Millivoltmeter für Gleich- und Wechselströme und Ohmmeter mit linearer Skala. Hochfrequenz-Millivoltmeter mit linearer Skala Millivoltmeter mit variabler Spannung

Die hohe Genauigkeit der Messung der Höhe von HF-Spannungen (bis zur dritten oder vierten Stelle) in der Amateurfunkpraxis wird tatsächlich nicht benötigt. Die qualitative Komponente ist wichtiger (das Vorhandensein eines Signals mit ausreichend hohem Pegel - je mehr, desto besser). Normalerweise überschreitet dieser Wert bei der Messung des HF-Signals am Ausgang des lokalen Oszillators (Generators) 1,5 - 2 Volt nicht, und die Schaltung selbst wird entsprechend dem Maximalwert der HF-Spannung auf Resonanz abgestimmt. Mit Einstellungen in den ZF-Pfade steigt das Signal stufenweise von Einheiten bis zu Hunderten von Millivolt an.

Für solche Messungen werden oft noch Röhrenvoltmeter (Typ VK 7-9, V 7-15 usw.) mit Messbereichen von 1-3V angeboten. Hohe Eingangsimpedanz und niedrige Eingangskapazität bei solchen Geräten sind der entscheidende Faktor, und der Fehler beträgt bis zu 5-10% und wird durch die Genauigkeit des verwendeten Zeigermesskopfes bestimmt. Messungen der gleichen Parameter können mit hausgemachten Zeigergeräten durchgeführt werden, deren Schaltkreise auf Feldeffekttransistoren basieren. Beispielsweise beträgt beim HF-Millivoltmeter von B. Stepanov (2) die Eingangskapazität nur 3 pF, der Widerstand in verschiedenen Teilbereichen (von 3 mV bis 1000 mV) überschreitet selbst im schlimmsten Fall 100 kOhm mit einem Fehler von nicht +/- 10 % (bestimmt durch den verwendeten Kopf und Instrumentierungsfehler für die Kalibrierung). Gleichzeitig ist die gemessene HF-Spannung mit der oberen Grenze des Frequenzbereichs von 30 MHz ohne einen offensichtlichen Frequenzfehler, was in der Amateurfunkpraxis durchaus akzeptabel ist.

Da Moderne digitale Geräte sind für die meisten Funkamateure immer noch teuer. Letztes Jahr schlug B. Stepanov (3) in der Zeitschrift Radio vor, eine HF-Sonde für ein billiges Digitalmultimeter vom Typ M-832 mit einer detaillierten Beschreibung seiner Schaltung und Anwendungsmethoden zu verwenden. In der Zwischenzeit ist es möglich, ohne Geld auszugeben, Zeiger-HF-Millivoltmeter erfolgreich zu verwenden und gleichzeitig das Hauptdigitalmultimeter für parallele Strom- oder Widerstandsmessungen in der zu entwickelnden Schaltung freizugeben ...

Schaltungstechnisch ist das vorgeschlagene Gerät sehr einfach, und ein Minimum an gebrauchten Komponenten findet sich „in der Box“ fast jedes Funkamateurs. Eigentlich gibt es nichts Neues in dem Schema. Die Verwendung von DU für solche Zwecke ist ausführlich in der Amateurfunkliteratur der 80-90er Jahre beschrieben (1, 4). Es wurde die weit verbreitete Mikroschaltung K544UD2A (oder UD2B, UD1A, B) mit Feldeffekttransistoren am Eingang (und daher mit hohem Eingangswiderstand) verwendet. Sie können beliebige Operationsverstärker anderer Baureihen mit Feldgeräten am Eingang und in einer typischen Verbindung verwenden, z. B. K140UD8A. Die technischen Eigenschaften des Millivoltmeter-Voltmeters entsprechen den oben angegebenen, da die Schaltung von B. Stepanov (2) zur Grundlage des Geräts wurde.

