Миллиомметр схема: Миллиомметр своими руками — Сделай сам

Миллиомметр своими руками


Приветствую, Самоделкины!
У большинства радиолюбителей при работе с источниками питания, очень часто возникает необходимость измерить сопротивление токовых шунтов, как самодельных, так и промышленных. А как известно обычным мультиметром даже хорошим и достаточно дорогим невозможно измерить сопротивление менее 0,1 Ома.

Произвести замеры сопротивления любого резистора возможно при помощи лабораторного источника питания, который имеет функцию ограничения тока, мультиметра и, думаю, всем хорошо знакомого дедушки Ома, вернее его закона.

Но согласитесь, не плохо бы было иметь специализированное устройство, которое без дополнительных телодвижений способно измерить сопротивление нескольких резисторов и токовых шунтов. Поэтому AKA KASYAN, автор одноименного YouTube канала, решил изготовить такое устройство.

Само устройство получилось довольно компактным, обладает довольно высокой точностью и самое главное не зависит от сетей, так как имеет свой источник питания в лице батареи 6F22 (Крона) с напряжением 9В.



Такой батарейки хватит на довольно длительное время. Основа работы устройства - закон Ома.

В качестве подопытного возьмем резистор с не известным сопротивлением, которое нужно измерить.

Данное устройство имеет систему стабилизации тока на 100 мА и измерительный вольтметр, который измеряет падение напряжения на подопытном резисторе. А зная падение напряжения и ток протекающий в цепи, не составит особого труда понять, какое сопротивление имеет наш испытуемый резистор.

Конкретно в данном примере нет необходимости производить какие-либо дополнительные расчеты, так как выбран ток 100 мА (или 0,1 А), следовательно, 100 мВ (или 0,1В) на вольтметре будет означать, что сопротивление испытуемого резистора 1 Ом. При показаниях 10 мВ – значение сопротивления 0,1Ом, 1 мВ - сопротивление соответственно 0,01 Ом. Как видите все просто, привыкнуть можно достаточно быстро.

Для точной работы нашего самодельного устройства нам необходим вольтметр, который способен корректно измерять очень низкие напряжения. Изначально автор планировал сделать устройство аналоговым, но измерительные головки, которые были испытаны, увы, не могли отображать такие низкие напряжения, и требовалась установка усилитель, чего делать не хотелось, так как в наличии имелся прецизионный цифровой вольтметр, его автор приобрел на широко известной китайской торговой площадке Алиэкспресс.

Данный экземпляр, по словам продавца, имеет довольно малую погрешность, которая составляет всего 0,3 процента. Но не будем доверять продавцу и произведем дополнительную калибровку именно в диапазоне до 100 мВ. Погрешность эталонного мультиметра 1%.


Для калибровки вольтметра на его плате предусмотрен крохотный подстроечный резистор.

Сам вольтметр имеет 3 провода. Черный – это масса, желтый - измерительный плюс, красный провод - плюс питания вольтметра.

Такой вольтметр можно запитать от любого источника постоянного тока с напряжением от 3,5В до 28В.

Данный вольтметр пятиразрядный и теоретически способен измерять напряжение начиная от 100 мкВ. Но последние цифры на дисплее не стоит воспринимать всерьез, ну разве что для округления значений.
Минимальное напряжение, которое вольтметр может отображать более-менее корректно начинается от 1 мВ. Из этого следует, что минимальное сопротивление, которое может измерять наш прибор составляет 0,01 Ом, или 10 мОм.
Стабилизатор тока состоит построен всего на двух компонентах, а именно из токозадающего резистора и микросхемы lm317, которая в свою очередь подключена по схеме стабилизатора тока.


Для тока 100 мА необходим резистор с сопротивлением около 13 Ом. В данном примере автором был использован подстроечный многооборотный резистор СП5-1 родом из далекого СССР.


Данный резистор на 60 оборотов, благодаря чему можно с довольно большой точностью выставить необходимое сопротивление.
Вся схема выполнена на довольно компактной печатной плате. Хотя тут запросто можно обойтись и вовсе без платы из-за минимального количества компонентов.

Прибор собран, теперь необходимо произвести калибровку схемы. Для этого нам понадобится эталонный измеритель тока. В данном случае воспользуемся все тем же мультиметром в режиме амперметра, погрешность прибора в этом режиме около 1-го процента.


Подключаем все по схеме.

Питание - батарея 6F22, вращаем ползунок подстроечного резистора до тех пор, пока на экране прибора не увидим значения тока равное 100 мА.

Этим вся наладка завершена, остается только зафиксировать винт подстроечного резистора.
Корпус для данной самоделки автор решил напечатать на 3d принтере. Как видим получилось не очень аккуратно, ну ладно.


Теперь можно все устанавливать в корпус на свои места.

Ну а теперь переходим непосредственно к испытаниям нашего устройства в деле.

Согласитесь, неплохо правда. В итоге у нас получился компактный и к тому же портативный миллиомметр.

Точность прибора. Погрешность показаний вольтметра составляет 1%, добавляем к этому еще 1% погрешности системы ограничения тока, ну и добавим еще около процента на всякие потери в проводах и соединениях. В идеале получаем погрешность, не превышающую 3%. Но при измерении сопротивлений менее 0,01 Ома и выше 0,5 Ом погрешность возрастает поскольку калибровку устройства мы производили именно на этот диапазон, но и это, согласитесь, неплохо, с учетом того, что стоимость сборки не превышает 5-6 долларов.

Ну а на этом, пожалуй, пора заканчивать. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видеоролик автора:


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

СХЕМА ПРИСТАВКИ МИЛЛИОММЕТРА

В повседневной практике радиолюбителя пожалуй ни одна из измеряемых электрических величин не бывает часто столь малой и не требует такого точного её измерения  как сопротивление. Наименьший предел измерения сопротивления, имеющийся в большинстве цифровых мультиметров, составляет 200 ом. Отсюда естественным образом следует, что точное измерение сопротивлений с меньшими значениями практически невозможно. В качестве примера можно назвать измерение сопротивления обмоток трансформатора или подбор шунта для измерительной головоки. Выходом в создавшейся ситуации будет изготовление приставки к уже имеющемуся мультиметру.

Выбор пал на радиоконструктор (повторяемость схем в набор высокая + готовая печатная плата + стоимость деталей вполовину меньше чем в рознице) и на его основе была собрана вот такая приставка. Корпусом послужила подходящая коробочка из пластмассы.

Схема приставки миллиомметра

Работа схемы приставки миллиомметра основана на определении падения напряжения на предмете измерения, при протекании через него фиксированного тока. Ток формируется генератором на транзисторе. Работой транзистора управляет усилитель на микросхеме TL062, которая питается стабилизированным напряжением от микросхемы 78L05. Предел измерений изменяется при помощи переключателя SA1. Диод, подключённый параллельно объекту измерения предохраняет мультиметр при включении приставки без измеряемого компонента. Особо следует заметить, что кнопка SB1 включается только исключительно на время проведения измерений. От себя добавил в схему светодиод с ограничивающим резистором номиналом 1,2 кОм для индикации включения («оживил» конструкцию).

Печатная плата довольно компактная, но можно сделать её ещё меньше, особенно применив смд компоненты.

А на существующую плату дополнительно свободно поместились:

  • разъём подключения питания 
  • радиаторы на транзистор и стабилизатор
  • основание под кнопку включения приставки

На нижней части корпуса были смонтированы штыри соединяющие приставку с гнёздами мультиметра.

Конструкция помещённая в корпус, имеет совсем уже другой вид...

Для настройки приставка присоединяется к гнёздам мультиметра «mA» и «СОМ», предел измерения ставиться на 200 mA постоянного тока, подводится питание (9 вольт) к разъёму, переключатель в положении «отжат» (измерение до 2 Ом) нажимается кнопка включения и отвёрткой, через отверстие в верхней части корпуса, устанавливается, регулировкой резистора R7, ток 100mA.

Затем переключатель переводиться в положение «нажат» (измерение до 20 Ом) и устанавливается, регулировкой резистора R4, ток 10mA.

Для производства измерений приставка присоединяется уже к гнёздам «СОМ» и «V», предел измерения ставиться 200 mV постоянного напряжения. На фото на пределе измерения приставки «до 2 Ом» 1% резистор сопротивлением 0,33 Ом.

А это 1% резистор сопротивлением 1 Ом на пределе «до 20 Ом». Точность измерения приставкой очень даже достаточная, что позволяет решать все вопросы по измерению малых сопротивлений возникающих в процессе занятий электроникой. Скачать архив с описанием можно по ссылке. Собрал и опробовал приставку Babay. 

   Форум по измерительной схемотехнике

Зажимы (крокодилы) Кельвина. Делаем самодельный Миллиомметр...

Всем привет! Сегодня в обзоре Зажимы Кельвина с Ebay. В любительской радиотехнике, часто необходимо измерять маленькие сопротивления, потому мечтал купить для этой цели Миллиомметр. Периодически задаю на Али и Ebay в поиск фразу «milliohm metеr», читаю найденные варианты и со вздохом ухожу от компьютера, т.к. цены на эти приборы не радуют, тем более во время кризиса, где и так с деньгами не «густо». Собственно требования к измерению маленьких сопротивлений у меня не высокие, мне не нужно измерять микроомы, или что-то подобное с точностью до 6 знака после запятой. Но иногда бывает необходимость измерить сопротивление контактов выключателя, подобрать шунт к амперметру, да и часто просто необходимо подобрать наиболее подходящий резистор из кучки подобных… Потому появилась идея сделать самостоятельно бюджетный измерительный прибор, способный измерять, достаточно точно, сопротивления в диапазоне от 0.001 Ома и до 2 Ом. Всем, кому интересно, прошу под Кат…
Внимание:
Много фото (трафик)!!!

Для любителей придраться к словам, метрологам и тем у кого просто плохое настроение

Сразу в начале обзора, хочу расставить некоторые точки над «i». В обзоре не будет описано ни одного точного измерительного прибора, имеющего сертификат поверки Средства Измерения. Некоторым мой обзор может показаться бессмысленным, или «обзором для обзора». Что-ж всем не угодить… Но может кому-нибудь мой обзор будет полезным. Своими обзорами я преследую всего 2 цели: 1. Популяризовать любительскую радиотехнику. Вдруг у кого-то тоже «зачешутся руки», и захочется чего-нибудь собрать. 2. Мне просто нравится делиться тем, что я сделал, потому обзоры я пишу и для своего удовольствия, в том числе. Если Вам не нравятся мои обзоры, поставьте меня в черный список, и читайте более интересные обзоры нижнего белья. Тем более, сейчас весна и девушки, как я надеюсь, еще не раз нас порадуют красивыми фотографиями! )))

Все запчасти куплены за свои деньги, пунктом 18 тут даже не пахнет… Всем же «самоделкиным» и любителям читать обзоры в теме «Сделано руками», Добро пожаловать (Ласкаво просимо, қош келдіңіз)… Задавайте вопросы в комментариях, конструктивная критика приветствуется, орфографические ошибки указывайте в личку, постараюсь их исправить…

Так почему я купил именно Щупы Кельвина… Наверное, многие догадываются, что любой провод имеет собственное, пусть небольшое, сопротивление. Потому желательно измеряемый резистор подключать непосредственно к измеряемому модулю прибора. Но это условие не всегда достижимо, потому используют «удлинитель» в виде провода, со щупом (зажимом) на конце. Предположим, что мы захотели измерить сопротивление некоего компонента, расположенного на значительном расстоянии от омметра. Сделать это обычным способом весьма проблематично, так как омметр измерит все сопротивления цепи, включая сопротивления соединительных проводов (R провода) и сопротивление самого компонента (R компонента):


Сопротивление провода, как правило, очень мало (всего несколько Ом на сотни метров, в зависимости от сечения), но, если провода очень длинные, а тестируемый компонент имеет небольшое сопротивление, то ошибка измерения будет существенной.
Выход из сложившейся ситуации можно найти в использовании амперметра и вольтметра. Из закона Ома мы знаем, что сопротивление равно напряжению, поделенному на силу тока (R = U/I). Таким образом, мы сможем рассчитать сопротивление компонента, если измерим силу проходящего через него тока и напряжение на его выводах:

Так как наша цепь является последовательной, сила тока в любой ее точке будет одинаковой. В связи с этим место подключения амперметра принципиального значения не имеет. Напряжение же, в отличие от силы тока, на разных компонентах будет различным. Поскольку нам нужно рассчитать сопротивление определенного компонента, то и напряжение мы будем измерять именно на этом компоненте.
По условиям задачи, замер сопротивления необходимо произвести на некотором расстоянии от тестируемого компонента, а это значит, что вольтметр будет подключен к тестируемому компоненту посредством длинных проводов, обладающих некоторым сопротивлением. Поначалу может показаться, что мы потеряли все преимущества от измерения сопротивления таким способом, потому что длинные провода подключения вольтметра внесут в схему дополнительные паразитные сопротивления. Однако, при детальном рассмотрении ситуации можно прийти к выводу, что это не так. По проводам подключения вольтметра будет идти очень незначительный ток, а следовательно, падение напряжения на них будет таким маленьким, что его можно не принимать во внимание. Иными словами, вольтметр покажет такое же напряжение, какое он показал бы при непосредственном подключении к компоненту:

Любое падение напряжения на проводах цепи, по которым течет основной ток, не будет измерено нашим вольтметром, и никаким образом не повлияет на расчет сопротивления тестируемого компонента. Точность измерения можно повысить, если свести к минимуму поток электронов через вольтметр. Достигается это при помощи использования более чувствительного (рассчитанного на небольшой ток) индикатора, и/или потенциометрического инструмента (инструмента нулевого баланса).
Такой метод измерения сопротивления (позволяющий избежать ошибок, вызванных дополнительным сопротивлением провода) называется методом Кельвина. Специальные соединительные зажимы, облегчающие соединение с тестируемым компонентом, называются разъемами Кельвина.
Зажим разъема Кельвина в целом похож на зажим типа «крокодил», но между ними существуют небольшие различия. Если две половины зажима «крокодил» электрически связаны друг с другом посредством шарнира, то две половины зажима Кельвина такой связи не имеют (они изолированы друг от друга). Электрический контакт между ними возникает только в точке присоединения к проводу или выводу тестируемого компонента. Благодаря этому ток, проходящий через провод «Т» (ток), не попадает в провод «Н» (напряжение) и не создает ошибок, вызывающих падение напряжения в последнем:

Вооружившись знаниями, я заказал Щупы Кельвина на Ebay. Доставка заняла около месяца. Щупы были упакованы в стандартный китайский «пупырчатый» пакет. Вот что было в этом пакете:

Щупы выполнены из пластмассы, внутри имеются токопроводящие медные пластинки, выступающие в виде «пинцетного» зажима и имеющие насечки. Так же имеется металлическая пружина. Пружина изолирована от токопроводящих пластинок при помощи прямоугольных пластинок текстолита, приклеенных на металл, который не позволяет пружине соприкасаться с контактными пластинами… В общем, конструкция простая и сделано немного «по китайски», но тем не менее это все работает и пластины соприкасаются между собой, только в зоне щупов. Разобрать эту конструкцию без нарушения целостности у меня не получилось, да и разборка не нужна, так как все внутренности и так хорошо видно.
Я залудил контактные площадки при помощи активного флюса для меди и припаял по два толстых медных провода (что бы снизить внутреннее сопротивление) к каждому щупу. Паять надо быстро и тонким жалом паяльника, что бы не поплавить пластмассу. Для этих же целей использовался активный флюс, а не простая канифоль:

Диаметр проводов наверное избыточный, но пусть будет, «запас карман не тянет»)))

Теперь о самом Миллиомметре, я решил ничего не изобретать, а использовать готовые схемы и решения. Мне нужен стабилизатор тока, Милливольтметр 0-200мВ, источник питания и некоторые дополнительные компоненты. Конечно, самый простой способ использовать в качестве милливольтметра практически любой Мультиметр, т. к диапазон 0-200мА есть практически у всех. Но я хотел бы иметь автономный прибор, который будет полностью функциональным «сам по себе», а не приставку к мультиметру. Потому у китайцев был куплен цифровой милливольтметр с диапазоном 0-200мВ.

