отворах плати. Виделка XP4 - смужка лудженої латуні або міді товщиною 0,5, шириною 4 і довжиною 20 мм, її припаюють з боку друкарських провідників до контактного майданчика на платі. При установці приставки вилки XP2 і XP3 повинні входити у відповідні гнізда мультиметра, а XP4 - у ліве гніздо роз'єму "С. Після перевірки та налагодження приставки вилки XP1-XP3 закріплюють на платі епоксидним клеєм. Утримувач акумулятора (касета) забезпечує мале перехідне його контакти мають бути у вигляді спіральних пружин, а пелюсткові.

Пристрій можна спростити, виключивши режим вимірювання диференціального опору та відповідні елементи. В цьому випадку перемикач SA1 може бути на один напрям і три положення, ОУ - одиночний (DA1.2 не потрібен), підійде LMV321SQ3T2G. Стік польового транзистора і контакт Х1 з'єднують з вилкою ХР2, виключають резистори R1, R2, R4, R11, R12 (замість R4 встановлюють дротяну перемичку), конденсатори С2 С4. У такому варіанті приставку, змінивши її конструкцію, можна використовувати спільно з більш простими та доступними мультиметрами серії М-83х (ФТ-83х), в яких є режими вимірювання постійної напруги та коефіцієнта передачі струму біполярних транзисторів.

Налагоджують приставку у наступній послідовності. Підключають її до мультиметра, встановлюють у тримач повністю заряджений акумулятор, а перемикач SA1 - положення 1 ("0 А"). Двигун резистора R2 переводять у нижнє за схемою положення, мультиметр перемикають в режим вимірювання постійної напруги на межі 2 і включають живлення. Покази мультиметра повинні відповідати напрузі акумулятора, що контролюють зразковим вольтметром. Вимкнувши мультиметр, між одним із висновків акумулятора та контактом тримача встановлюють пластину-вставку із двостороннього фольгованого склотекстоліту товщиною 0,5, шириною 10 і довжиною близько 15 мм. Попередньо до кожної сторони пластини припаюють по товстому ізольованому дроту, до яких підключають амперметр постійного струму. Перемикач SA1 встановлюють положення 3 ("1 А") і включають мультиметр. Підстроювальним резистором R5 встановлюють відповідний струм стабілізатора (1 А). У положенні перемикача 2 (0,1 А) струм повинен зменшитися до цього значення, а в положенні 1 (0 А) - не перевищити 20 мкА.

Вимикають мультиметр і замість дротів до пластини припаюють резистор Rдоп опором 0,1 Ом. Двигуни резисторів R2 і R11 встановлюють у середнє положення, мультиметр переводять у режим вимірювання змінної напруги на межі 2, а потім включають живлення. Встановлюють струм розрядки 0,1 А. При цьому вольтметр показуватиме напругу (U2), пропорційну сумі внутрішнього диференціального опору акумулятора та додаткового резистора Rд + Rдоп. Якщо замкнути, наприклад, пінцетом резистор Rдоп, він буде виключений з ланцюга перебігу струму розрядки і показання вольтметра зменшаться (U1). Двигун резистора R2 встановлюють положення, при якому U2-U1 = 0,1 В.

Рис. 3

При цьому, можливо, потрібно змінити положення двигуна резистора R11. Аналогічно проводять налагодження при струмі розрядки 1 А, але використовують лише резистор R1. Регулювання бажано провести двічі-тричі. Зовнішній вигляд приставки показано на рис. 3.

Автор: І. Нечаєв

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 Сині світлодіоди небезпечні для комах 27.10.2014 Вчені з Нової Зеландії з'ясували, що світло синіх світлодіодів, згубне для екосистеми, оскільки приваблює в півтора рази більше комах, ніж випромінювання звичайних вуличних ліхтарів. Нагадаємо: за винахід синіх світлодіодів 2014 р. японські вчені отримали Нобелівську премію з фіїки. Поширені сьогодні системи вуличного освітлення в розвинених країнах, як правило, орієнтовані на газорозрядні натрієві лампи, які випромінюють жовте світло. При цьому комах більше тягне до синього світла, що випромінюється світлодіодами. Людині таке світло здається білим за рахунок шару люмінофора, який "підмішує" білизну до випромінювання синього світлодіода, проте комахи сприймають фарбування лампи інакше. З метою найбільш точного зіставлення привабливості натрієвих ламп і світлодіодів для комах, Стівен Поусон (Stephen Pawson) і Мартін Бейдер (Martin Bader) помістили ліхтарі двох різних типів у великих листів клейкого паперу, залишивши їх уночі на полі, розташованому в сільській місцевості. Вранці вчені виявили, що світлодіодні лампи залучили на 48% більше мух, метеликів та інших комах. Повторні досліди показали схожі результати. Незалежно від типу світлодіодів, використовуваних фільтрів та компанії-виробника, всі світлодіодні лампи залучали безліч комах. В результаті було зроблено висновок, що сині світлодіоди, за створення яких було присуджено Нобелівську премію з фізики за 2014 р., порушують баланс екосистеми та притягують комах до міст із сільської місцевості. Більше того, використання світлодіодного освітлення в морських портах може призводити до експансії інвазивних видів (наприклад, непарного шовкопряда), стверджують вчені.

Інші цікаві новини:

▪ Розумна куртка Levi's

▪ Акумулятор нового типу на основі вуглецю

▪ Замість паперових книг – електронні

▪ Нові технології для комутованих мереж

▪ Мініатюрний модуль для прийому цифрового радіомовлення

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Поради радіоаматорам. Добірка статей

▪ стаття Хто сіє вітер, той пожне бурю. Крилатий вислів

▪ стаття Який продюсер публічно попросив глядачів не дивитися його щойно знятий фільм? Детальна відповідь

▪ стаття Слюсар-сантехнік. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Штепсель-сигналізатор. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Світловий зонд. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024