Im Voltmeter-Modus beträgt die Verstärkung des Operationsverstärkers 1 (100 % OOS) und die Spannung wird mit einem Mikroamperemeter bis 100 μA mit zusätzlichen Widerständen (R12 - R17) gemessen. Tatsächlich bestimmen sie die Teilbereiche des Geräts im Voltmeter-Modus. Wenn der OOS abnimmt (Schalter S2 schaltet die Widerstände R6–R8 ein), wird Kus. steigt, erhöht sich die Empfindlichkeit des Operationsverstärkers entsprechend, was den Einsatz im Millivoltmeter-Modus ermöglicht.

Besonderheit Die vorgeschlagene Entwicklung ist die Fähigkeit, das Gerät in zwei Modi zu betreiben - ein DC-Voltmeter mit Grenzen von 0,1 bis 1000 V und ein Millivoltmeter mit Obergrenzen der Teilbereiche von 12,5, 25, 50 mV. In diesem Fall wird der gleiche Teiler (X1, X100) in zwei Modi verwendet, sodass beispielsweise im Teilbereich von 25 mV (0,025 V) mit dem Multiplikator X100 eine Spannung von 2,5 V gemessen werden kann. Zur Umschaltung der Teilbereiche des Gerätes wird ein Mehrstellungs-Zweiplatinenschalter verwendet.

Durch den Einsatz eines externen HF-Tastkopfes auf Basis einer Germaniumdiode GD507A ist es möglich, die HF-Spannung in denselben Teilbereichen mit einer Frequenz von bis zu 30 MHz zu messen.

Die Dioden VD1, VD2 schützen das Zeigermessgerät im Betrieb vor Überlastung. Ein weiteres Merkmal Der Schutz des Mikroamperemeters bei Transienten, die beim Ein- und Ausschalten des Geräts auftreten, wenn der Pfeil des Geräts die Skala überschreitet und sich sogar verbiegen kann, ist die Verwendung eines Relais, das das Mikroamperemeter abschaltet und den Ausgang des Operationsverstärkers schließt an einen Lastwiderstand (Relais P1, C7 und R11). In diesem Fall (wenn das Gerät eingeschaltet ist) dauert es einen Bruchteil einer Sekunde, um C7 aufzuladen, sodass das Relais verzögert arbeitet und das Mikroamperemeter einen Bruchteil einer Sekunde später mit dem Ausgang des Operationsverstärkers verbunden wird. Wenn das Gerät ausgeschaltet wird, wird C7 sehr schnell über die Anzeigelampe entladen, das Relais wird entregt und unterbricht den Mikroamperemeter-Verbindungskreis, bevor die Stromversorgungskreise des Operationsverstärkers vollständig entregt sind. Der Schutz des eigentlichen Operationsverstärkers erfolgt durch Einschalten der Eingänge R9 und C1. Die Kondensatoren C2, C3 sperren und verhindern eine Erregung des OS. Das Gerät wird durch einen variablen Widerstand R10 im Teilbereich von 0,1 V abgeglichen („Einstellung 0“) (in empfindlicheren Teilbereichen ist dies möglich, aber wenn die Fernsonde eingeschaltet ist, nimmt der Einfluss der Hände zu). Kondensatoren sind wünschenswert Typ K73-xx, aber in ihrer Abwesenheit können auch Keramik 47 - 68n genommen werden. In der Remote Probe-Probe wird ein KSO-Kondensator für eine Betriebsspannung von mindestens 1000 V verwendet.

Einstellung Millivoltmeter-Voltmeter wird in dieser Reihenfolge durchgeführt. Stellen Sie zuerst den Spannungsteiler ein. Betriebsart - Voltmeter. Der Trimmerwiderstand R16 (Teilbereich 10 V) wird auf maximalen Widerstand eingestellt. Stellen Sie am Widerstand R9 mit einem beispielhaften Digitalvoltmeter die Spannung von einer stabilisierten Stromquelle von 10 V ein (Position S1 - X1, S3 - 10 V). Dann werden in Position S1 - X100 die Trimmwiderstände R1 und R4 mit einem Standard-Voltmeter auf 0,1 V eingestellt. In diesem Fall sollte in Position S3 - 0,1 V die Mikroamperemeternadel auf die letzte Markierung auf der Instrumentenskala eingestellt werden. Das Verhältnis 100/1 (die Spannung am Widerstand R9 - X1 - 10 V bis X100 - 0,1 V, wenn die Position des Pfeils des abgestimmten Geräts bei der letzten Teilung der Skala im Teilbereich S3 - 0,1 V) wird überprüft und mehrfach korrigiert. Voraussetzung dabei: Beim Schalten von S1 darf die beispielhafte Spannung von 10V nicht verändert werden.