Милливольтметр имеет следующие характеристики:

На милливольтметре на боку имеется наклейка с характеристиками:

Приборчик имеет голубую подсветку и черные контрастные цифры:

Решил я так же проверить потребление милливольтметром тока при включенной подсветке:

Как видно ток небольшой, хоть подсветка всегда активна. (возможно её можно отключить, но пока я решил этого не делать)
Так же мне необходим источник тока. В качестве которого, была использована широко распространенная и всем известная микросхема LM317 (куплена за копейки в оффлайне). Для того, что бы рассчитать резистор-шунт R1, была использована программа калькулятор.
Вписываем нужный ток в поле ввода и нажимает кнопку «Calculate»…

Мы сразу видим и схему и номинал нужного резистора R1. Поскольку точно подобрать резистор довольно проблематично, а мне необходим ток, равный точно 100мА, я вместо одного постоянного резистора буду использовать два параллельно соединенных резистора: постоянный на 20 Ом и построечный многооборотный на 100 Ом. Изменяя сопротивление построечного резистора, я выведу ток на значение ровно 100мА. Почему был выбран ток именно 100мА, а не какой-то другой… Тут надо вспомнить закон дедушки Ома.

Немного изменим формулу: U=I*R Что мы имеем для расчета, у нас есть стабильный ток 0.1А, есть резистор, к примеру, 0. 33 Ома. Таким образом падение напряжения на резисторе 0.33 Ома (а это 330мОм), составит 0.1А*0,33Ом= 0.033В или 33 мВ… Т.е будет легко считывать значения на экране Милливольтметра. Полученное значение на экране умножаем на 10 и получаем сопротивление в миллиомах. Максимальное сопротивление, что способен измерить мой самодельный миллиомметр, задан верхним пределом, измерения цифрового милливольтметра, 199мА… Соответственно это будет сопротивление 1,99 Ом.

Изначально планировалось, что питанием самодельного миллиомметра будет литиевый аккумулятор 18650, ну и соответственно кучка китайских плат, что не раз уже обозревались на нашем сайте: модуль зарядки, модуль защиты от переразряда и плата бустер (в народе «повышайка»), т.к милливольметр работает при напряжении от 8 и до 12В. Потому решил протестировать хватит ли напряжения литиевого аккумулятора, что бы стабилизатор тока на Lm317 гарантировано выдавал ток на уровне 100мА. Наскоро прикрутил на ножки LM317 резистор с сопротивление около 12Ом я собрал тестовую схему. Схема подключения очень простая, я приведу картинку, иллюстрирующую подключение радиодеталей, только вместо измеряемого резистора у нас будет подключен амперметр:

Как видно на серии фотографий (gif), стабилизация тока начинается примерно от 4В и ток стабильный в широком диапазоне напряжений. Таким образом мы видим, что стабилизатор тока работает.

В ходе первичных испытаний, на предмет возможности использования литиевого аккумулятора, меня постигло тяжкое разочарование… Стабилизатор тока устойчиво давал стабильный ток, начиная от 4-4.5В… Таким образом, при разряде аккумулятора до 3В, ток становился 80мА, а значит ни о какой точности измерений, при использовании питания от литиевого аккумулятора, говорить не приходится. Придется переходить к плану Б… Если не получается задумку реализовать на батарейном питании, будем делать на питании от сети.

На Banggood была заказан импульсный источник питания, с двумя независимыми каналами на 12 и 5 Вольт. Меня в этом блоке подкупили 2 вещи: независимые каналы 5 и 12 вольт, что при выбранной схемотехнике, очень важно, т. к. стабилизатор тока и милливольтметр должны быть запитаны от гальванически не связанных блоков питания. И наличие, хоть какого-то фильтра на входе ИИП, что для не дорогих китайских источников питания редкость. Благодаря скидке, о которой узнал на нашем сайте «Муське», волшебном слове «elec», мне эта плата обошлась в 4.81 USD, вместо изначальной цены 5.66 USD (надеюсь эта скидка не тянет на п.18)))) Плата уже едет в Казахстан, осталось только дождаться её… Заодно и протестируем этот импульсный источник питания.

Пока посылка едет из Китая, нарисуем структурную схему нашего самодельного Миллиомметра. Схема очень простая и её повторить может даже начинающий радиолюбитель или просто любой человек, у которого руки растут из нужного места, даже если он ничего не понимает в радиотехнике)))) Схему можно собрать, просто глядя на картинку и в качестве милливольтметра использовать любой мультиметр на диапазоне 200мВ.

Единственное, что нужно будет сделать, это найти плюсовой (+) вывод источника питания 5 Вольт самостоятельно и подключить его к 3 ножке микросхемы LM317. Я на схеме указал подключение к источнику питания чисто схематически, без указания полярности, т.к. заранее не известно где будет плюсовой вывод китайского ИИП. Если делать миллиомметр- приставку для мультиметра, то можно использовать любой блок питания на 5В от сотового телефона и т.п. Питание для милливольтметра тогда не нужно, т.к. у мультиметра свое собственное батарейное питание.

Собираем испытательный стенд, где мы проверим работоспособность нашего миллиомметра. Поскольку источник питания еще не приехал, вместо него используем 2 лабораторных блока питания. 5 вольт для питания LM317 и 12В для питания милливольтметра:

Собираем стабилизатор тока, я просто распаял 2 резистора (постоянный и подстроечный, включенный параллельно) на ножках Lm-ки. Получился вот такой «колхоз»:

Подключаем к резисторам мультиметр в режиме измерения сопротивлений и подстроечным резистором приблизительно выставляем сопротивление 12.5 Ом. Более точно подгоним сопротивление по амперметру:

Готовим испытательные резисторы… У нас это будет 3 китайских проволочных, у них стоит индекс «J», что указывает, что точность резистора ±5% и 2 советских резистора С5-16, с точностью ±1%. Точнее у меня нет, думаю, что этого будет вполне достаточно…

Подсоединяем к щупам Кельвина резистор 0.13 Ом ±1%, подключаем всю конструкцию к блокам питания, амперметр показал ток 98мА, первым делом подстроечным резистором выводим ток до 100мА:

Смотрим, значение напряжения падения на резисторе 0.13 Ом, я так же подключил мультиметр, чтобы проверить правильность показаний купленного в Китае милливольтметра. Как мы видим показания совпадают, никаких подстроек делать не нужно… Напряжение падения на резисторе 13мВ, что равняется сопротивлению 130мОм, или 0,13Ом. (по правилам миллиомы пишутся с маленькой буквы «м», а мегаомы с большой буквы «М»)

Как вы видите наш самодельный миллиомметр работает и имеет достаточную для радиолюбительства точность. Остальные измерения я спрячу под спойлер, кому интересно можете поглядеть, остальным же немного сэкономлю трафик))))

Измерения низкоомных резисторов

Измерение резистора 0.3 Ом ±1%

Измерение резистора 0. 1 Ом ±5%

Измерение резистора 0.22 Ом ±5%

И наконец, измерение резистора 1 Ом ±5%

Как мы видим, все сопротивления резисторов уложились в нормы допусков, генератор стабильного тока работает нормально, ток примерно стабилен 100мА ±2% (я гонял подключенную микросхему в течении часа, тепловой дрейф незначительный)… Теперь нужно дождаться источник питания с Banggood и собирать все в корпус…
Я решил не ждать еще месяц доставки ИИП, и выложить обзор без фотографий готового прибора. Если Вас интересует тестировании двухканального независимого источника питания, то напишите в комментариях, я по приходу посылки протестирую и выложу отдельным обзором.

Выводы: Используя мультиметр (или милливольтметр), щупы Кельвина и маленькую кучку радиодеталей, можно за час «на коленке» собрать вполне приличный миллиомметр приставку, позволяющую достаточно точно для радиолюбительской практики измерять малые сопротивления. На этой оптимистичной ноте заканчиваю обзор. Всем мира, добра и весны в душе!!!

Неподкупный метролог из отдела ОТК

Всегда следил за моей работой практически неподкупный метролог и представитель отдела ОТК по кличке Фокс.

UPD: Из-за дебатов в комментариях, решил добавить эксперимент с заменой 4-х проводной схемы на 2-х проводную…
Вариант 1. Схема по Кельвину…

Вариант 2 Замыкаем проволочными перемычками контакты в щупах Кельвина (видно хорошо на фото проволочные перемычки. Сопротивление резистора увеличилось на 1мОм

А теперь меняем 4-х проводную схему на 2-х проводную… Провода толстые 1.5мм, зажимы припаяны… Смотрим на сопротивление 0.13 Ом резистора… Выводы делаем самостоятельно…

UPD2: Благодаря нашему камраду mikas перепаял перемычку десятичной точки на Милливольтметре. Теперь сопротивление показывает сразу в нужном формате. На снимке резистор 0.13Ом

А это резистор 1 Ом

UPD3: Я все-таки заставил работать самодельный миллиомметр от двух аккумуляторов 18650. (от одного не получилось, хоть стояло 2 преобразователя, но показания вольтметра сильно зависело от сопротивления тестируемого резистора. Потому с одним питанием ну никак не получится)
Вот что получилось… Это питание стабилизатора тока. Цепочка: Аккумулятор 18650- плата зарядки и защиты (два в одном)- бустер (повышайка с частотой 1мГц) до 5В.

Собираем в кучу:

Далее добавляем еще один аккумулятор 18650 — бустер (повышайка) до 10В для питания милливольтметра. Вот такая получается «ацкая» конструкция…

Без фото самого девайса, вроде как обзор не полный. Корпус сделал из подручных материалов (переходник для двух прямоугольных труб для кухонной вытяжки, куплен в хозяйственном магазине за 550 тенге), кривовато, но зато сам))) Начинка ещё не вставлена, до сих пор не приехал ИИП.

UPD4: Закончил я сборку прибора. Прибор работает от 2 аккумуляторов формата 18650 и 14500 (большой силовой токовый, малый питание милливольтметра) Стоит 2 платы зарядки с защитой АКБ, и 2 повышающих модуля: на 5В для источника тока и на 10В для питания милливольтметра. Дальше только фотографии, что получилось…




На последнем фото зарядка… Пока каналы отдельные, потом соединю 2 канала на один вход.

Вот теперь точно всё!!! Свою миссию по обзору самодельного миллиоммметра я выполнил до конца. Всем бобра!!! ))))

Все своими руками Миллиомметр | Все своими руками

Самодельный миллиомметр

     Диапазон измеряемых на практике сопротивлений условно делят на три части: малые сопротивления (менее 10 Ом), средние сопротивления (от 10 Ом до 1 МОм) и большие сопротивления (более 1 МОм). Эти границы достаточно приблизительны и могут различаться. Наиболее распространенные аналоговые и цифровые тестеры и мультиметры предназначены, в основном, для измерения средних сопротивлений. Однако необходимость измерения малых сопротивлений (менее 1 Ом) возникает достаточно часто, например, при проверке обмоток трансформаторов, контактов реле, шунтов и др.

     «Измерение сопротивлений основано на преобразовании их величины в ток или напряжение, поэтому при малом сопротивлении получается небольшое падение напряжения либо ток мало отличается от режима короткого замыкания. Если увеличить измерительный ток, на измеряемом сопротивлении может рассеиваться недопустимо большая мощность, в результате чего может «сгореть» резистор. Кроме того, за счет нагрева резистора меняется его сопротивление, что приводит к дополнительной погрешности измерения (температурная погрешность)». Это выдержка одной из статей, которую я нашел в сети. Попробуем разобраться, так ли это страшно на самом деле.
     Ну с температурной погрешностью и со сгоранием в нашем случае мы повременим, так как в основном резисторы, сопротивление которых будем измерять, изготавливаются из проволоки. Теперь немного посчитаем. В приборе, схему которого я хочу предложить используется два режима измерения сопротивления. При стабильном токе в 1А (шкала 1 деление = 0,002 Ом) и при стабильном токе 0,1А (шкала 1 деление = 0,02 Ом). Это для головки показанной на фото 1. Как видно из фото, измерительная головка имеет ток полного отклонения 100мкА. Цена маленького деления — 2мкА.

     И так, при токе в 0,1А прибор будет измерять сопротивление с 0,02 Ома до 1-го Ома. Т.е. отклонение стрелки на последнее деление шкалы будет соответствовать одному Ому. Допустим меряем 1 Ом. Р=I2•R. Мощность выделяемая на измеряемом резисторе будет равна 0,01Вт. Теперь посчитаем мощность, которая может выделиться на измеряемом резисторе сопротивлением 0,1 Ом при токе 1А. Р = 1•1•0,1 = 0,1Вт = 100мВт. Так что конец Света отменяется. Ток в 1А и 0,1А я выбрал для простоты расчетов, нам же потребуется ток немного другой величины – это связано с конкретным сопротивлением рамки измерительной головки.

     Стабилизация тока в схеме осуществляется транзистором VT1 TIP107 и микросхемой DA2 К153УД2. Выбор этой микросхемы связан с ее возможностью работать при входных напряжениях близких к напряжению питания. Транзистор TIP107 можно заменить на КТ973 с любой буквой. Принцип работы приборчика, как вы уже догадались, заключается в измерении падения напряжения на измеряемом сопротивлении при прохождении через его определенного стабильного тока. Какой ток нам нужен на самом деле? Сопротивление рамки у моего измерительного прибора равно 1200Ом, ток полного отклонения – 0,0001А, значит, если мы будем использовать эту головку в качестве вольтметра, нам потребуется подать на ее напряжение величиной = U = I•R = 0,0001• 1200 = 0,12В = 120мВ для отклонения стрелки на последнее деление шкалы. Это означает, что именно такое напряжение должно упасть на сопротивлении в 1 Ом на пределе измерения прибора от 0,02Ома до 1Ома. Значит на данном пределе измерения нам надо пропустить через измеряемый резистор стабильный ток величиной I = U/R = 0,12/1 = 0,12A = 120мА. Тоже самое можно рассчитать и для другого предела, там потребуется ток величиной 1,2А.

