Главная страница -> VRTP -> Новости -> Новости.

Авторы: Shodan (Быканов Андрей)
и Nusik1975 (Бучнев Андрей).


«Raptor 4K». Миллиомметр – приставка к мультиметру

Понадобилось мне как-то изготовить шунт на 50 миллиОм. Но под рукой не оказалось прибора, чтоб измерить такое сопротивление. Имеющиеся в интернете схемы либо были сложны для повторения, либо это были 2-х проводные схемы, не обеспечивающие нужной точности измерений, либо нужно было подбирать какие-то детали. Ни одна из схем меня не устроила. Как и всегда, было принято решение разработать устройство самому.
Предлагаемая приставка имеет следующие особенности:
- простота конструкции при минимуме деталей;
- сборка доступна даже начинающему радиолюбителю;
- дешевизна приставки;
- диапазон измерений от 1 мОм до 3 Ом;
- высокая достоверность измерений;
- лёгкость настройки;
- нет необходимости в пересчёте показаний мультиметра;
- питание от порта USB.
Прибор выполнен как приставка к мультиметру. Он будет полезен при изготовлении шунтов, замере малых величин сопротивления. Им можно замерить сопротивление дорожек на печатной плате, отрезка медного провода и т.п.
Схема приставки:


расчёту, приставка позволяет измерять сопротивления от 6 миллиОм до 3 Ом. На практике были проверены резисторы от 1 миллиОм до 2,2 Ом.
Поскольку требовалось разработать измерительное устройство, а не показометр, его было необходимо проверить на более точном приборе, чтобы убедится в корректности измерений. В качестве эталонного миллиомметра был использован мультиметр Agilent 34410A, откалиброванный в соответствии с технологией производителя, в сервис-центре Keysight Technologies. Калибровка обеспечивает погрешность измерения, не превышающую 0.010% + 0.004% (показания + диапазон) на диапазоне до 100 Ом. С его помощью был протестирован магазин сопротивлений, которые потом были измерены данной приставкой. Тем самым точность приставки была проверена методом сравнения с эталоном.
По результатам тестирования выяснилось, что несмотря на высокое качество и достаточно малую погрешность мультиметра Agilent 34410A, его погрешности измерений (0.010% + 0.004%) недостаточно, чтобы определить абсолютную погрешность измерения приставки. Поэтому привожу результаты замеров разных резисторов, а вам оставляю возможность рассудить самостоятельно, достаточна ли точность приставки для ваших задач.
С результатами измерений вы можете ознакомиться в таблице:



Документ: http://vrtp.ru/index.php?act=categories&CO...le&article=3711

Хорошая идея!

Предлагаю упростить:
1. ИОН и стабилизатор тока (MCP, OP1, VT1) поменять на схему на TL431, типа
ТАКОЙ, пересчитав её на 50мА.
2. MAX4372 заменить схемой на дискретных компонентах (ОУ любой R2R, с параметрами (офсет, дрифт) под ваши условия, думаю, многих устроит ширпотреб MCP6001).

В итоге получим простую и полезную конструкцию на доступной дешёвой элементной базе.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Меняя детали на ширпотреб вы возможно внесете в схему разные виды нестабильности, замена конечно работать будет, но это уже будет не тот результат что получил автор.

У MAX4372 очень хорошая линейность. А в предложенной схеме далеко не факт что получим достаточно хорошую линейность от бюджетного ширпотребного ОУ за 2 копейки, даже несмотря на R2R. Собственно у нас оставались MAX4372 от одного из проектов с токовыми шунтами. Они себя показали очень хорошо, и занимают мало места на плате. Ко всему прочему, в пусконаладке наша схема очень проста для новичков. Да и цена в 3-4 бакса, не такая уж и большая вообщем-то... пара пачек сигарет...

Но я думаю тут надо больше пробовать и считать, а так-же как можно меньше рассуждать. Посему, попробуйте, и опишите результат, думаю многим будет интересно

PS. У вас в схеме ошибка 249R+30R при 5В даже без учета падения на биполярнике и шунте - не обеспечит нужный ток. Дальше не проверял.

Это сообщение отредактировал shodan - Dec 29 2017, 01:08 PM

Та схема рассчитана на ток 10мА, само собой её и остальное надо пересчитывать. На каникулах попробую.