Des Weiteren. Im Gleichspannungsmessmodus wird in der Position des Teilerschalters S1 - X1 und des Unterbereichsschalters S3 - 10 V der Mikroamperemeterzeiger mit einem variablen Widerstand R16 auf die letzte Teilung eingestellt. Das Ergebnis (bei 10 V am Eingang) sollte im Teilbereich 0,1 V - X100 und im Teilbereich 10 V - X1 die gleichen Instrumentenablesungen sein.

Die Methode zum Einstellen des Voltmeters auf die Teilbereiche 0,3 V, 1 V, 3 V und 10 V ist dieselbe. In diesem Fall können die Positionen der Schieber der Widerstände R1, R4 im Teiler nicht geändert werden.

Betriebsart - Millivoltmeter. Am Eingang 5 in. In Position S3 - 50 mV setzt der Teiler S1 - X100 mit dem Widerstand R8 den Pfeil auf die letzte Teilung der Skala. Wir überprüfen die Messwerte des Voltmeters: Im Unterbereich 10 V X1 oder 0,1 V X100 sollte sich der Pfeil in der Mitte der Skala befinden - 5 V.

Das Abstimmverfahren für die Teilbereiche 12,5 mV und 25 mV ist das gleiche wie für den Teilbereich 50 mV. Der Eingang beträgt 1,25 V bzw. 2,5 V bei X 100. Die Überprüfung der Messwerte erfolgt im Voltmetermodus X100 - 0,1 V, X1 - 3 V, X1 - 10 V. Es ist zu beachten, dass sich der Messfehler erhöht, wenn sich der Pfeil des Mikroamperemeters im linken Sektor der Instrumentenskala befindet.

Besonderheit eine solche Technik zum Kalibrieren des Geräts: Sie erfordert keine beispielhafte Stromversorgung von 12 - 100 mV und ein Voltmeter mit einer unteren Messgrenze von weniger als 0,1 V.

Wenn Sie das Gerät im Modus zum Messen von HF-Spannungen mit einer externen Sonde für Teilbereiche von 12,5, 25, 50 mV (falls erforderlich) kalibrieren, können Sie Korrekturdiagramme oder -tabellen erstellen.

Das Gerät wird durch Aufputzmontage in einem Metallgehäuse montiert. Seine Abmessungen sind abhängig von den Abmessungen des verwendeten Messkopfes und des Speisetransformators. Zum Beispiel habe ich ein bipolares Netzteil, das auf einem Transformator eines importierten Tonbandgeräts montiert ist (Primärwicklung für 110 V).Am besten ist es, den Stabilisator auf MS 7812 und 7912 (oder LM317) zu montieren, aber es kann auch einfacher sein - parametrisch, auf zwei Zenerdioden. Der Aufbau der abgesetzten HF-Sonde und die Besonderheiten beim Arbeiten mit ihr sind in (2, 3) ausführlich beschrieben.

Gebrauchte Bücher:

1. B. Stepanov. Messung kleiner HF-Spannungen. Zh. "Radio", Nr. 7, 12 - 1980, S.55, S.28.
2. B. Stepanov. Hochfrequenz-Millivoltmeter. Zh. "Radio", Nr. 8 - 1984, S.57.
3. B. Stepanov. HF-Kopf an Digitalvoltmeter. Zh. "Radio", Nr. 8, 2006, S. 58.
4. M. Dorofjew. Voltmeter auf der OU. Zh. "Radio", Nr. 12, 1983, S. 30.

Vasily Kononenko (RA0CCN).

Diese Geräte werden hauptsächlich zum Messen kleiner Spannungen verwendet. Ihre maximale Messgrenze liegt bei 1÷10 mV, der Innenwiderstand bei etwa 1÷10 mΩ.