     Идем дальше. Схема собрана. Перед первым включением тумблер SB1 надо разомкнуть, а резистор R2 выставить в среднее положение (резистор подстроечный многооборотный). Выходные клеммы прибора замкнуты контактами кнопки SB2. Головка пока не подключена. Параллельно резистору R4 = 1Ом подключаем мультиметр, включаем питание и резистором R2, выставляем на нем напряжение примерно 1,2В, что будет соответствовать току, проходящему через него, величиной в 1,2А. Подключаем к клеммам резистор величиной 1Ом, нажимаем на кнопку SB2 – падение напряжения на резисторе R4 не должно измениться, это будет говорить о том, что стабилизатор тока работает. Теперь подключаем эталонный резистор величиной 0,1 Ома. Я брал резистор С5-16МВ1 с процентным отклонением в 1%. Этого для радиолюбителя вполне достаточно. Я думаю, что многие из вас, так же как и я, вряд ли обращают внимания на процентное отклонение сопротивления используемых резистор, да если оно еще и закодировано латинскими буквами. Далее подключаем головку, опять жмем на кнопку «Измерение» и резистором R2 уже окончательно точно выставляем стрелку прибора на последнее деление шкалы. Это мы настроили предел измерения от 0,002 Ома до 0,1 Ома. После этого замыкаем тумблер SB1 и резистором R3 выставляем напряжение на резисторе R4 равное примерно 0,12В, что соответствует току стабилизации 0,12А. К клеммам подключаем якобы эталонный резистор 1 Ом, нажимаем на кнопку «Измерение» и опять же резистором R3 устанавливаем стрелку на последнее деление. Получили предел измерения от 0,02 Ома до 1 Ома. На этом регулировка закончена.

     При сборке прибора транзистор VT1 и микросхему DA1 обязательно установите на радиаторы. На таком радиаторе, что показан на фото2, микросхема нагревается до температуры +42С при работе с током 1А. Контакты кнопки «Измерение» должны выдерживать с лихвой ток 1А. От качества этой кнопки напрямую зависит суровая жизнь измерительной головки. Если каким либо образом нарушится контакт, а к клеммам в это время не будет подключен измеряемый резистор, то все напряжение 5В попадет на головку. Операционный усилитель, резисторы и конденсатор установлены на небольшой печатной плате, остальные детали соединены проводниками. В качестве сетевого трансформатора можно применить ТВК -110Л1 от старых телевизоров. Правда придется в нем заменить провод вторичной обмотки на ток 1,2А. Как рассчитать диаметр провода можно посмотреть здесь. Есть еще одна возможность улучшить прибор – сделать его приставкой к цифровому мультиметру — использовать мультиметр вместо измерительной головки, тогда на пределе измерения напряжения оного — 200мВ, можно будет измерять сопротивление резисторов… сейчас посчитаем. Работаем со стабильным током 0,1А, который протекает по измеряемому резистору. Мультиметр показывает 1мВ = 0,001В, значит сопротивление резистора будет равно R = U/I = 0,001В/0,1А = 0,01 Ом. Для тока 1А и при показаниях мультиметра опять таки же 1мВ, сопротивление измеряемого резистора будет = 0,001/1 = 0,001Ом. У меня мультиметр измеряет напряжение до 0,1мВ, значит я могу измерять сопротивления до 0,0001 Ома. К недостаткам этого прибора можно отнести неудобство пользования. Им нельзя например замерить активное сопротивление обмотки двигателя или трансформатора на предмет межвиткового замыкания, потому как нет щупов. Ну все равно во многих случаях он может быть полезен. Успехов всем. До свидания. К.В.Ю. Скачать рисунок печатной платы.

Обсудить эту статью на - форуме "Радиоэлектроника, вопросы и ответы".

Просмотров:25 634


YR1030, миллиомметр для измерения малых сопротивлений и внутреннего сопротивления аккумуляторов.

Обзор миллиомметра YR1030
Я выкладывал довольно много обзоров аккумуляторов и меня часто спрашивали - почему в обзорах нет измерения внутреннего сопротивления этих аккумуляторов. Ответ обычно был один - имеющиеся у меня приборы не позволяют измерять этот параметр корректно, потому смысла в измерениях нет. Но относительно недавно я разжился специализированным прибором, как раз предназначенным для подобных измерений.
Данное устройство относится к очень специфическому классу измерительных приборов, но допускаю что оно может пригодиться не только в работе с аккумуляторами.

Заказывался прибор на ТаоБао, в магазине известного китайского, даже не знаю как точно назвать, пусть будет кастомайзера - 100 MHz. На самом деле разницы где заказывать прибор особо не было, просто на тот момент у него была самая низкая цена, а кроме того у него же были и низкоомные резисторы.

Для начала что такое - внутреннее сопротивление аккумуляторов. Я не буду много расписывать и попробую пояснить хоть и грубо, но надеюсь что наглядно.
Представьте что существует идеальный аккумулятор, он не имеет ни саморазряда, ни внутреннего сопротивления, вот такой себе "сферический конь в ваккууме". Этот идеальный элемент находится внутри вашего аккумулятора, но также внутри него есть два неких резистора, один называется Rs, он включен последовательно с аккумулятором, второй - Rp, он соответственно включен параллельно, при этом:
Rs - это сопротивление и является - внутреннее последовательное сопротивление, оно отвечает за ток, который способен отдать аккумулятор.
Rp - а это сопротивление, которое разряжает ваш аккумулятор пока он лежит на полке.

Вообще все это несколько сложнее чем такая вот схематическая пара резисторов, так как аккумулятор является химическим элементом, но для общего понимания более чем достаточно.

Справа вторая схема, снаружи аккумулятора показаны также паразитные сопротивления, например контакты холдера, которые увеличивают последовательное сопротивление, и к примеру ваша схема, которая может иметь небольшое сопротивление и также разряжать аккумулятор.
Справедливости ради точно такая же картина наблюдается к примеру и у конденсаторов и называется этот параметр ESR (Эквивалентное Последовательное Сопротивление). Даже обычный дроссель из-за активного сопротивления обмотки тоже можно условно считать имеющим данный параметр.

И если в случае внешних компонентов мы можем что-то улучшить, например применить более качественные холдеры, а то и вообще припаять провода напрямую к аккумулятору, промыть плату или использовать менее потребляющие компоненты чтобы уменьшить утечки. То в случае внутренних параметров можно действовать только косвенно, например изменением температуры. С ростом температуры оба сопротивления уменьшаются и чтобы аккумулятор имел меньше саморазряд, то его хранят в прохладном месте, а чтобы имел меньшее внутреннее сопротивление, то используют "теплым".

Как же это все выглядит в реальной жизни, а не на виртуальных схемах.
Берем к примеру пару аккумуляторов, US18650VTC4 и LGDBHG21865 (более известные как шоколадки).

Так как внутреннее сопротивления является важным параметром, то оно почти всегда обозначается в даташите, например у первых оно составляет 12 мОм (0.012 Ома)

А у вторых до 17 мОм.

Фактически, внутреннее сопротивление и влияет на нагрев аккумулятора, проявляется это при работе под большим током.
Например 12 мОм при 15 Амперах дадут 0.18 Вольта падения, если 0.18 умножить на 15, то получим 2.7 Ватта в тепло.
Для второго аккумулятора все еще хуже, 17х15=0.255 Вольта и 0.255х15=3.825 Ватта.

Конечно это все очень грубо и утрированно, но наглядный пример ниже на фото, после полного разряда током 15 Ампер температура первого 70 градусов, а второго почти 80. Но кроме температуры больше падение напряжения под нагрузкой, что может быть критично для мощных потребителей, например электронных сигарет, электроинструмента, а также различных квадрокоптеров, машинок и пр.

Для измерения данного параметра можно использовать различные инструменты, но наиболее правильным является применение специализированных приборов и я в ходе обзора попробую объяснить, почему, а пока перейду к собственно обзору.

Получил я свой заказ упакованным в раздельные пакетики, в одном лежал прибор, во втором резисторы, так как они были заказаны вторым лотом.
Всего получается что я имею:
Прибор
Шупы к прибору
Тестовые резисторы.

Вариантов дополнительной комплектации у продавца много, я выбрал вариант прибор + щупы и его цена указана в заголовке, а также набор резисторов.

Резисторы были заказаны для последующей проверки точности работы прибора, как обозреваемого, так и других, имеющихся в хозяйстве. Стоит у продавца такой набор 1.64 доллара (на момент заказа было 1.48), что очень даже неплохо.
Номиналы резисторов
1. 1 мОм 1%
2. 2.2 мОм 0.5%
3. 10 мОм 0.5%

Резисторы имеют четырехпроводное подключение, рассчитаны на мощность до 10 Ватт и имеют возможность установки на радиатор.

А так как резисторы фирменные, производства Isabellenhutte, то бы найден и даташит на них, где указаны как параметры резисторов, так и их внутренняя конструкция. Из даташита можно узнать, что выпускаются резисторы и с точностью 0.1%, но у меня только 0.5 и 1.0%, что также неплохо, особенно при таких малых номиналах.

В комплекте были щупы в четырехпроводном варианте. Вообще практически во всех подобных приборах используется именно четырехпроводная схема подключения измеряемого компонента.

Здесь я процитирую мое же пояснение по поводу четырехпроводного подключения из другого обзора.

При привычном нам измерении сопротивления (кстати не только сопротивления) может довольно сильно влиять такая паразитная вещь, как провода к щупам. Думаю многие знают, что редко какой мультиметр при замкнутых щупах и нижнем пределе измерения покажет 0. На индикаторе обычно при этом отображается некое значение примерно 0.05-0.5 Ома, это и есть паразитное сопротивление.
Иногда его можно компенсировать путем включения функции относительных измерений(Rel), но это не всегда удобно и далеко не всегда корректно.

Если говорить об измерении внутреннего сопротивления аккумуляторов, то подавляющее большинство популярных зарядных устройств типа Опуса, Литокалы, Аймакса и пр. используют двухпроводную схему. В моей электронной нагрузке, которую я использую для тестирования аккумуляторов подключение четырехпроводное, но провода соединяются около крокодилов и к аккумулятору подключаются в двух точках и даже если переделать кассету для аккумулятора так, чтобы подключение было четырехпроводным, ничего особо это все равно не даст, так как практически все эти устройства измеряют сопротивление при постоянном токе.

Сам принцип измерения сопротивления довольно прост. Подключаем компонент к источнику тока и измеряем напряжение на компоненте. Но так как у нас есть сопротивление проводов, то получим в итоге сумму, состоящею из реального сопротивления компонента и сопротивления провода.
Если сопротивление большое, то обычно это особой роли не играет, а вот если речь идет о величинах в 1-10 Ом и меньше, то проблема вылезает в полный рост.
Для решения этой проблемы разделяют цепи, по которым идет ток через компонент и цепи непосредственно измерения.

В реальной жизни это выглядит примерно так, как показано на схеме.

Но в случае измерения внутреннего сопротивления аккумуляторов, впрочем как и конденсаторов, использовать проверку постоянным током некорректно. Обусловлено это тем, что здесь принимает участие и химия, а также процессы происходящие в процессе заряда/разряда.
Потому принято измерять внутреннее сопротивление аккумуляторов на частоте 1 кГц, хотя у некоторых аккумуляторов указано сопротивление и для режима с постоянным током, на скриншоте заметно что значение при этом может значительно отличаться (верхнее при переменном, нижнее при постоянном). И если четырехпроводную схему еще можно "допилить", то сделать прибор с измерением при переменном токе несколько сложнее. Такой принцип используется в правильных тестерах аккумуляторов и измерителях ESR конденсаторов, да и вообще в LCR измерителях

Собственно это и есть ответ на вопрос, почему я не измеряю и другим не рекомендую это делать при помощи распространенных устройств "бытового" уровня, которые не имеют ни четырехпроводной схемы подключения, ни режима измерения на переменном токе.

Щупы представляют собой конструкцию из четырех подпружиненных контактов, вставленных в металлические трубки. В руках держать удобно, провода правда коротковаты, но довольно мягкие. Подключение к прибору при помощи USB разъема.
Также в комплекте дали четыре запасных контакта, часть которая подключается к тестируемому элементу выполнена в виде розочки, потому довольно неплохо держится на выводе компонента и не соскакивает.

Вариант подключения с использованием USB разъема выглядит несколько спорным, но лично на мой взгляд более чем удобен, а помимо нормального контакта еще и легко ремонтируемым.

К внешнему оформлению прибора претензий почти нет, аккуратная серая коробочка.

Все обозначения на кнопках выполнены на английском и китайском языках, впрочем и кнопок всего четыре, потому запутаться очень тяжело.

Краткие характеристики прибора есть снизу корпуса, полные выглядят следующим образом:
Измерение сопротивления
Диапазон 20 мОм, разрешение 0,01 мОм, погрешность 0,7% + 7зн (когда включена функция ZR)
Диапазон 200 мОм, разрешение 0,1 мОм, погрешность 0,5% + 5зн
Диапазон 2 Ом, разрешение 1 мОм, погрешность 0,5% + 5зн
Диапазон 20 Ом, разрешение 10 мОм, погрешность 0,5% + 5зн
Диапазон 200 Ом, разрешение 0,1 Ом, погрешность 0,6% + 5зн

Измерение напряжения
Диапазон 2В, разрешение 0,001В, погрешность 0,8% + 5зн
Диапазон 20 В, разрешение 0,01 В, погрешность 0,8% + 5зн
Диапазон 28 В, разрешение 0,1 В, погрешность 0,8% + 5зн

На одном из торцов находится разъем подключения щупов и microUSB для заряда аккумулятора прибора. Когда делал фото, то обратил внимание что надписи "вверх ногами", потом у подумал что все логично, когда подключаете разъемы, то держите прибор экраном к себе и надписи читаются правильно, чаще встречал наоборот 🙂

Кнопка Power выполняет сразу несколько функций:
1. Собственно включение
2. При длительном нажатии - выключение, но дается запрос да/нет, "да" находится слева и это соответственно средняя кнопка.
3. При коротком нажатии вход в меню настроек, второе нажатие - выход из меню

Также коротким нажатием можно включить подсветку на примерно 10-15 секунд, подсветка умеет автоматически включаться при появлении напряжения на входе прибора, т.е. при подключении аккумулятора.

Справа расположены две кнопки - Range R и Range U, первая переключает диапазоны измерения сопротивления (авто, 20 мОм, 200 мОм, 2 Ома, 20 Ом, 200 Ом), вторая отвечает за диапазоны измерения напряжения (авто, 2 В, 20 В, 28 В).
У меня все время прибор работал в режимах авто, автопереключение быстрое, проблем не обнаружено, хотя пару раз в краях диапазонов не всегда переходило, но в данном случае это влияние гистерезиса автоматики.

1, 2. Средняя кнопка обозначена как HoldZEROR. Короткое нажатие - функция фиксации показаний, длительное - отключение функции автоматического удержания нуля. По умолчанию функция ZEROR включена (ZR на экране), а все измерения проводил именно в таком режиме. Можно запустить ее принудительно включив/выключив.
3, 4. Меню, вот здесь полный ад и рай одновременно, по пробую пояснить.
Ад - все на китайском, причем как я понял, большая часть приборов идут именно с китайским.
Рай - В нормально работающем и настроенном приборе вам делать нечего, все нормально работает "из коробки".