Предлагаю свой вариант аналогичной приставки(без дорогих прецизионных комплектующих).
Схема проста и доступна для повторения. Параметры приставки я указал на передней "морде" корпуса.В архиве по ссылке Link фотки с измерениями ,сравнение результатов с LCR метром DE-5000 ,схема приставки в SPLan ,печатка в LAY и проект побаловаться для Multisim14.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Поясню какие детали использовал для тестирования.
Слева - направо первый ряд :
1.Резистор SMD 2512 0.001R (1%)
2.Резистор SMD 000
3.Резистор SMD 0.005R
4.Резистор SMD 0.010R
5.Резистор MPC75 0.05R
6.Резистор C5-16T 0.22R (1%)
Второй ряд:
7.Резистор C5-16MB 0.51R (1%)
8.Резистор C5-16MB 1R (1%)
9-10.Резистор 1.8R

Это сообщение отредактировал indman - Feb 25 2019, 09:12 PM

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Поздравляю indman! Здорово получилось! И стиль такой точно советский! Как будто на том еще военном складе побывал
А как насчет термостабильности? Показания не плывут?
А если проверить линейность, скажем на близком к нулю значении. Например замерить 0,001 и 0,05. Скалькулировать все, потом последовательно эти два резистора. Какая будет погрешность?

Ocela,в холодильник я девайс не кидал,а при комнатной температуре плывёт на пару десятых миллиома. Было бы удивительно,если бы не плыл при использовании ширпотреба.Что касается линейности,то проверил на трёх шунтах - отрезок медной проволоки,0.005R И 0.010R.Результат на фото.По калькулятору сумма получилась 17.525mV.

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Да, indman, совсем неплохо. Я бы даже сказал - отлично!

Это сообщение отредактировал Ocela - Feb 27 2019, 09:54 PM

На днях натолкнулся на схему миллиомметра (приставки к мультиметру) из трех деталей, включая Li-Ion аккумулятор. Не поверил, собрал из того, что было, проверил. Результаты превзошли все мои ожидания. Недостаток один - несколько раз ткнуть в калькулятор (если с арифметикой совсем туго).
Если кто-то заинтересуется, могу представить подробности измерений резисторов от 0,0015 до 3,3 ом.

Это сообщение отредактировал gogaze - Apr 8 2019, 12:06 PM

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Я правильно понял, что минимальное сопротивление 1mOhm и сопротивление шунта 0,0015 Ом (1,5 миллиома) измерить не получится? К примеру, шунт 50А 75мВ.

gogaze,получится измерить 1.5мОм,если мультиметр обладает достаточным разрешением. У меня на фото замер отрезка проволоки на 1.0 миллиом - 1мВ.Что мешает "засечь" 1.5мВ?

Это сообщение отредактировал indman - Apr 12 2019, 05:54 PM

indman можно вкратце процесс отладки вашей приставки?

Приставка по схеме, что я показывал выше, тоже с МОИМ мультиметром показывает только 1мОм. Как раз не хватает разрешения милливольтметра. Пришлось собрать вторую с током 1 Ампер. На ней показывает.

Это сообщение отредактировал gogaze - Apr 13 2019, 11:47 AM

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Если Вы про мою, то установкой резистора RV1 устанавливаем ток 100 мА, для LM338 это 12,5 Ома. Все! Дальше при питания от 3,7 до 12 вольт ток остается постоянным - 100 мА.
С напряжением питания 3,5 вольта измерения до трех Ом. Чем выше напряжение питания - выше сопротивление проверяемого резистора.
На фото проверка резистора 0,1 Ом.
P.S Извиняюсь! Вопрос был не мне.

Это сообщение отредактировал gogaze - Apr 13 2019, 11:48 AM

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Сергей 999,собственно процесс отладки сводится к установке точной величины измерительного тока 10мА подстроечником R3. При исправных деталях ,как на схеме,всё должно работать нормально.
gogaze,большинство "народных" мультиметров не обладают повышенным разрешением на милливольтовом пределе,поэтому я ориентировался на ширпотреб и прямой отсчёт 1мВ-1мОм. Этого достаточно для большинства задач. К тому же "небольшая" величина изм.тока 10мА приводит к повышенной погрешности при измерении малых сопротивлений в начале диапазона.

Это сообщение отредактировал indman - Apr 13 2019, 05:20 PM

Благодарю.