Die Eingangsspannung wird einem L-förmigen FS-Filter mit drei Abschnitten zugeführt, dessen Zweck es ist, Störungen der Industriefrequenz - 50 Hz im Eingangssignal zu reduzieren.

Dann wird die Spannung moduliert, verstärkt durch den Verstärker Y 1, bestehend aus Y" (1. und 2. Stufe) und Y" (3. - 5. Stufe), dann demoduliert, einem Anpassungsverstärker zugeführt Y 2 , der nach dem Schema eines Kathodenfolgers aufgebaut ist und zur Anpassung des Widerstands μA an den Widerstand dient Y 2 . Die Spannung wird in μA (100 μA) gemessen, deren Skala in Spannungseinheiten unterteilt ist.

Als Modulator wurde ein Schwingungswandler verwendet. DM - Diodenringdemodulator.

Der Rückkopplungskreis dient dazu, die Verstärkung zu stabilisieren und beim Umschalten der Messgrenzen zu verändern.

Der Messgrenzenschalter enthält zusätzlich zum OS-Link einen DN-Spannungsteiler, der zwischen der zweiten und dritten Stufe angeordnet ist Y 1 .

LFO - Trägerfrequenzgenerator versorgt M und DM mit Spannung.

Nach diesem Schema wurde ein DC-Voltmeter vom Typ B2-11 mit Messgrenzen gebaut
V, Innenwiderstand 10÷300 mΩ und Fehler 6÷1%.

Universelle Voltmeter

Bei Universalvoltmeter werden nach einem Schema gebaut, das als "Gleichrichter-Verstärker" -Schema bezeichnet wird. Ein wichtiger Teil der Schaltung ist der Gleichrichter "B". In Universalvoltmetern werden in der Regel V-Amplitudenwerte verwendet, die nach einer Haaufgebaut sind (da bei Vollwellengleichrichtung kein geerdeter Bus erzeugt werden kann) mit offenem oder geschlossenem Eingang , aber in der Regel wird eine Schaltung mit geschlossenem Eingang verwendet, was durch die Unabhängigkeit der Spannung an ihrem Ausgang von der konstanten Komponente am Eingang erklärt wird.

Universalvoltmeter haben einen großen Frequenzbereich, aber eine relativ geringe Empfindlichkeit und Genauigkeit.

Weit verbreitet sind Universalvoltmeter V7-17, V7-26, VK7-9 und andere. Ihr Grundfehler erreicht ±4%. Frequenzbereich bis 10 3 MHz. Messgrenzen von 100÷300 mV bis 10 3 V.

Wechselstrom-Voltmeter

PPI - Umschaltung der Messgrenzen.

Elektronische Wechselspannungsmesser sind hauptsächlich zum Messen kleiner Spannungen bestimmt. Das liegt an ihrer „Verstärker-Gleichrichter“-Struktur, also der Vorverstärkung der Spannung. Diese Geräte haben eine hohe Eingangsimpedanz aufgrund der Einführung von Schaltungen mit tiefen lokalen Rückkopplungen, einschließlich Kathoden- und Emitterfolgern: Gleichrichter mit Mittelwert, Amplitude und Effektivwert werden als VP verwendet. Die Skala ist in der Regel unter Berücksichtigung der Kennzahlen in Einheiten des Effektivwerts abgestuft
und
für sinusförmige Spannungen. Wenn die Waage geeicht ist U Heiraten oder U t, dann hat es die entsprechenden Bezeichnungen.

Im Allgemeinen haben Geräte nach dem "Verstärker-Gleichrichter" -Schema eine größere Empfindlichkeit und Genauigkeit, aber ihr Frequenzbereich ist eingeengt, er ist durch den U-Verstärker begrenzt.

Wird B für den Mittel- oder Amplitudenwert verwendet, dann sind die Geräte entscheidend für die Form der Eingangsspannungskurve bei der Abstufung der Skala in Einheiten. U d .

Wenn das durchschnittliche B verwendet wird, wird es normalerweise in einem Vollweg-Gleichrichtungsschema durchgeführt. Bei Verwendung eines Amplitudendetektors - nach dem Schema mit offenen oder geschlossenen Eingängen.