В интернете я нашел англоязычный вариант меню из которого следует что имеется:
1. Нормальный режим
2. Режим сортировки компонентов.
3. Время работы подсветки, 5-60 секунд
4. Время автовыключения прибора и перехода в энергосберегающий режим
автоотключение 5-60 минут
энергосберегающий режим - 5-30 минут
5. Настройка режима сортировки аккумуляторов
A - RaUxa(установленное значение)
B - RbUxb(установленное значение)
C - RcUxc(установленное значение)
6. Количество аккумуляторов в режиме сортировки
7. Калибровка
8. Сброс настроек на заводские
9. Ток заряда аккумулятора - 200/400 мА, по умолчанию 200 мА. Последний пункт в старой версии прибора отсутствует, хотя как по мне, то он особо и не нужен.

А вот те же самые меню, только на китайском языке, порядок тот же что и выше
2. Режим сортировки компонентов.
3. Время работы подсветки, 5-60 секунд
4. Время автовыключения прибора и перехода в энергосберегающий режим
автоотключение 5-60 минут
энергосберегающий режим - 5-30 минут
5. 6 Настройка режима сортировки аккумуляторов
A - RaUxa(установленное значение)
B - RbUxb(установленное значение)
C - RcUxc(установленное значение)
7. Количество аккумуляторов в режиме сортировки
8. Калибровка
9. Сброс настроек на заводские
10. Ток заряда аккумулятора - 200/400 мА, по умолчанию 200 мА. Последний пункт в старой версии прибора отсутствует, хотя как по мне, то он особо и не нужен.

Попутно небольшое пояснение по управлению в меню, которое на мой взгляд крайне неудобное.
Power - кнопка выбора необходимого пункта меню, она же кнопка выхода из пункта меню без сохранения настроек.
Hold - Кнопка сохранения параметра и выхода из подпункта меню.
Range R - Изменение выделенного параметра, только в плюс, эта же кнопка перемещает пункты меню вверх.
Range U - Перемещение по меню, а также внутри меню, при этом перемещение только вниз.

Если не уверены в выбранном параметре, нажимаете Power, если хотите сохранить - Hold, меняем параметр - Range R, выбираем какой параметр менять - Range U. Для выхода из меню надо выбрать пункт 1 и нажать Power.

Энергосберегающий режим, вывод нажатием кнопки - power.

Снизу корпуса находится четыре самореза, потому устройство разбирается очень легко. правда у меня дисплей приклеился к фальшпанели, еле отклеил.


Конструкция на вид хоть и не промышленная, но очень качественная.

Снизу установлен аккумулятор, емкость не проверял, как и время автономной работы. но неделю тестировал устройство в разных режимах, прибор как работал, так и работает, кушать пока не просит 🙂

Да, на этом этапе можно сказать, что обзор станет чуть короче, почти на всех микросхемах маркировка сошлифована 🙁

Но на всякий случай чуть поближе.
Узел питания, заряда аккумулятора и кнопки управления. Приятно удивило наличие на плате предохранителя в цепи аккумулятора, хотя сам аккумулятор также имеет собственную защиту.

"Мозги", видео явно микроконтроллер, а также пара подстроечных резисторов, предположительно один регулирует контраст дисплея, второй скорее всего стоит где нибудь в цепи коррекции, но ничего утверждать не могу и лучше их вообще не трогать.

Снизу "пищалка" и больше ничего.

Перед тестами пару слов о нюансах
1. Просто общий вид экрана, при разомкнутых щупах показывает перегрузку.
2. Если соединить щупы друг с другом, выводит 0
3,4. Но что удивило, при попытке измерить сопротивление кожи показывает ерунду. Хотя уже потом я понял что все логично, ведь прибор четырехпроводной и ему надо и соединение одноименных щупов.

Первым делом решено было проверить шунты. Хотя по большому счету это особо значения не имеет, так как результат будет зависеть от точности самого шунта и погрешности двух мультиметров одновременно.
Использовались два мультиметра:
UT61E в режиме измерения тока
UT181A в режиме измерения напряжения.

Возможно следовало подключить их наоборот, но этот эксперимент я уже не проводил.

Проверка проходила при двух контрольных значениях тока 1 и 5 Ампер, результаты измерения показали что:
Шунт 1 мОм имеет 0.997 мОм и 1.0008 мОм
Шунт 2.2 мОм - 2.206 мОм и 2.2076 мОм
Шунт 10 мОм - 10.021 мОм и 10.0214 мОм.
Показания при токе 1 и 5 Ампер немного отличаются, скорее всего из-за прогрева шунта амперметра, также в процессе были небольшие колебания последнего знака вольтметра, около +/- 2 знака, но в любом случае показания совпадают с заявленными значениями.

1. Обозреваемый прибор также подключался к резисторам в четырехпроводном варианте.
2, 3, 4. Результаты просто отличные, сначала прибор показывает меньшее значение, но после пары секунд стабилизируется на показанном. Значение держится очень стабильно, лишь иногда может перескочить последний разряд на одну единицу.

А вот дальше я решил сравнить со своим RLC измерителем, но получил несколько странные результаты.
1. Установка нуля путем соединения через кусок медного провода.
2, 3. Резисторы 1 и 2.2 мОм все отлично
4. Резистор 10 мОм показывал 9.1-9.2 вместо 10
5, 6. Просто ради любопытства ткнул обычные 5% резисторы сопротивление 0.1 и 0.22 Ома, результат в принципе более-менее адекватный, что говорит о сложностях с линейностью именно в младшем диапазоне.

Взял те же резисторы 0.1 и 0.22 Ома и проверил их обозреваемым прибором, он показал сопротивление немного выше чем RLC измеритель.

Дальше я решил поэкспериментировать со своим предыдущим прибором. Для начала попробовал установить ноль прямым соединением щупов. Теперь все наоборот, 1 и 2.2 мОм показали завышенные результаты, а у остальных практически совпали с обозреваемым прибором.
У моего RLC метра декларируется 0.5% в базовом варианте и 0.3% при дополнительной калибровке. при 0.5% и 1.5 Ома диапазоне погрешность будет составлять +- 0.75 мОм. Можно конечно сказать что результаты примерно совпадают в обоих случаях, но на самой границе диапазона, но как-то все равно "не то". Получается что для работы с малыми сопротивлениями надо применять один способ установки нуля, а с сопротивлениями 5 мОм и выше - другой. 🙁

Измерения выше проводились при частоте 1 кГц, как и у обозреваемого прибора, но после того как я перевел RLC на частоту 100 Гц, то картина стала заметно лучше. В общем думаю надо еще разбираться, так как RLC измеритель имеет дополнительные настройки и возможно есть шанс настроить линейность.

После этого решено проверить еще несколько резисторов:
1. 0.47 Ома 1%
2. 5.1 Ома 1%
3. 9.76 Ома 2%
4. 75 Ом 1%

Резисторы 9.76 и 75 Ом я дополнительно не проверял, а вот 0.1, 0.22 Ома, которые были показаны ранее, а также 0.47 и 5.1 Ома проверил предварительно по той же методике, что использовал при проверке шунтов.
В итоге было получено:
Резистор 0.1 Ома - 0.09817 Ома реально
0.22 Ома - 0.21721 Ома
0.47 Ома - 0.47054 Ома
5.1 Ома - 5.105 Ома.

И соответственно результаты полученные при помощи обозреваемого прибора, как по мне, то довольно неплохо.

Так как прибор предназначен для работы с аккумуляторами, то он помимо внутреннего сопротивления умеет измерять и напряжение. Максимальное входное напряжение до 28 Вольт и его лучше не превышать, а вот полярность может быть любой, просто напряжение отобразится со знаком минус.

В процессе теста я сравнил показания вольтметра с более точным прибором, результаты отличные, но почти во всех тестах прибор завышал результат на 1 знак, что вполне нормально для цифровых приборов.

Был проведен и дополнительный тест, для этого я взял конденсатор и три шунта показанные в самом начале обзора.
Сначала я измерил внутреннее сопротивление конденсатора, а затем подключал последовательно с конденсатором шунты и смотрел насколько полученный результат отличается от расчетного.

1. ESR конденсатора 30.1 мОм
2. Конденсатор + резистор 1 мОм, измеренное 31.4, расчетное 31.1
3. Конденсатор + резистор 2.2 мОм, измеренное 33.2, расчетное 32.1
4. Конденсатор + резистор 10 мОм, измеренное 40.7, расчетное 40.1

Результаты очень неплохие, подкачал тест с резистором 2.2 мОм, но я думаю что такая погрешность допустима.

И конечно аккумуляторы. Сначала я взял аккумулятор которому два года и по даташиту у него сопротивление 12 мОм.
2. В полностью заряженном состоянии - 12.46 мОм.
3. В разряженном - 12.68 мОм
4. А вот пример увеличение внутреннего сопротивления при низкой температуре. Разряженный аккумулятор был охлажден примерно до -20 градусов. В результате увеличение сопротивление составило почти 1.6 раза.

Для примера тест аккумуляторов относящихся к категории "подарить врагу".

1, 2. Желтый, заряжен и разряжен.
3, 4. Синий, заряжен и разряжен.

Как можно понять, это совсем мрак. Если установить такой аккумулятор в повербанк, то из-за высокого внутреннего сопротивления он отключится раньше даже не выработав полностью ту небольшую емкость которая есть у аккумулятора.
На фото напряжение на аккумуляторах как раз после разряда в повербанке.

А вот измерение сопротивление литий-железного аккумулятора. Конечно здесь сопротивление великовато, отчасти это обусловлено тем, что аккумулятор мелкий. Чем меньше размер аккумулятора, тем меньше площадь электродов, тем выше сопротивление. Впрочем даже в пределах одного формфактора сопротивление может отличаться, существуют "высокотоковые" аккумуляторы с низким сопротивлением и "высокоемкие" с более высоким сопротивлением, но и большей емкостью.

1. Сопротивление при комнатной температуре 114.4 мОм
2. Сопротивление при температуре -20 градусов - 140.9 мОм, или в 1.23 раза выше чем при +25.

У показанного выше US18650VTC4 разница составляла почти 1.6 раза, но могу сказать что если нагрузить аккумулятор, то за счет самопрогрева он быстро вернет сопротивление в нормальное состояние.

Уже скорее в качестве дополнения осциллограммы на щупах прибора.
1. Только выход источника тока.
2. Пары щупов соединены. Так как данный режим является основным при использовании прибора, то дальнейшие осциллограммы снимались с соединенными парами щупов.

Осциллограммы в разных режимах работы.
Авто, 20 мОм, 200 мОм, 2 Ома, 20 Ом, 200 Ом.

И под конец небольшой бонус. Когда брал резисторы для проверки, то наткнулся на ленту с резисторами 0.1 Ома, по крайней мере именно так расшифровывается их маркировка - коричневый, черный, серебряный, золотой = 0.1 Ом, 5%

Но самое интересное выяснилось в процессе, Из 6 штук только 1 (один) имел сопротивление около 0.1 Ома, а у пяти было 0.224 Ома! Я даже проверял их в одной ленте, это отчетливо видно на фото.
Резисторы покупались в оффлайне, у проверенного продавца. правда как-то давно я уже встречал ошибочную маркировку, но там все резисторы в ленте были промаркированы некорректно, но чтобы так как здесь....

Видеоверсия обзора

В качестве резюме могу сказать, что прибор однозначно понравился, как минимум высокой точностью и удобством пользования. Его можно применять как для измерения внутреннего сопротивления аккумуляторов, так и для проверки ESR конденсаторов и что также весьма важно - для измерения очень малых величин сопротивления.
Единственный пожалуй минус, это то, что меню полностью на китайском языке. Особенно это будет неудобно, если будет нужна функция сортировки, увы 🙁 При обычной работе в меню лазить не приходится, все работает "как есть" и вполне нормально.

Как-то немного расстроили сложности при работе с моим RLC измерителем, надо еще разбираться почему такое происходит. Как было выяснено, по большому счет он "со скрипом" пролазит в указанные 0.5%, но при двух разных вариантах получается смещение в одну или другую сторону, при этом при 100Гц показания корректны.

Спонсором данного обзора выступил посредник yoybuy.com, который взял на себя оплату доставки.
Стоимость прибора + комплекта резисторов вместе с доставкой к посреднику выходит около 30 долларов, стоимость доставки от посредника зависит от разных факторов. На всякий случай информация о весе, прибор со щупами - 153 грамма, резисторы - 15 грамм, информация со страницы заказа у посредника.

На этом у меня все, надеюсь что обзор был полезен, а также буду рад вопросам и предложениям тестов.

cxema.org - Простой миллиомметр своими руками

При постройке блоков питания часто возникает необходимость в измерении сопротивления токовых шунтов. Обычные мультиметры, даже дорогие, не измеряют сопротивление менее 0,1Ома.

Измерить сопротивление любого резистора можно с помощью лабораторного блока питания с функцией ограничения тока, мультиметра и закона Ома, но всегда хочется иметь специализированный  прибор, который без дополнительных хлопот способен измерить сопротивление низкоомных резисторов и токовых шунтов и поэтому было решено изготовить такое устройство.

Разработанный прибор обладает довольно высокой точностью, имеет компактные размеры, питается от встроенной батареи 6F22 на 9 вольт.

Устройство состоит из источника стабильного тока, поддерживающего на выходе ток на уровне 100мА, и измерительный вольтметр, который измеряет падение напряжения на испытуемом резисторе. Зная падение напряжение и ток протекающий в цепи очень легко посчитать какое сопротивление имеет испытуемый резистор.  Но так как выбран ток 100мА, то на резисторе номиналом 1Ом будет падать 100мВ, на резисторе 0,1Ом — 10мВ, на резисторе 0,01Ом — 1мВ. Всё просто, привыкнуть можно очень быстро.

В качестве вольтметра применён цифровой, купленный на алиэкспресс.

Данный вольтметр имеет погрешность всего 0,3%. Из корпуса вольтметра выходят 3 провода - черный масса, желтый -измерительный плюс  и красный плюс питания вольтметра. Такой вольтметр можно запитать от любого постоянного источника с напряжением от 3,5 до 33 Вольт.

Вольтметр 5-и разрядный и в теории может измерить напряжение начиная от 100микровольт, но показания последней цифры не стоит воспринимать всерьез разве что для округления значений, а минимальное напряжение, которое вольтметр может отображать корректно начинается от 1мВ, следовательно, минимальное сопротивление, которое может измерять наш прибор составляет 0,01Ом или 10мОм.

Источник тока состоит всего из двух компонентов - токозадающего резистора и микросхемы LM317, которая подключена по схеме стабилизатора тока.

Для тока 100 мА резистор должен иметь сопротивление 13ом, я использовал подстроечный  многооборотный резистор СП5-1 производства СССР, он на 60 оборотов и можно довольно точно выставить нужное сопротивление.

Схема собрана на небольшой печатной плате, хотя можно обойтись и без неё из-за минимального количества компонентов в схеме.