Вот и я о том же. Поэтому я и сделал два миллиОмметра: один для большинства шунтов, второй для мощных - 50-100 Ампер. Тем более, что изготовление копеечное, что по деталям, что по времени.
Точность меня устраивает "выше крыши". Но при возможности постараюсь обзавестись мультиметром "по-приличнее".

Мне кажется, что такой способ отладки подходит только для мультиметров, у которых погрешность на милливольтах и миллиамперах отсутствует или очень мала. Это так-же относится к приставкам, собранным по другим схемам.
Для абсолютного большинства мультиметров, больше подходит другой способ настройки. Я немного поэкспериментировал и убедился в этом.


Это сообщение отредактировал gogaze - Apr 22 2019, 12:55 AM

Так выложи,опробуем.

Ничего нового я не открыл. Основным прибором у нас является мультиметр, вспомогательным -стабилизированный источник тока. В мультиметре мы, в большинстве случаев, не знаем погрешность милливольтметра и миллиамперметра (кто, насколько и в какую сторону врёт). Дальше мы делим одни показания (с погрешностью) на другие (с погрешностью). В результате получаем еще большую погрешность.
Откалибровать мультиметр по образцовым приборам, скорее всего, невозможно. Но можно подстройкой источника тока немного "кастрировать" погрешность.
В качестве ОБРАЗЦОВОГО сопротивления я взял шунт от советской цешки Ц4313 с параметрами 0,12 +/- 0,0002 Ома и 0,48 +/- 0,0009 Ом. Подключил к ним источник тока и мультиметр. Подстроечным резистором установил ТОЧНЫЕ показания.
Правда, в результате получается пара - мультиметр и приставка к нему . При использовании другого мультиметра, калибровать показания нужно по нему.
Результаты и диапазон видно на фото. Схема и еще пара фотографий чуть выше.
P.S. У меня точные показания получились при токе 97,5 мА. (проверено образцовым прибором).

Присоединённое изображение (Нажмите для увеличения)

Извиняюсь,ошибся, второй ряд, второе и четвертое фото слева - шунт 0,01 Ом

Это сообщение отредактировал gogaze - Apr 26 2019, 05:55 PM

Уважаемый idman. Сможет ли Ваша приставака измерить 0,001 ом с мультиметром MASTECH MY-62?

Это сообщение отредактировал Александр Бор - Aug 3 2019, 04:41 PM

Александр Бор,приставАка не сможет,а вот приставка сможет на вашем
MY-62 измерить 1мОм,так как есть диапазон 200мВ с разрешением 0.1мВ
Но также необходимо учытывать,что погрешность милливольтметра тестера на этом диапазоне по спецификации - 0.5%.

Это сообщение отредактировал indman - Aug 3 2019, 05:01 PM

Спасибо.Еще несколько вопросов.Где измерять ток 10 ma при настройке(думаю на измеряемом сопротивлении)? Можно ли заменить стаб.lp2950 на mcp1702-5002? Где Вы достали такие крокодилы?

Это сообщение отредактировал Александр Бор - Aug 3 2019, 07:08 PM

Ток измерять в цепи транзистора Т1(коллектор) по схеме. При изменении нагрузки(сопротивления) на клемах Rx от 0 до 4 Ом ток 10мА должен быть стабильным. Заменить стаб.lp2950 на mcp1702-5002 можно ,только желательно не на китайскую подделку.Крокодилы от старого E7-8,таких сейчас не найти.

Это сообщение отредактировал indman - Aug 3 2019, 07:18 PM

Ток между коллектором и землей? Как подбирать R6 и R7? Еще вопрос , можно ли использовать li-ion + dc-dc до 9в?

Это сообщение отредактировал Александр Бор - Aug 3 2019, 07:38 PM

Да. R6 - не так важна точная величина 200 Ом,сколько термостабильность и качество этого сопротивления.Поэтому проще поставить в параллель 5 штук по 1к. R7 подбирается под U4 для получения коэффициента усиления =100.
Преобразователь DC-DC в такого рода конструкциях применять нежелательно,но можете попробовать и сравнить,это несложно.

Это сообщение отредактировал indman - Aug 3 2019, 07:46 PM

Про R6 все понятно. Ток 10ma между коллектором и землей? Как отследить этот Ku=100?