Ein Merkmal elektronischer Voltmeter des Stromwerts ist die Rechteckigkeit der Skala aufgrund des Vorhandenseins eines Quadrierers in V. Es gibt spezielle Methoden, um diesen Nachteil zu beseitigen.

Weit verbreitet sind Wechselstrom-Millivoltmeter der Typen V3-14, V3-88, V3-2 usw. geworden.

Unter den elektronischen Voltmetern hat das Diodenkompensationsvoltmeter (DKV) die höchste Genauigkeit. Sein Fehler überschreitet nicht Hundertstel Prozent. Das Funktionsprinzip wird durch das folgende Diagramm erläutert.

NI - Nullanzeige

Bei der Bewerbung
und Offset-Kompensationsspannung Letzteres kann so eingestellt werden, dass NI 0 anzeigt. Dann können wir davon ausgehen
.

Impulsvoltmeter

Pulse V wurde entwickelt, um die Amplituden periodischer Pulse von Signalen mit großem Arbeitszyklus und die Amplituden einzelner Pulse zu messen.

Die Schwierigkeit der Messung liegt in der Vielfalt der Impulsformen und einer breiten Palette von Änderungen der zeitlichen Eigenschaften.

All dies ist dem Bediener nicht immer bekannt.

Die Messung von Einzelpulsen bereitet zusätzliche Schwierigkeiten, da es nicht möglich ist, Informationen über den Messwert durch wiederholte Signalbeaufschlagung zu akkumulieren.

Impulse V sind nach obigem Schema aufgebaut. Hier ist PAI ein Wandler von Amplitude und Impuls in Spannung. Dies ist der wichtigste Block. In einer Reihe von Fällen bietet es nicht nur die angegebene Transformation und die Speicherung des konvertierten Werts während der Bezugszeit.

Am häufigsten werden Dioden-Kondensator-Peak-Detektoren in PAI verwendet. Die Besonderheit dieser Detektoren ist, dass die Impulsdauer τ U kann klein sein, aber das Tastverhältnis - groß. Als Ergebnis für τ U"C" wird nicht vollständig aufgeladen und für "T" wird es erheblich entladen.

Selbstgebaute Messgeräte

Hauptparameter:

Bereich der gemessenen Spannungen, mV 3...5*І0^3;

Betriebsfrequenzbereich, Hz 30.. .30* 10^3;

Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs, dB ±1;

Eingangswiderstand, mOhm:

auf "innerhalb von 10, 20, 50 mV 0,1;

innerhalb 100 "mV .. .5 V 1,0;

Messfehler, % 10.

Gerätediagramm

Das Gerät besteht aus einem Eingangsemitterfolger (Transistoren V1, V2), einer Verstärkerstufe - (Transistor V3) und einem Wechselspannungsmesser (Transistoren V4, V5, Dioden V6-V9 und Mikroamperemeter P1).

Die gemessene Wechselspannung vom Stecker X1 wird über einen Spannungsteiler (Widerstände R1, R2* und R22) dem Eingangsemitterfolger zugeführt, mit dem diese Spannung um das 10- bzw. 100-fache reduziert werden kann. Eine 10-fache Abnahme tritt auf, wenn der Schalter S1 auf X 10 mV eingestellt wird (der Teiler wird durch die parallel geschalteten Widerstände R1 und R22 und den Eingangswiderstand des Emitterfolgers gebildet). Der Widerstand R22 wird verwendet, um den Eingangswiderstand des Geräts (100 kOhm) genau einzustellen. Wenn der Schalter S1 auf X 0,1 V eingestellt ist, wird 1/100 der gemessenen Spannung an den Eingang des Emitterfolgers geliefert.

Der untere Zweig des Teilers besteht in diesem Fall aus dem Eingangswiderstand des Folgers und den Widerständen R22 und R2*.

Am Ausgang des Emitterfolgers ist ein weiterer Spannungsteiler enthalten (Schalter S2 und Widerstände R6-R8), der es ermöglicht, das dem Verstärker weiter zugeführte Signal zu dämpfen.