После сборки нужно откалибровать схемы. Для этого нужен эталонный измеритель тока, в моем случае опять же будет использован мультиметр в режиме амперметра. Погрешность прибора в этом режиме около  1%.

Собираем все по схеме, питание батарея 6F22, вращаем ползунок подстроечного резистора до тех пор, пока на экране прибора не увидим значение тока в 100мА, этим наладка завершена, остается только зафиксировать винт подстроечного резистора, и  можно все установить в корпус.

В итоге у нас получился  компактный, портативный миллиомметр.

Погрешность показаний вольтметра 1 процент, прибавляем к этому еще 1%  - погрешность системы ограничения тока ну и добавим еще около процента на всякие потери в проводах и соединениях, в идеале получаем около 3%, при измерении сопротивлений менее 0,01Ом и выше 0,5Ом погрешность возрастет, поскольку прибор откалиброван именно на этот диапазон, но и это неплохие показатели с учетом того что на сборку  было потрачено не более 5-6 долларов.

Архив проекта тут

Самодельный миллиомметр схема


Миллиомметр своими руками


Приветствую, Самоделкины!
У большинства радиолюбителей при работе с источниками питания, очень часто возникает необходимость измерить сопротивление токовых шунтов, как самодельных, так и промышленных. А как известно обычным мультиметром даже хорошим и достаточно дорогим невозможно измерить сопротивление менее 0,1 Ома.

Произвести замеры сопротивления любого резистора возможно при помощи лабораторного источника питания, который имеет функцию ограничения тока, мультиметра и, думаю, всем хорошо знакомого дедушки Ома, вернее его закона.

Но согласитесь, не плохо бы было иметь специализированное устройство, которое без дополнительных телодвижений способно измерить сопротивление нескольких резисторов и токовых шунтов. Поэтому AKA KASYAN, автор одноименного YouTube канала, решил изготовить такое устройство.

Само устройство получилось довольно компактным, обладает довольно высокой точностью и самое главное не зависит от сетей, так как имеет свой источник питания в лице батареи 6F22 (Крона) с напряжением 9В.


Такой батарейки хватит на довольно длительное время. Основа работы устройства - закон Ома.

В качестве подопытного возьмем резистор с не известным сопротивлением, которое нужно измерить.

Данное устройство имеет систему стабилизации тока на 100 мА и измерительный вольтметр, который измеряет падение напряжения на подопытном резисторе. А зная падение напряжения и ток протекающий в цепи, не составит особого труда понять, какое сопротивление имеет наш испытуемый резистор.

Конкретно в данном примере нет необходимости производить какие-либо дополнительные расчеты, так как выбран ток 100 мА (или 0,1 А), следовательно, 100 мВ (или 0,1В) на вольтметре будет означать, что сопротивление испытуемого резистора 1 Ом. При показаниях 10 мВ – значение сопротивления 0,1Ом, 1 мВ - сопротивление соответственно 0,01 Ом. Как видите все просто, привыкнуть можно достаточно быстро.

Для точной работы нашего самодельного устройства нам необходим вольтметр, который способен корректно измерять очень низкие напряжения. Изначально автор планировал сделать устройство аналоговым, но измерительные головки, которые были испытаны, увы, не могли отображать такие низкие напряжения, и требовалась установка усилитель, чего делать не хотелось, так как в наличии имелся прецизионный цифровой вольтметр, его автор приобрел на широко известной китайской торговой площадке Алиэкспресс.

Данный экземпляр, по словам продавца, имеет довольно малую погрешность, которая составляет всего 0,3 процента. Но не будем доверять продавцу и произведем дополнительную калибровку именно в диапазоне до 100 мВ. Погрешность эталонного мультиметра 1%.


Для калибровки вольтметра на его плате предусмотрен крохотный подстроечный резистор.

Сам вольтметр имеет 3 провода. Черный – это масса, желтый - измерительный плюс, красный провод - плюс питания вольтметра.

Такой вольтметр можно запитать от любого источника постоянного тока с напряжением от 3,5В до 28В.

Данный вольтметр пятиразрядный и теоретически способен измерять напряжение начиная от 100 мкВ. Но последние цифры на дисплее не стоит воспринимать всерьез, ну разве что для округления значений.
Минимальное напряжение, которое вольтметр может отображать более-менее корректно начинается от 1 мВ. Из этого следует, что минимальное сопротивление, которое может измерять наш прибор составляет 0,01 Ом, или 10 мОм.
Стабилизатор тока состоит построен всего на двух компонентах, а именно из токозадающего резистора и микросхемы lm317, которая в свою очередь подключена по схеме стабилизатора тока.


Для тока 100 мА необходим резистор с сопротивлением около 13 Ом. В данном примере автором был использован подстроечный многооборотный резистор СП5-1 родом из далекого СССР.


Данный резистор на 60 оборотов, благодаря чему можно с довольно большой точностью выставить необходимое сопротивление.
Вся схема выполнена на довольно компактной печатной плате. Хотя тут запросто можно обойтись и вовсе без платы из-за минимального количества компонентов.

Прибор собран, теперь необходимо произвести калибровку схемы. Для этого нам понадобится эталонный измеритель тока. В данном случае воспользуемся все тем же мультиметром в режиме амперметра, погрешность прибора в этом режиме около 1-го процента.


Подключаем все по схеме.

Питание - батарея 6F22, вращаем ползунок подстроечного резистора до тех пор, пока на экране прибора не увидим значения тока равное 100 мА.

Этим вся наладка завершена, остается только зафиксировать винт подстроечного резистора.
Корпус для данной самоделки автор решил напечатать на 3d принтере. Как видим получилось не очень аккуратно, ну ладно.


Теперь можно все устанавливать в корпус на свои места.

Ну а теперь переходим непосредственно к испытаниям нашего устройства в деле.

Согласитесь, неплохо правда. В итоге у нас получился компактный и к тому же портативный миллиомметр.

Точность прибора. Погрешность показаний вольтметра составляет 1%, добавляем к этому еще 1% погрешности системы ограничения тока, ну и добавим еще около процента на всякие потери в проводах и соединениях. В идеале получаем погрешность, не превышающую 3%. Но при измерении сопротивлений менее 0,01 Ома и выше 0,5 Ом погрешность возрастает поскольку калибровку устройства мы производили именно на этот диапазон, но и это, согласитесь, неплохо, с учетом того, что стоимость сборки не превышает 5-6 долларов.
Ну а на этом, пожалуй, пора заканчивать. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видеоролик автора:


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Ваш собственный миллиомметр | Hackaday

Нам всегда нравится делать вид, что провода идеальные. По большей части это приемлемо, но иногда вы действительно заботитесь об этих крошечных долях Ом. К сожалению, большинство счетчиков не могут считывать очень низкие значения. Есть уловки, которые можно использовать для достижения этой цели, например, измерение малых токов через устройство с известным напряжением. Однако удобнее иметь прибор для непосредственного считывания, и [Касьян ТВ] сделал именно это с удивительно низким числом деталей.

Все это построено из LM317, резистора и модуля вольтметра, вот и все. [Касьян] упоминает, что точность измерителя означает, что нижние цифры не имеют значения, но нам кажется, что есть и другие источники ошибок - например, нет способа обнулить сопротивление датчика, кроме как во время начальной калибровки.

Это не будет идеальным вариантом - вам лучше использовать 4-проводное измерение и способ обнуления закороченных пробников. Тем не менее, похоже, что он работает достаточно хорошо, и это простой, но полезный проект.

Наша любимая цитата:

Сам корпус распечатали на 3D-принтере. Получилось некрасиво и не аккуратно, но меня это особо не волнует.

Похоже, хороший способ подумать об этом.

Мы и раньше видели самодельные счетчики, но они были посложнее. Мы даже видели, как они сливаются вместе, и это нормально, если вам все равно.

.

srmarashi / Музыкальный-миллиомметр: Миллиомметр Музыкальный самодельный и DIY

перейти к содержанию Зарегистрироваться
  • Почему именно GitHub? Особенности →
    • Обзор кода
    • Управление проектами
    • Интеграции
    • Действия
    • Пакеты
    • Безопасность
    • Управление командой
    • Хостинг
    • мобильный
    • Истории клиентов →
    • Безопасность →
  • Команда
  • Предприятие
  • Проводить исследования
    • Изучить GitHub →
    Учитесь и вносите свой вклад
    • Темы
    • Коллекции
    • В тренде
    • Учебная лаборатория
    • Руководства с открытым исходным кодом
    Связаться с другими
.

jfitter / MilliOhmMeter: Прошивка для MilliOhm Meter

на базе Scullcom перейти к содержанию Зарегистрироваться
  • Почему именно GitHub? Особенности →
    • Обзор кода
    • Управление проектами
    • Интеграции
    • Действия
    • Пакеты
    • Безопасность
    • Управление командой
    • Хостинг
    • мобильный
    • Истории клиентов →
    • Безопасность →
  • Команда
  • Предприятие
  • Проводить исследования
    • Изучить GitHub →
    Учитесь и вносите свой вклад
    • Темы
    • Коллекции
    • В тренде
    • Учебная лаборатория
    • Руководства с открытым исходным кодом
    Связаться с другими
    • События
    • Форум сообщества
.

Цепь убийцы комаров с оконной ловушкой

В сообщении описывается простая противомоскитная сетка для поражения электрическим током или сетчатая цепь, которую можно легко построить и установить на домашнем окне для блокировки и уничтожения нашествия москитов. Идея была предложена г-ном Рамом.

Технические характеристики

Пожалуйста, помогите с любой рабочей схемой для Mosquito, Insect Killer, используя метод умножения напряжения Уолтона. Мощность должна быть около 2кв.Хочет, чтобы он оставался подключенным к сети переменного тока, например, «Убийца насекомых с ночным лам», которые доступны на рынке, но имеют выходное напряжение 900–1000 В и перестают работать через несколько дней.

Я пытался получить помощь от Google, но в большинстве случаев получаю отрицательные отзывы. Люди говорят, что у них падает напряжение на выходе. У вас есть какие-то цепи, но они работают от батарей и не могут оставаться включенными постоянно.

Пожалуйста, помогите с новой темой в этой форме.

С уважением

Ram

Конструкция

В одном из предыдущих постов мы обнаружили, как работают обычные ловушки от комаров, заманивая насекомых за счет генерации газа CO2 (сжигая пропан) и др. формы агентов, таких как октенол, которые имитируют дыхание человека и запах человеческого тела, соответственно, и помогают привлекать комаров к этим искусственно созданным приманкам.

Однако, поскольку нет простого способа производства СО2 в домашних условиях, ни один из них не приобретает для него октенол, поэтому привлечение комаров обычным способом выглядит наиболее беспроблемным вариантом.

Естественным образом мы обнаруживаем, что комары проникают в наши дома каждый день по вечерам, отслеживая содержание СО2, производимое нами в нашем доме, а также запах тела, который может постоянно присутствовать в наших домах.

Кроме того, поскольку комары обычно проникают через окна, этот вход можно эффективно использовать для установки ловушки и уничтожения насекомых.

Идея состоит в том, чтобы расположить набор стальных сеток, закрывающих определенное выбранное окно, и питаемых от источника высокого напряжения.Когда комары пытаются пробраться через это окно, их мгновенно убивают электрическим током между сетчатыми структурами.

Я уже обсуждал механизм и рабочую схему летучей мыши против комаров в одном из своих предыдущих постов, в котором использовался генератор высокого напряжения для поражения электрическим током насекомых, пойманных в сетку летучей мыши. Настоящая конструкция убийцы комаров также основана на том же принципе и использует высокое напряжение через оконную сетку для поражения электрическим током проходящих москитов.

В одном из постов мы узнали, как сделать схему драйвера CDI для генерации искр высокого напряжения внутри свечи зажигания автомобиля.

Так как вышеупомянутая концепция обеспечивает простой и быстрый способ подачи высокого напряжения на заданную пару клемм, мы включаем то же самое для создания электрических дуг через набор оконных сеток.

Следующее обсуждение показывает, как можно построить в домашних условиях ловушку для комаров или сетку от комаров для предлагаемой цели.

Проектирование стальной сетки


Ссылаясь на показанную схему, сборка сетки строится путем установки трех идентичных наборов готовых тонких железных или стальных сеток с помощью нескольких хорошо изготовленных квадратных деревянных рам.

После закрепления стальных сеток в деревянных рамах, они плотно привинчиваются друг к другу при помощи гаек, болтов и распорок, так что три рамы находятся на оптимальном расстоянии друг от друга.

Вышеупомянутая сборка фактически становится самой утомительной и важной частью системы, и как только она будет завершена, создание высоковольтной схемы убийцы комаров может быть довольно просто выполнено с помощью следующей схемы.

Схема генератора высокого напряжения

В приведенной выше схеме генератора высокого напряжения нестабильная микросхема IC 555 используется для подачи высокочастотных импульсов на первичную обмотку обычного трансформатора 0–12 В / 220 В через переключающий транзистор TIP122.

Это генерирует заданное напряжение 220 В на другой стороне трансформатора, которое используется для зарядки высоковольтного конденсатора через сеть выпрямительных диодов.

Накопленный заряд 220 В внутри конденсатора поочередно разряжается схемой SCR, так что напряжение разряда сбрасывается через первичную обмотку стандартного трансформатора катушки зажигания, что обычно встречается в мотоциклах для образования искр в свече зажигания.

Наведенное 220 В в первичной обмотке катушки зажигания создает очень высокое напряжение на вторичном проводе высокого напряжения.

Это чрезвычайно высокое напряжение подается через стальную сетку, как указано на первой схеме.

Центральная сетка несет горячий конец катушки зажигания, в то время как внешние сетки соединены с потенциалом земли цепи.

22k схемы 555 IC тщательно отрегулирован так, что искры не разлетаются между ячейками, пока между ячейками нет мешающих элементов, но вызывают искры, как только обнаруживается "муха" или комар между сборками сеток.

Потенциал 100 кОм должен использоваться для регулирования и выработки наилучшей частоты, которая может обеспечить достаточно холодную работу двух трансформаторов.

Схема может питаться от любого стандартного адаптера 0-12 В / 1 ампер.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и руководствами по схемам.
Если у вас есть какой-либо вопрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать с ним через комментарии, я буду очень рад помочь!

.

Постройте точный миллиомметр

Миллиомметр - это удобный настольный прибор для измерения малых значений электрического сопротивления. В этой статье Марк Дридгер подробно описывает, как построить миллиомметр на основе микроконтроллера, который точно измеряет сопротивление постоянному току от 10 мОм до 10 кОм.


Я построил миллиомметр на базе Arduino, который точно измеряет сопротивление постоянному току от 10 мОм до 10 кОм. Я использовал осторожные методы проектирования, чтобы устранить множество источников ошибок, вместо того, чтобы прибегать к дорогостоящим компонентам.Миллиомметр полезен для таких задач, как измерение сопротивления обмоток трансформатора и индуктора, токовых шунтов амперметра и сопротивления дорожек печатной платы.