Die nächste Stufe des Millivoltmeters - der Spannungsverstärker AF am Transistor V3 (Verstärkung ca. 30) - bietet die Möglichkeit, kleine Spannungen zu messen / Vom Ausgang dieser Stufe wird die verstärkte Spannung 34 dem Eingang der Wechselspannung zugeführt Messgerät mit linearer Skala, das ist ein zweistufiger Verstärker (V4, V5), der durch die Gegenkopplung durch die Gleichrichterbrücke (V7-V10) abgedeckt ist. In der Diagonale dieser Brücke ist ein Mikroamperemeter P1 enthalten.

Die Nichtlinearität der Skala des beschriebenen Voltmeters im Bereich der Markierungen 30 ... 100 überschreitet nicht 3% und im Arbeitsbereich (50 ... 100) -2%. Beim Kalibrieren wird die Empfindlichkeit des Millivoltmeters durch den Widerstand R13 eingestellt.

Das Gerät kann beliebige niederfrequente Niederleistungstransistoren mit einem statischen Stromübertragungskoeffizienten h21e = 30...60 (bei einem Emitterstrom von 1 mA) verwenden. Transistoren mit einem großen Koeffizienten h21e sollten anstelle von V1 und V4 installiert werden. Dioden V7-V10 - beliebiges Germanium aus der D2- oder D9-Serie.

Die Zenerdiode KS168A kann durch zwei Zenerdioden KS133A ersetzt werden, indem sie in Reihe geschaltet werden. Das Gerät verwendet Kondensatoren MBM (C1), K50-6 (alle anderen), Festwiderstände MLT-0,125, Trimmer SPO-0,5.

Die Schalter S1 und S2 (gleitend, vom Sokol-Transistorradio) werden so modifiziert, dass jeder von ihnen in drei Positionen zweipolig wird: In jeder Reihe werden die äußersten festen Kontakte (zwei bewegliche Kontakte) entfernt und die verbleibenden beweglichen Kontakte gemäß Schaltplan neu angeordnet.

Die Einstellung des Geräts reduziert sich auf die Auswahl der Modi, die auf dem Diagramm durch mit einem Sternchen gekennzeichnete Widerstände gekennzeichnet sind, und die Einteilung der Skala gemäß dem beispielhaften Gerät.

Ich brauchte ein genaues AC-Millivoltmeter, wollte mich wirklich nicht durch die Suche nach einer geeigneten Schaltung und das Aufheben von Teilen ablenken lassen, und dann habe ich ein fertiges Set „AC-Millivoltmeter“ genommen und gekauft. Als ich mich in die Anleitung vertiefte, stellte sich heraus, dass ich nur die Hälfte von dem hatte, was ich brauchte. Ich verließ dieses Unternehmen und kaufte ein altes, aber in fast ausgezeichnetem Zustand befindliches Oszilloskop LO-70 auf dem Markt und machte alles perfekt. Und da ich es beim nächsten Mal ziemlich leid war, diese Tasche mit dem Designer von Ort zu Ort zu schieben, habe ich beschlossen, sie trotzdem zusammenzubauen. Es gibt auch Neugier, wie gut es sein wird.

Das Kit enthält eine K544UD1B-Mikroschaltung, bei der es sich um einen Operationsdifferenzverstärker mit hohem Eingangswiderstand und niedrigen Eingangsströmen mit interner Frequenzkorrektur handelt. Plus eine Leiterplatte mit zwei Kondensatoren, mit zwei Widerstandspaaren und Dioden. Es gibt auch eine Aufbauanleitung. Alles bescheiden, aber nichts für ungut, ein Set kostet weniger als einen Chip davon im Handel.

Mit einem nach diesem Schema zusammengebauten Millivoltmeter können Sie Spannungen mit Grenzen messen:

• 1 - bis zu 100 mV
• 2 - bis zu 1 V
• 3 - bis 5 V

Im Bereich von 20 Hz - 100 kHz, Eingangsimpedanz ca. 1 MΩ, Versorgungsspannung
von + 6 bis 15 V.

Die Leiterplatte des AC-Millivoltmeters wird von der Seite der Leiterbahnen dargestellt, ggf. zum „Zeichnen“ im Sprint-Layout („Spiegeln“ entfällt).

Die Montage begann mit Änderungen in der Komponentenzusammensetzung: Ich habe eine Buchse unter die Mikroschaltung gelegt (es wird sicherer), der Keramikkondensator wurde in einen Folienkondensator geändert, die Bezeichnung war natürlich dieselbe. Eine der D9B-Dioden verfiel während der Installation - sie verlötete alle D9I, da der letzte Buchstabe der Diode in der Anleitung überhaupt nicht angegeben ist. Die Werte aller auf der Platine verbauten Komponenten wurden gemessen, sie entsprechen den Angaben in der Schaltung (für Elektrolyt).

Das Kit enthielt drei Widerstände mit einem Nennwert von R2 - 910 Ohm, R3 - 9,1 kOhm und R4 - 47 kOhm. In der Montageanleitung gibt es jedoch eine Klausel, dass ihre Werte während des Einrichtungsvorgangs ausgewählt werden müssen , also habe ich die Trimmwiderstände gleich auf 3, 3 kOhm, 22 kOhm und 100 kOhm eingestellt. Sie mussten auf jedem geeigneten Schalter montiert werden, ich nahm die verfügbare Marke PD17-1. Es schien sehr praktisch, Miniatur, es gibt etwas zum Anbringen an der Platine, es hat drei feste Schaltpositionen.

Infolgedessen platzierte ich alle Knoten der elektronischen Komponenten auf der Leiterplatte, verband sie miteinander und verband sie mit einer Wechselstromquelle mit geringer Leistung - dem TP-8-3-Transformator, der eine Spannung von 8,5 Volt liefern würde zur Schaltung.

Und jetzt die letzte Operation - Kalibrierung. Als Tonfrequenzgenerator wurde ein virtueller verwendet. Eine Computer-Soundkarte (selbst die mittelmäßigste) kommt mit Frequenzen bis 5 kHz recht gut zurecht. Am Eingang des Millivoltmeters wird vom Tonfrequenzgenerator ein Signal mit einer Frequenz von 1000 Hz geliefert, dessen Effektivwert der Grenzspannung des gewählten Teilbereichs entspricht.

Der Ton wird von der Kopfhörerbuchse (grün) abgenommen. Wenn nach dem Anschließen an den Stromkreis und dem Einschalten des virtuellen Klangerzeugers der Ton „nicht geht“ und auch nach dem Anschließen der Kopfhörer nicht zu hören ist, dann bewegen Sie im Menü „Start“ den Mauszeiger über „Einstellungen“ und wählen Sie „ Systemsteuerung“, wo Sie „Soundeffekt-Manager“ auswählen und darin auf „S/PDIF-Ausgang“ klicken, wo mehrere Optionen angezeigt werden. Unseres ist das mit den Worten "Analogausgang". Und der Ton wird gehen.

Der Teilbereich „bis 100 mV“ wurde gewählt und mit Hilfe eines Abstimmwiderstands wurde der Pfeil um die letzte Teilung der Mikroamperemeter-Skala abgelenkt (das Frequenzsymbol auf der Skala muss nicht beachtet werden). Dasselbe wurde erfolgreich mit anderen Teilbereichen durchgeführt. Herstellerangaben im Archiv. Trotz seiner Einfachheit erwies sich der Radiodesigner als recht effizient, und was mir besonders gut gefiel, war die adäquate Einstellung. Mit einem Wort, das Set ist gut. Alles in ein passendes Gehäuse zu packen (falls nötig), Stecker zu installieren und so weiter wird eine Frage der Technik sein.

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Dieser Artikel konzentriert sich auf zwei Voltmeter, die auf dem Mikrocontroller PIC16F676 implementiert sind. Ein Voltmeter hat einen Spannungsbereich von 0,001 bis 1,023 Volt, das andere kann mit einem geeigneten 1:10-Widerstandsteiler Spannungen von 0,01 bis 10,02 Volt messen. Die Stromaufnahme des gesamten Gerätes bei einer Stabilisator-Ausgangsspannung von +5 Volt beträgt ca. 13,7 mA. Die Voltmeterschaltung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Schaltung mit zwei Voltmetern