Готовый миллиомметр

Метод измерения

Миллиомметр вычисляет значение тестируемого резистора (Rx) путем измерения напряжения на нем и напряжения на последовательно соединенном известном эталонном резисторе (Rr) при испытании Текущий. Измеренное сопротивление просто: Rx = Vx / Vr × Rr.

Метод, называемый синхронным выпрямлением (также известный как синхронный усилитель), используется для повышения точности.Направление испытательного тока меняется, и измерения Vx и Vr производятся синхронно с изменением направления испытательного тока. Как мы увидим, это устраняет ряд источников ошибок и легко реализуется на Arduino.

Синхронное выпрямление можно рассматривать как узкополосный фильтр на частоте переключения, реализованный с использованием смесителя (умножителя) на частоте переключения, за которым следует фильтр нижних частот на постоянном токе (усреднение). Обычно частота переключения должна быть достаточно высокой (скажем, 1 кГц), чтобы можно было использовать усилители с высоким коэффициентом усиления, связанные по переменному току, и сместить полосу пропускания фильтра далеко от наведенных линейных напряжений переменного тока 60 Гц.В этой реализации относительно низкая скорость преобразования АЦП не позволяет нам использовать высокую частоту переключения. Однако мы сохраняем многие другие преимущества синхронного выпрямления в отношении уменьшения погрешности измерения и добиваемся повышения точности другими способами.

Реализация

Arduino используется для управления синхронным выпрямлением, считывания напряжений Vx и Vr, а затем вычисления и отображения значения тестового резистора. Испытательный ток получается путем параллельного включения четырех выводов ввода / вывода через токоограничивающие резисторы для каждой из ветвей истока и стока.

Схема

Это увеличивает испытательный ток примерно до 100 мА, что по-прежнему находится в пределах 40 мА / вывод и 200 мА / микросхема процессора Arduino, а также предела 150 мА встроенного стабилизатора напряжения Pro Mini. Исток и сток поочередно управляются высоким и низким, чтобы произвести испытательный ток.

Взгляд внутрь измерителя

Измерение Vx и Vr выполняется с помощью АЦП Analog Devices ADS1115, который имеет два дифференциальных входа, усилитель с программируемым усилением (PGA) с 16-кратным максимальным усилением и 16-битной точностью в очень маленьком 10 Пакет MSOP.Устройство стоит от 10 до 15 долларов за небольшой модуль печатной платы. Последовательные резисторы и пленочные конденсаторы на аналоговых входах обеспечивают некоторую защиту от перегрузки и фильтрацию шума. При максимальном усилении разрешение измерителя составляет примерно 75 мкОм / бит. Каждое измерение состоит из двух циклов синхронного выпрямления, по 100 выборок на цикл, всего 200 выборок.

Для дисплея используется OLED-модуль с интерфейсом I2C, хотя другие опции могут быть заменены соответствующими изменениями кода.Счетчик питается от батареи 9 В. Напряжение аккумулятора считывается через один из аналоговых входных портов. Измерения запускаются нажатием тестового переключателя, чтобы максимально продлить срок службы батареи и минимизировать ошибки самонагрева в эталонном резисторе. Каждое измерение занимает примерно 2 с. Купленные модули используются для Arduino, ADS1115 ADC и OLED-дисплея 64 × 128, что упрощает сборку.

OLED для отображения данных

Конструкция

Счетчик построен с использованием приобретенных модулей и небольшого куска прототипной платы для щита.Модули АЦП и дисплея доступны из нескольких источников, и вы можете использовать любой модуль Arduino по вашему выбору. (Фотографии и компоновка относятся к Pro Mini.) Прокладывайте проводку аналогового входа АЦП коротко и подальше от процессора. Используйте четырехпроводное соединение с эталонным резистором. Припаяйте привод, который дальше всего от корпуса, а датчик - ближе. Модуль дисплея установлен на обратной стороне макетной платы. Соединения SDA / SCL I2C передаются от модуля Arduino к прототипной плате с помощью короткого кабеля и разъема, поскольку они не находятся на обычном 0.Сетка 1 дюйм.

Макет Protoboard

Модуль ADS1115 включает подтягивания, которые необходимы на интерфейсных линиях I2C (SDA, SCL). Для датчиков я использовал шестиконтактный разъем GX-16-6. Два дополнительных контакта использовались для замыкания цепи батареи на стороне заземления, включая и выключая измеритель при подключении зондов.


Полная статья опубликована в Circuit Cellar 314 (сентябрь 2016 г.).

Марк Дридгер экспериментирует с ламповым аудио и электроникой более 35 лет.Он получил степень бакалавра и магистра в области электротехники в своей родной Канаде. Марк проработал в телекоммуникационной отрасли в течение последних 28 лет на различных технических, деловых и руководящих должностях. В настоящее время он является операционным директором Procera Networks и живет в Далласе, штат Техас.

Редакционная группа Circuit Cellar состоит из профессиональных инженеров, технических редакторов и специалистов по цифровым медиа. Вы можете связаться с редакционным отделом по адресу [email protected], @circuitcellar и facebook.com / circuitcellar

Спонсируйте эту статью

Измерьте очень малые сопротивления, построив свой собственный миллиомметр - Блоги - Виртуальный класс для университетской программы ADI

Измерьте очень малые сопротивления, построив собственный миллиомметр

Наименьший диапазон сопротивления типичного цифрового мультиметра с тремя с половиной разрядами составляет 200 Ом с разрешением 0,1 Ом. Гораздо более дорогой специализированный настольный миллиомметр высокого класса будет поддерживать более низкие диапазоны и четырехпроводные измерения.

Зачем вам нужен миллиомметр? Для тестирования и отладки кабелей, разъемов, дорожек на печатных платах и ​​других видов корпусов с низким сопротивлением. Для измерения последовательного сопротивления силовых катушек индуктивности, которое может составлять несколько десятых Ом. Для точных измерений таких компонентов, как переключатели и контакты реле, вам необходимо разрешить значения сопротивления 1 Ом или меньше с разрешением в миллиомах. Сопротивление контактов из-за окисления или коррозии потребует значительного тока, чтобы пробить любую пленку, образовавшуюся на контактах.

Так называемый метод измерения Кельвина

«4-проводный» метод измерения низкого сопротивления показан на рисунке 1. Этот метод устраняет влияние сопротивления проводов испытательного оборудования и зонда. Ток известного значения от источника тока принудительно протекает через испытательное сопротивление. Вольтметр используется для измерения (определения) падения напряжения на резисторе ВНУТРИ подключений принудительного тока. Четыре провода, подключенные к проверяемому сопротивлению, обозначены как F + и F - для силовых соединений и S + и S- для сенсорных соединений.Затем закон Ома можно использовать для расчета только сопротивления между S + и S-. Падение напряжения в токовой петле из-за какого-либо сопротивления в силовых испытательных проводах F + и F- вольтметр не обнаруживает. Любое сопротивление в измерительных проводах S + и S-sense не имеет значения, учитывая предполагаемый очень высокий входной импеданс вольтметра.

Рисунок 1 «4-проводное» измерение или метод измерения Кельвина

Поскольку падение напряжения на неидентифицированном сопротивлении измеряется на концах щупа, сопротивление измерительных проводов, по которым проходит постоянный ток, не учитывается.Проверяемое сопротивление можно найти, разделив падение напряжения между датчиками на испытательный ток.

Испытательный ток для типичного цифрового мультиметра в диапазоне 200 Ом обычно составляет от 1 до 2 мА. Для диапазонов более низких сопротивлений, таких как 20 Ом или даже 2 Ом, испытательный ток необходимо увеличить до 20 мА и 200 мА. В специализированных миллиомметрах обычно используются испытательные токи в диапазоне от 100 мА до 200 мА, а иногда они могут достигать 1 А.

Объединив несколько компонентов из набора аналоговых деталей ADAPL2000 и ADALM1000, вы можете создать свой собственный миллиомметр, который может выполнять 4-проводные измерения очень малых сопротивлений.

Программируемые источники тока в ADALM1000 могут подавать что угодно от -200 мА до +200 мА. Это делает его идеальным для использования в качестве источника сигнала для миллиомметра. Входной диапазон от 0 до 5 В ADALM1000 также хорошо подходит в качестве измерительного вольтметра. 16-битный АЦП имеет достаточный динамический диапазон для измерения очень малых напряжений, но это не дифференциальный вход, что делает его непригодным для 4-проводных измерений. Чтобы исправить этот недостаток, необходимо использовать схему преобразователя дифференциала в несимметричный.

Одна из частей, включенных в комплект, - это ИС монитора токового шунта AD8210. Эта схема чаще всего используется для измерения неизвестного тока, протекающего через известный шунтирующий резистор малого номинала. Небольшое дифференциальное падение напряжения на шунте усиливается фиксированным коэффициентом усиления 20 и соотносится с опорным уровнем постоянного тока на выходе, часто с землей. Блок-схема рисунка 1 из таблицы данных AD8210 показана здесь на рисунке 2.

Рисунок 2 Блок-схема AD8210

Выходное напряжение AD8210:

В ВЫХОД = I ВЫКЛЮЧЕНИЕ × R ВЫКЛЮЧЕНИЕ × 20

Перестановка для измеренного тока:

I SHUNT = V OUT / (R SHUNT × 20)

Мы также можем перевернуть это уравнение, чтобы измерить сопротивление:

R DUT = V OUT / (I TEST × 20)

Практический диапазон испытательных токов от источника в M1K составляет от 5 мА до 150 мА (или немного выше).Диапазон измерения входного напряжения одного из входов ALM1000 составляет от 0 до 5 В. AD8210 имеет коэффициент усиления по напряжению 20. Предполагая, что AD8210 питается от фиксированного источника питания + 5 В и диапазона входного напряжения 5 В ADALM1000, что соответствует максимальное дифференциальное напряжение на входах AD8210 5/20 или 250 мВ. Для испытательного тока 150 мА, что дает максимальное сопротивление 250 мВ / 150 мА или 1,667 Ом. Если мы примем разрешение 1 мВ для входного диапазона 0-5 В ALM1000 или разрешение 0,05 мВ на тестовом сопротивлении, то приблизительное разрешение сопротивления будет равно 0.3 мОм при 150 мА. Наибольшее сопротивление, которое можно измерить на практике, составляет около 50 Ом при испытательном токе 5 мА.

Для использования AD8210 с ADALM1000 выполняются следующие подключения, как показано на рисунке 3. Резистор R 1 вставлен последовательно с источником тока канала А, поскольку драйвер не является стабильным, управляя нагрузками, намного меньшими, чем 10 Ом. Фактическая стоимость 1 рэнд не имеет значения и не учитывается при измерениях.

Рисунок 3 Подключения ADALM1000

AD8210, вероятно, будет иметь небольшое выходное смещение.Если канал A установлен в режим Hi-Z, то есть без источника тока, среднее напряжение, наблюдаемое на канале B (также в режиме Hi-Z), будет смещением. Это можно обнулить в программном обеспечении ALICE, используя запись смещения канала B. Теперь, когда смещение установлено на ноль, мы можем проводить измерения.

Для проведения измерения источник канала А устанавливается в режим SIMV и постоянный ток. Значение желаемого испытательного тока, скажем +150 мА, вводится в значение канала A Max.

Измеренное сопротивление можно рассчитать по следующей формуле, введенной как пользовательская формула измерения канала А:

DCV2 / (20 * DCI1 / 1000)

Значение, возвращаемое в переменной DCV2, представляет собой среднее напряжение канала B, а значение, возвращаемое в DCI1, представляет собой средний ток канала A.Коэффициент 20 - это фиксированный коэффициент усиления AD8210, а коэффициент 1000 преобразует мА в ток.

Выполнение "4-проводных" соединений

На фотографии мы видим ADALM100, подключенный к небольшой беспаечной макетной плате, на которой находится AD8210. Четыре мини-зажима используются для подключения к испытательному резистору, в данном случае силовому резистору 1 Ом. Красный и черный зажимы - это провода F + и F- соответственно, а синий и зеленый зажимы - это провода S + и S- соответственно.Обратите внимание, что сенсорные соединения находятся рядом с корпусом резистора, а силовые соединения находятся на концах проводов.

Пример подключения

На рис. 4 показан увеличенный снимок экрана с измерениями настольного осциллографа ALICE. Расчетное сопротивление (Ом) составляет 0,9989 Ом для этого конкретного резистора 1 Ом 5%. Дисплей испытательного тока канала A показывает ток 150 мА, а также отображается напряжение канала B (выход AD8210).

Рисунок 4 Крупный план экрана измеренного значения

Также на фотографии показаны некоторые другие резисторы с малым номиналом 1% и резисторы для точной калибровки, которые есть у меня в лаборатории.Вы могли заметить, что два калибровочных резистора имеют четыре вывода, так что соединение Кельвина выполняется внутри корпуса для максимально возможной точности. Два прецизионных резистора по 50 мОм. Рисунок 5 представляет собой увеличенный снимок экрана с измерениями настольного осциллографа ALICE для одного из резисторов 50 мОм. Измеренное значение составляет 49,5 мОм.

Рисунок 5 Крупный план экрана измерения 50 мОм

Использование таких устройств, как мини-захваты, допустимо для выводов проводов на некоторых компонентах, но другой вариант выполнения соединений Кельвина - это использование специальных испытательных щупов и зажимов.Эти испытательные провода специального назначения могут быть довольно дорогими, часто от сотен долларов и более. Некоторые выглядят как обычные тестовые пробники, но с двумя острыми битами, а не с одной точкой.

Пробники Кельвина

Для любителей Adafruit предлагает эти пружинные зажимы Кельвина по цене 2,50 доллара за штуку без проводов. Каждая сторона пластикового зажима электрически изолирована. Эти клипы также можно заказать через Digikey.

Двухпроводной зажим для проверки Кельвина

У меня есть несколько пар этих пинцетов для тестовых проводов SMD, которые также можно использовать в некоторых случаях для выполнения соединения силы / чувствительности по Кельвину прямо на выводе компонента.

Пинцет для тестовых проводов SMD

Будущая работа

Использование полноразмерного настольного осциллографа ALICE является излишним для миллиомметра. Написан первый этап автономного инструмента, очень похожего на другие инструменты DC, предлагаемые в пакете программного обеспечения ALICE. Он должен быть включен в следующий выпуск инструментов ALICE. Этот автономный инструмент включает в себя функции для ручного и автоматического обнуления напряжения смещения канала B и тока смещения канала A.

Кроме того, поскольку источник тока в ALM1000 является биполярным, в будущей версии должна быть возможность чередовать положительный и отрицательный испытательный ток и таким образом обнулять любое смещение.

Использование макетной платы без пайки для подключения к AD8210 может быть немного нестабильным из-за смещения смещения при изгибе проводов. Чтобы попытаться свести к минимуму вариативность, я разработал небольшую вставную откидную плату размером 1 на 1 дюйм (но еще не построил ее) для подключения AD8210 к ADALM1000 и обеспечения места для подключения 4-х датчиков силы и чувствительности. провода / испытательные щупы.

Следите за обновлениями в этом блоге, чтобы в будущем получать больше обновлений об этих улучшениях.