Digitalvoltmeter, Schaltungsbetrieb

Um zwei Voltmeter zu implementieren, werden zwei Ausgänge des Mikrocontrollers verwendet, die als Eingang für das digitale Umwandlungsmodul konfiguriert sind. Der RA2-Eingang dient zur Messung kleiner Spannungen im Bereich eines Volts, und an den RA0-Eingang ist ein 1:10-Spannungsteiler angeschlossen, der aus den Widerständen R1 und R2 besteht, wodurch Sie Spannungen bis zu 10 Volt messen können. Dieser Mikrocontroller verwendet Zehn-Bit-ADC-Modul und um eine Spannungsmessung mit einer Genauigkeit von 0,001 Volt für einen Bereich von 1 V zu implementieren, musste eine externe Referenzspannung vom ION der Mikroschaltung DA1 K157XP2 angelegt werden. Da die Macht UND ER Die Mikroschaltung ist sehr klein, und um den Einfluss externer Schaltungen auf diesen ION auszuschließen, wurde ein Puffer-Operationsverstärker auf der DA2.1-Mikroschaltung in die Schaltung eingeführt LM358N. Dies ist ein nicht invertierender Spannungsfolger mit 100 % Gegenkopplung – OOS. Der Ausgang dieses Operationsverstärkers wird mit einer Last belastet, die aus den Widerständen R4 und R5 besteht. Vom Trimmerwiderstand R4 wird eine Referenzspannung von 1,024 V an Pin 12 des Mikrocontrollers DD1 angelegt, der als Referenzspannungseingang für den Betrieb konfiguriert ist ADC-Modul. Bei dieser Spannung entspricht jedes Bit des digitalisierten Signals 0,001 V. Um den Rauscheffekt zu reduzieren, wurde beim Messen kleiner Spannungswerte ein weiterer Spannungsfolger verwendet, der auf dem zweiten Operationsverstärker des DA2-Chips implementiert ist. Der OOS dieses Verstärkers reduziert die Rauschkomponente des gemessenen Spannungswerts stark. Die Spannung des Impulsrauschens der gemessenen Spannung nimmt ebenfalls ab.

Zur Anzeige der Messwerte wurde ein zweizeiliges LC-Display verwendet, wobei für diese Ausführung eine Zeile ausreichen würde. Aber es ist auch nicht schlecht, die Möglichkeit zu haben, einige weitere Informationen in Reserve anzuzeigen. Die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung der Anzeige wird durch den Widerstand R6 geregelt, der Kontrast der angezeigten Zeichen hängt vom Wert der Widerstände des Spannungsteilers R7 und R8 ab. Das Gerät wird von einem auf dem DA1-Chip montierten Spannungsregler mit Strom versorgt. Die Ausgangsspannung von +5 V wird durch den Widerstand R3 eingestellt. Um die Gesamtstromaufnahme zu reduzieren, kann die Versorgungsspannung des Controllers selbst auf einen Wert reduziert werden, bei dem der Blinkercontroller betriebsbereit bleiben würde. Bei der Überprüfung dieser Schaltung arbeitete die Anzeige bei einer Mikrocontroller-Versorgungsspannung von 3,3 Volt stabil.

Voltmeter-Einstellung

Das Einrichten dieses Voltmeters erfordert mindestens ein digitales Multimeter, das 1,023 Volt messen kann, um die Referenzspannung der Referenz einzustellen. Und so stellen wir mit einem Steuervoltmeter eine Spannung von 1,024 Volt an Pin 12 der DD1-Mikroschaltung ein. Dann legen wir am Eingang des Operationsverstärkers DA2.2, Pin 5, eine Spannung mit einem bekannten Wert an, beispielsweise 1.000 Volt. Wenn die Messwerte des Steuer- und des einstellbaren Voltmeters nicht übereinstimmen, erzielt der Trimmwiderstand R4 durch Ändern des Werts der Referenzspannung gleichwertige Messwerte. Dann wird eine Steuerspannung mit bekanntem Wert an den Eingang U2 angelegt, beispielsweise 10,00 Volt, und durch Auswahl des Widerstandswerts des Widerstands R1 und R2 oder beider können äquivalente Ablesungen beider Voltmeter erzielt werden. Damit ist die Anpassung abgeschlossen.