Как всегда, я приветствую комментарии и предложения сообщества пользователей о других интересных способах использования ADALM1000 и программных инструментов ALICE.

Дуг

Ссылки на дополнительные ресурсы:

https://www.edn.com/design/test-and-measurement/4411117/Two-wire-vs--four-wire-resistance-measurements

http://www.electronicdesign.com/blog/four-wire-sensing-can-make-or-break-your-measurements

http://www.analog.com/en/analog-dialogue/articles/optimize-high-current-sensing-accuracy.html

http://www.instructables.com/id/Measuring-low-resistance-4-wire-on-the-cheap/

Миллиомметр | Электроника для вас

Миллиомметр используется для проверки низкого сопротивления соединительных проводов.Он может определять сопротивление толстых проводов, состояние контактов, а также длину или качество проводов. Хотя целостность цепи можно легко проверить с помощью прибора для проверки целостности цепи, точное состояние цепи невозможно оценить без надлежащего измерения. Например, переключатель в хорошем состоянии будет иметь очень низкое контактное сопротивление, тогда как, если переключатель находится в плохом состоянии, его сопротивление будет намного выше, даже если он может пройти проверку целостности.

Качество проводов тоже можно оценить.Оборванные пряди могут значительно увеличить сопротивление в миллиомах. Промышленный медный провод имеет следующее удельное сопротивление:

.

Омметр, при 20 ° C

Итак, провод диаметром 0,5 мм и длиной 10 см будет иметь сопротивление ~ 9 миллиом. Он рассчитывается по следующей стандартной формуле:

Это соотношение можно использовать для расчета сопротивления различных металлов. Сопротивление обычных соединительных медных проводов в электронных схемах составляет порядка миллиомов.Для его измерения потребуется милломметр. Зная сопротивление определенного провода неизвестной длины, можно определить его длину или наоборот. Зная длину провода в определенной обмотке трансформатора или ротора и принимая определенную стандартную конфигурацию обмотки, можно вычислить приблизительное количество витков в этой обмотке. Все это требует измерения сопротивления провода порядка миллиомов и выше.

Описанная здесь схема имеет минимальное разрешение 50 миллиом и максимальный диапазон 10 Ом.Эти ограничения кажутся достаточными для обычных токопроводящих проводов. Работа схемы основана на стандартной методике; пропустите известный фиксированный ток через сопротивление (Rx) и измерьте падение потенциала на нем.

Поскольку измеряемые сопротивления чрезвычайно малы по сравнению с другими электронными эталонами в сотни и тысячи Ом, сопротивление фиксированной точности используется последовательно с напряжением питания для получения постоянного тока. Постоянный ток 50 мА получается при использовании сопротивления 100 Ом и источника питания 5 В.Он будет использоваться для измерения максимального сопротивления 10 миллиом, что составляет 10 000-ю от 100 Ом, поэтому его присутствие в цепи незначительно по сравнению с сопротивлением 100 Ом. Таким образом, ток остается достаточно постоянным во всем диапазоне.

Падение напряжения на неизвестном сопротивлении (Rx) измеряется с помощью операционного усилителя TL081, который сконфигурирован как неинвертирующий усилитель постоянного тока с высоким коэффициентом усиления и коэффициентом усиления 100 = (Rf / R1 + 1). Падение напряжения на Rx умножается на 100 и передается на счетчик операционным усилителем.

Предполагается, что сопротивление измерителя составляет 700 Ом, поэтому для правильной калибровки прибора требуются дополнительные 500 Ом. Это можно сделать, используя предварительно установленный VR2 последовательно с измерителем, как показано на принципиальной схеме. Смещение цепи можно устранить, закоротив измерительные провода толстым медным проводом и установив потенциометр VR1 на нулевое отклонение аналогового мультиметра. Диоды (D1 и D2), подключенные параллельно аналоговому счетчику, служат для его защиты от перенапряжения.

Наконец, выходное напряжение операционного усилителя можно суммировать, используя соотношение для коэффициента усиления неинвертирующей конфигурации операционного усилителя, в простое соотношение:

 Vo = Iconst Rx (Rf / R1 + 1) 

, где Iconst - выбранный постоянный ток из любого конкретного диапазона, указанного здесь как V / R = 5 В / (500 Ом, 1 кОм, 10 кОм или 100 кОм) ампер. Rf и R1 приведены на схеме. IC CD4066 (IC2), аналоговый переключатель, используется здесь, чтобы показать отклонение нуля измерителя, когда к тестовым клеммам не подключено сопротивление.

Для измерения низкого сопротивления медного провода (Rx) подключите его к соответствующим клеммам. Выберите конкретный диапазон таким образом, чтобы значение сопротивления отображалось непосредственно на измерителе.


Миллиомметры | Instrumart

Миллиомметры и микроомметры - это прецизионные измерительные приборы, способные измерять очень низкие значения сопротивления в цепях, во многих случаях вплоть до долей микроом - меньше чем одна миллионная ома.

Стандартные омметры, как и мультиметры, могут точно измерять сопротивление вплоть до нескольких сотен Ом. На уровнях ниже нескольких Ом собственное сопротивление омметра, проводов и контактов могут исказить показания и повлиять на результаты. Для точного измерения таких малых сопротивлений можно использовать только миллиомметр.

Приложения для миллиомметров и микроомметров

Существует ряд приложений, в которых используются высокоточные показания сопротивления, обеспечиваемые моими миллиомами и микроомметрами.Среди них:

  • Выключатель и выключатель сопротивления
  • Шина и кабельные муфты
  • Крепления корпуса самолета и схемы контроля статики
  • Целостность сварных соединений
  • Межэлементные соединения в аккумуляторных системах до 600 В пиковое значение
  • Контроль качества резистивных компонентов
  • Сопротивление обмоток трансформатора и двигателя
  • Стыки рельсовые и трубные
  • Электроды графитовые и прочие композиты
  • Сопротивление проводов и кабелей
  • Соединение антенны передатчика и молниеотвода

Электрическое сопротивление

Миллиомметры и микроомметры измеряют электрическое сопротивление.Сопротивление - это мера трудности прохождения электрического тока через проводник. Единица СИ электрического сопротивление Ом . Один Ом равен сопротивлению проводника, по которому течет ток в один ампер при приложении разности потенциалов в один вольт. к нему.

Электрическое сопротивление определяется формой и материалом проводника. В этом смысле это похоже на механическое трение. Так же, как труднее протолкнуть воду через длинные, узкая труба с шероховатой поверхностью, чем короткая широкая труба с гладкой поверхностью; протолкнуть заряженные электроны через длинный и тонкий провод из плохого проводника сложнее, чем через короткий, толстый провод из хорошей жилы.

Технология миллиом / микроомметра

За прошедшие годы способ измерения электрического сопротивления значительно изменился. Ранние омметры были основаны на измерительном механизме, известном как ратиометр. Современные омметры сейчас есть электронная схема, которая пропускает постоянный ток через сопротивление, и другую схему, которая измеряет напряжение на сопротивлении. Согласно закону Ома , значение сопротивления (R) определяется делением напряжения (В) на ток (I).

Стандартные омметры обычно используют простую двухконтактную методику измерения, при которой испытательный ток пропускается через измерительные провода и сопротивление (R) при испытании. Счетчик тогда измеряет напряжение на сопротивлении через тот же набор измерительных проводов и соответственно вычисляет значение сопротивления.

Для высокоточных измерений, таких как те, которые требуются для миллиомов или микроомов, двухконтактных измерений недостаточно, поскольку измерительный провод и контактное сопротивление добавляются к значение измерения, вызывающее значительные ошибки.

Чтобы преодолеть эти ошибки, миллиом и микроомметры используют метод измерения с четырьмя выводами, называемый Кельвином . Из четырех клемм две используются для напряжения измерения, а другой - для измерения тока. Это сводит к минимуму любое падение напряжения из-за сопротивления первой пары проводов, а их контактное сопротивление не учитывается измерителем.

Современные миллиомметры и микроомметры доступны как в настольных, так и в портативных моделях, каждая со своими характеристиками в отношении диапазонов измерения, точности, частоты дискретизации и разрешения.А Для некоторых моделей также может быть доступен широкий спектр дополнительных функций. Модели могут включать регулируемую частоту дискретизации, автоматический выбор диапазона, возможности регистрации данных, выбираемые диапазоны, несколько каналов, расширенное программное обеспечение, расширенные возможности обмена данными для передачи результатов измерений на компьютеры и принтеры, функции компаратора, функции масштабирования и температурная компенсация. Внешние шунты также могут использоваться для расширения диапазона входного тока.

На что следует обратить внимание при выборе миллиомметра / микроомметра:

  • Вы хотите настольную или портативную модель?
  • Какой диапазон испытаний нужен?
  • Какая подходящая точность?
  • Есть ли какие-либо аксессуары (щупы, шунты и т. Д.)) включены или нужны?
  • Требуется ли регистрация данных?
  • Какие функции были бы полезны?

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно миллиомов или микроомметров, не стесняйтесь обращаться к одному из наших инженеров, отправив нам электронное письмо по адресу [email protected] или позвонив по телефону 1-800-884-4967.

Миллиомметр - 16502 | Цветность

Основные характеристики

  • Лист данных
  • Базовая точность: 0.05%
  • Импульсный тестовый режим вывода тока используется для уменьшения влияния термо-ЭДС на измерение в миллиомах
  • Режим вывода испытательного тока постоянного тока используется для увеличения скорости измерения для индуктивного DUT
  • Режим выхода тестового тока сухой цепи (ограниченный макс. 20 мВ) используется для измерения таких контактных сопротивлений, где максимальное напряжение холостого хода должно быть ограничено до 50 мВ
  • Температурная коррекция (функция TC) независимо от материала или температуры
  • Полезная функция преобразования температуры для оценки двигателя / катушки
  • 4 канала R-сканирование с функцией проверки баланса для двигателя вентилятора (в сочетании с опцией A165017)
  • 0.001 мОм ~ 1,9999 МОм широкий диапазон измерения с разрешением 4½ разряда
  • Стандартный интерфейс RS-232
  • Дополнительный интерфейс GPIB и обработчика
  • Функция сортировки бункеров
  • Компаратор и звуковая сигнализация прохождения / отказа
  • Большой ЖК-дисплей (матрица 240 x 64)
  • Дружественный пользовательский интерфейс

Описание

Chroma 16502 Миллиомметр (омметр для измерения низкого сопротивления) полезен для измерения очень малых сопротивлений.Этот миллиомметр-омметр (также называемый омметром и микроомметром) используется для получения точных значений измерения низкого сопротивления. Для таких устройств, как переключатели, разъемы реле и печатные платы, рекомендуется измерение омметра с низким сопротивлением для миллиомметра, поскольку эти значения требуют точных данных. Микроомметры и миллиомметры идеально подходят для измерения низкого сопротивления или проводящих характеристик этих компонентов.

Широкий диапазон измерения от 0,001 мОм до 1,9999 МОм и режимы управления испытательным током постоянного, импульсного и сухого тока позволяют использовать Chroma 16502 для измерения сопротивления постоянному току различных индуктивных компонентов (катушки, дросселя, обмотки трансформатора и т. Д.), кабель, металлический контакт (разъем, релейный переключатель и т. д.) и токопроводящие материалы.

Используя доступную карту температурной компенсации A165014 с датчиком температуры A165015 PT100, значения сопротивления, измеренные при температуре окружающей среды, можно скорректировать путем применения теплового коэффициента, чтобы на дисплее отображались соответствующие значения сопротивления при любой другой температуре с функцией температурной коррекции. Повышение температуры (Δt) получается и отображается путем преобразования результатов измерения сопротивления и температуры окружающей среды с помощью удобной функции преобразования температуры.Эта функция особенно полезна для проверки обмоток или катушек двигателя, когда необходимо определить максимальное повышение температуры при подаче тока.

Функциональные приложения Pulsed ± включают силовые дроссели, контакты переключателя / реле, многожильные скрученные провода, металлическую фольгу или другие проводящие материалы, термочувствительные материалы (предохранитель, термисторный датчик) и т. Д. Функциональные приложения сухого контура включают контакты переключателя / реле. , термочувствительные материалы (предохранители, термисторные датчики) и т. д.Приложения с функцией DC + включают в себя тестируемые устройства с высокой индуктивностью, такие как измерения первичной обмотки трансформаторов (многооборотные) с функцией задержки измерения, чтобы избежать испытательных токов, на которые не влияют тестируемые устройства с высокой индуктивностью в течение периода тестирования.

Стандартный интерфейс RS-232, дополнительные интерфейсы GPIB и Handler, высокая скорость и стабильные возможности измерения позволяют использовать Chroma 16502 как для оценки компонентов на производственной линии, так и для измерения в миллиомах для настольных приложений.

Варианты модели

16502

Миллиомметр

GPIB и интерфейс обработчика

Позволяет удаленно управлять миллиомметром и передавать данные через интерфейс IEEE-488.2 / Handler.

GPIB и интерфейс обработчика с Temp Comp

Позволяет пользователям выполнять функции GPIB и интерфейса манипулятора и датчика ТТ.

Карта температурной компенсации

Использование известных значений температуры и сопротивления для вычисления неизвестного сопротивления.Его часто используют для преобразования сопротивления выводов. * Функция измерения температуры должна выполняться с портом TC SENSOR в качестве измерительного входа.

Датчик температуры PT100

Платиновый датчик температуры типа PT100. Имеет длину 1,5 м. Диапазон измерения составляет от -50 ℃ до 300 ℃.

4-канальный сканер R

Вентиляторы и двигатели состоят из множества групп катушек. Катушки должны быть сбалансированы между каждой группой.В противном случае это может вызвать необычные шумы. Следовательно, сканер R позволяет пользователю подключить провод для проверки вентилятора или двигателя за один раз, чтобы выполнить требования к тестированию нескольких катушек.

Испытательное приспособление для силового дросселя SMD

Позволяет тестировать компонент SMD Power Choke. Он также использует метод измерения с 4 выводами. Максимальный рабочий ток - 1А. Максимальный размер DUT составляет 18 мм x 15 мм, а минимальный - 5 мм x 5 мм, и рекомендуется паяный штифт ≥ 1 мм x 1 мм.

Выводы со штифтом (конические)

Альтернативный вариант измерительного провода, который может потребоваться в зависимости от вашего приложения.

Тестовый провод 2M, одиночный открытый

Альтернативный вариант испытательного провода, который может быть подходящим для применения в автоматизированном тестировании. Эти выводы не имеют разъемов, поэтому пользователь может прикрепить к автоматическому манипулятору специальные разъемы, зажимы или провода.

Четырехконтактный испытательный кабель длиной 1 м (стандартная принадлежность)

Стандартный аксессуар 16502 с конструкцией с четырьмя клеммами, которая позволяет пользователю проводить высокоточные испытания.

Генератор вакуума

Для испытательной арматуры A165018 для силового дросселя SMD

Вакуумный насос

Для испытательного приспособления A165018 для силового дросселя SMD

Выводы штыревого типа (плоские)

Альтернативный вариант измерительного провода, который может потребоваться в зависимости от вашего приложения.

Шнур питания (стандартная принадлежность)

Для подключения миллиомметра 16502 к настенной розетке (сеть переменного тока)

Комплект для монтажа в стойку

Облегчает установку и снятие миллиомметра в стойке.

Цепь с питанием от батареи

Измерения Milli Oh

Аннотация: простой адаптер с батарейным питанием и цифровой мультиметр можно использовать для проведения 4-проводных измерений с низким сопротивлением. Схема показывает, как сделать 2% измерений или улучшить схему для большей точности.

Простой адаптер с батарейным питанием (, рис. 1, ) преобразует обычный цифровой мультиметр в четырехпроводной миллиомметр, который точно измеряет сопротивление проводки, катушек двигателя, соленоидов, сильноточных индукторов и измерительных шунтов.Он может быстро обнаружить короткие замыкания в блоке питания или печатной плате. Показанная схема имеет точность около ± 2%. Для большей точности вы можете отрегулировать компоненты, как описано ниже.


Рис. 1. Работая с цифровым мультиметром, эта схема адаптера с низким энергопотреблением выполняет 4-проводные измерения с низким сопротивлением.

Схема подает 1 А, 100 мА или 10 мА к неизвестному сопротивлению через два измерительных провода в соответствии с настройкой переключателя диапазонов. Затем вы устанавливаете цифровой вольтметр на диапазон 2 В и подключаете его еще двумя измерительными проводами, образуя 4-проводное соединение с измеряемым сопротивлением.

Цифровой вольтметр показывает прямо в омах, когда вы нажимаете выключатель мгновенного включения (S1). Например, сопротивление 1 000 90 429 Вт 90 430 показывает 1 000 В в диапазоне цепи 1 А, поэтому один милливольт соответствует одному миллиому. Цифровые вольтметры с четырьмя и пятью разрядами часто имеют чувствительность 1 мкВ, обеспечивая разрешение 1 мк Вт . Поскольку выход является источником тока, неизвестное сопротивление соединений и измерительных проводов не является источником ошибки измерения.

Точность зависит от цифрового вольтметра, входного напряжения смещения операционного усилителя (максимум ± 70 мкВ) и допуска R1, R2, R4, R5 и R6.Сначала отрегулируйте диапазон 1А, выбрав R4 или добавив подстроечный потенциометр между R1 и R2. Затем отрегулируйте диапазон 100 мА, а затем диапазон 10 мА, отрегулировав резисторы с максимальным номиналом в сетях R5 и R6.

Нажатие S1 включает опорный источник микромощности (IC1), который выдает 2,500 В. R1 и R2 делят этот выход на 0,1 В, и операционный усилитель выдает 0,1 В на истоке Q1. Это действие создает источник тока, который вырабатывает 0,1 В через R4, R5 и R6. Переключатель диапазона выбирает ток 1 А, 100 мА или 10 мА в контуре, образованном резисторами, неизвестное сопротивление, 1.Батарея 5V и Q1.

Обратите внимание, что при отпускании S1 (или отключении адаптера) полностью исчезает утечка тока из батареи 1,5 В. Таким образом, щелочная ячейка "D" производит тысячи измерений, даже в диапазоне 1А, если вы нажимаете S1 только для кратких показаний цифрового вольтметра. Батарея на 9 В может работать годами, поскольку ее нагрузка составляет менее 30 мкА.

Чтобы найти закороченный компонент или замыкание между дорожками на плате ПК, сначала подключите два вывода адаптера, по одному к каждой из рассматриваемых дорожек.Подключите вывод DVM к той же точке, что и один переходный провод, а другой вывод DVM используйте для проверки трасс. Наивысшее показание на одной кривой и самое низкое показание на другой кривой показывает местоположение короткого замыкания. Постоянные показания указывают на отсутствие тока адаптера на этом участке трассы (для данного соединения выводов адаптера), поэтому вы можете исключить этот участок из поиска.

©, Maxim Integrated Products, Inc.
Содержимое этой веб-страницы защищено законами об авторских правах США и зарубежных стран.Для запросов на копирование этого контента свяжитесь с нами.
ПРИЛОЖЕНИЕ 106:
ПРИМЕЧАНИЕ ПО ПРИМЕНЕНИЮ 106, AN106, АН 106, APP106, Appnote106, Appnote 106

maxim_web: en / products / analog / amps, maxim_web: en / products / analog / vrefs

maxim_web: en / products / analog / amps, maxim_web: en / products / analog / vrefs

Разработка и создание миллиомметра - Scullcom

В этом проекте мы разработаем и построим миллиомметр, способный измерять низкое сопротивление от 2 Ом до 0.1 миллиом с точностью 0,1% или лучше. Агрегат отличается простотой сборки и невысокой стоимостью.

Ниже приведены ссылки на принципиальную схему, а также изображение и макет печатной платы:

Тестирование проекта на макете


ИС для поверхностного монтажа, припаянные к печатной стороне печатной платы

Список деталей ниже:

  • 1 x LT3092 (формат корпуса SOT-223) Программируемый источник тока.
  • 1 x LT1634 - прецизионный шунтирующий регулятор версии 1,25 В (формат корпуса SOIC).
  • 1 x INA106 - Precision Diff. Усилитель. (Формат корпуса SOIC).
  • MAX680 - Двойной преобразователь напряжения (формат DIL).
  • LM2940 - регулятор с низким падением напряжения 5 В (формат TO-220)
  • 1 x 8-контактное гнездо DIL.
  • 1 маленькая кнопка включения / выключения с фиксацией.
  • 1 x 220 мкФ конденсатор 16 В.
  • 4 танталовых конденсатора по 4,7 мкФ.
  • Резисторы 8 x 100 Ом 0,1%.
  • Резистор 1 x 56 Ом 0,1%.
  • Резистор 1 x 10 Ом 0,1%.
  • Резистор 1 x 499 кОм 0,1%.
  • Предустановка по горизонтали, 1 x 100 Ом, 15 оборотов.
  • 1 x 100K Предустановка по горизонтали на 15 оборотов.
  • Банановые розетки 6 x 4 мм
  • 1 батарейный отсек для 6 батареек AA.

Печатная плата доступна в OSH Park

Печатная плата (с использованием компонентов для поверхностного монтажа), разработанная одним из моих подписчиков «pbreviceps» (Грег). Грег взял мой дизайн и изготовил печатную плату очень высокого качества (двустороннюю).

Ознакомьтесь с подробностями этого проекта на его веб-сайте:
http://www.barbouri.com/2016/05/27/milliohm-meter/

Его можно приобрести в OSH Park (бесплатная доставка по всему миру).

Ссылка для заказа печатной платы находится ниже:
https://oshpark.com/shared_projects/UWvehNO2


Файл дизайна печатной платы также доступен для загрузки на этой веб-странице (ссылка ниже):
https://644db4de3505c40a0444-327723bce298e3ff5813fb42baeefbaa.ssl.cf1.rackcdn.com/5a5ef7b1d741e68a299brd

Подробная информация об обновлении проекта (23 сентября 2016 г.)

В последнем обновлении этого проекта используется печатная плата, разработанная Грегом, как показано выше. Схема немного изменилась с точки зрения резисторов, используемых для установки источника тока. Также номиналы конденсаторов для цепи накачки заряда постоянного тока были увеличены до 22 мкФ. Добавлена ​​дополнительная развязка на выводах питания IC.

Ниже представлена ​​обновленная схема резисторов для источника тока.

Ниже приведены обновленные сведения о схеме зарядного насоса постоянного тока:

SCULLCOM HOBBY ELECTRONICS - ПЕРЕЧЕНЬ ДЕТАЛЕЙ MILLIVOLT METER Mk2
Печатная плата доступна в OSH Park. Печатная плата (с использованием компонентов для поверхностного монтажа), разработанная одним из моих подписчиков «pbreviceps» (Грег Кристенсон). Грег взял мой дизайн и произвел печатную плату очень высокого качества (двустороннюю) и сделал ее свободно доступной для покупки в OSH Park (3 пустые печатные платы поставляются по цене 19 долларов США.5 плюс стоимость доставки). Прямая ссылка: https://oshpark.com/shared_projects/UWvehNO2
1 x LM2940IMP-5.0 - SOT-223 (код заказа Farnell 1469076)
1 x LT3092EST # PBF - SOT223 (код заказа Farnell 2295469)
1 x LT1634BCS8-1.25 #PBF NSOIC-8 (код заказа Farnell 1273451)
1 x MAX680CSA + NSOIC-8 (код заказа Farnell 9725717)
1 x INA106U - SOIC (код заказа Farnell 1212395)
4 x 56,2 Ом 250 мВт, ± 0,1% ± 15ppm / ° C (код заказа Farnell 9503277 или 1751304)
1 x 63,4 Ом 250 мВт, ± 0.1% ± 15 ppm / ° C (код заказа Farnell 1083123)
1 x 10 Ом 250 мВт, ± 0,1% ± 15 ppm / ° C (код заказа Farnell 1083036)
1 x 100 Ом 250 мВт, ± 0,1% ± 15 ppm / ° C (код заказа Farnell 9499865 или 1083143)
1 x 499 кОм 250 мВт, ± 0,1% ± 15 ppm / ° C (код заказа Farnell 1083547)
1 x 220 мкФ, электролитический, 35 В (код заказа Farnell 1144628) или аналогичный
4 x 22 мкФ 25 В электролитический (код заказа Farnell 2079085) или аналогичный
5 x 0,1 мкФ керамический (код заказа Farnell 2529480) или аналогичный
Предустановка 1 x 100 Ом (ТРИММЕР BOURNS 3296P-1-101LF, 25 ОБОРОТОВ 100R (код заказа Farnell 9353020) Предустановка 1 x 100 кОм (BOURNS 3296P-1-104LF TRIMMER, POT, 100K, 10%, 25TURN, (код заказа Farnell 9353054)
1 x 4 ½ разряда High Precision +/- 2V 0-1.9999V Красный светодиодный цифровой измеритель панели.
У продавца yourcartmax на eBay. Прямая ссылка ниже:
http://www.ebay.co.uk/itm/261284812938?_trksid=p2057872.m2749.l2649ssPageName=STRK%3AMEBIDX%3AIT
или альтернатива от продавца eBay coldfusionx, прямая ссылка: http: // www .ebay.com / itm / 350261421976
1 корпус из текстурированного АБС черного цвета с наклонной панелью. Длина 150 мм, ширина 95 мм, уклон по высоте от 33,2 до 49,5 мм. С www.rapidonline.com (код заказа: 30-3606). Прямая ссылка ниже:
https: // www.Rapidonline.com/rapid-g1168b-150x95x50-black-case-30-3606
Зажим-разъем держателя батареи 9 В PP3, 1 шт. У продавца utronix_ltd на eBay.
http://www.ebay.co.uk/itm/PP3-9V-BATTERY-HOLDER-CLIP-CONNECTOR-IDEAL-FOR-GUITAR-EFFECTS-PEDAL-/262341198335?hash=item3d14c101ff:g:DVkAZc-itXs
Высококачественный позолоченный зажим из теста Аллигатора Кельвина, 2 цвета: красный + черный. От продавца louisliu2009 на eBay. Прямая ссылка ниже:
http://www.ebay.co.uk/itm/4pcs-High-quality-Alligator-Kelvin-Test-gold-plated-clip-2-Colors-Red-Black-/180779978390?hash= item2a17538e96: g: SlgAAMXQ-3NRnBmn
Изолированная тестовая розетка 2 x 4 мм, красная (код быстрого заказа 17-2677) или аналогичная
Изолированная испытательная розетка 2 x 4 мм, черная (код быстрого заказа 17-2674) или аналогичная
Изолированная испытательная розетка 1 x 4 мм Желтый (код заказа Rapid 17-2679) или аналогичный
Изолированная тестовая розетка 1 x 4 мм Зеленая (код заказа Rapid 17-2676) или аналогичный
Розетки 4 мм доступны в Rapid, прямая ссылка ниже: или аналогичный
https: // www.Rapidonline.com/4mm-insulated-test-socket-83057
1 x переключатель включения / выключения, тумблерный или нажимной
1 разъем постоянного тока диаметром 2,1 мм (код заказа Rapid 50-3276) или аналогичный
https: // www.rapidonline.com/cliff-electronic-fc681445-dc-socket-5-5-x-2-1mm-model-scd-026-50-3276

Грег разработал новую версию (Версия 1.5) печатной платы, которая теперь имеет разъемы питания 5 В для панельного счетчика. Эта версия печатной платы доступна по адресу:

https://oshpark.com/shared_projects/oxbxvp22

Ознакомьтесь с приведенной ниже ссылкой на веб-сайте Грега, где представлены подробности его взглядов на этот проект:

http: // www.barbouri.com/2016/10/09/milliohm-meter-version-1-5/

Ниже представлена ​​информация об ИС, использованных в этом проекте

LT3092EST # PBF - это программируемый 2-контактный источник тока. Для установки выходного тока от 0,5 до 200 мА требуется всего два резистора. Он стабилен без входных и выходных конденсаторов, обеспечивая высокое сопротивление постоянного и переменного тока. Штифт SET имеет начальную точность 1% и низкий температурный коэффициент. Текущее регулирование лучше, чем 10 ppm / V от 1.От 5 до 40 В.

Прецизионный шунтирующий источник напряжения серии LT1634 для использования с калибраторами. В эталонной ширине запрещенной зоны используются прецизионные тонкопленочные резисторы с подрезкой, обеспечивающие точность начального напряжения 0,05%. Усовершенствованная методика коррекции кривизны гарантирует максимальный температурный дрейф 10 ppm / ° C. Достижения в конструкции гарантируют работу 10 мкА и гистерезис циклического переключения при низких температурах. LT1634 не требует конденсатора выходной компенсации, но работает стабильно при емкостных нагрузках.Низкий динамический импеданс позволяет легко использовать эталонный LT1634 из нерегулируемых источников питания.

INA106U - это прецизионный дифференциальный усилитель с фиксированным коэффициентом усиления, состоящий из прецизионного операционного усилителя и металлических пленочных резисторов на кристалле. Резисторы обрезаны лазером для точного усиления и высокого подавления синфазного сигнала. Превосходное отслеживание TCR резисторов поддерживает точность усиления и подавление синфазного сигнала по температуре. Он имеет типичную ошибку усиления ± 0,01% и типичную ошибку нелинейности 0.0002%.

LM2940IMP-5.0 / NOPB - это стабилизатор положительного напряжения, способный подавать выходной ток 1 А с падением напряжения обычно 0,5 В и максимум 1 В во всем температурном диапазоне. Он имеет встроенный внутренний предел тока короткого замыкания и защиту от обратного заряда аккумулятора. Кроме того, была включена схема уменьшения тока покоя, которая снижает ток заземления, когда разница между входным напряжением и выходным напряжением превышает приблизительно 3 В.Таким образом, ток покоя с выходным током 1 А и дифференциалом ввода-вывода 5 В составляет всего 30 мА. Более высокие токи покоя существуют только тогда, когда регулятор находится в режиме отпускания (VIN-VOUT <= 3V).

0 comments on “Миллиомметр схема: Миллиомметр своими руками — Сделай сам

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *