มิลลิโวลต์มิเตอร์ของกระแสตรงและกระแสสลับและโอห์มมิเตอร์ที่มีสเกลเชิงเส้น ความถี่สูงเชิงเส้นขนาดมิลลิโวลต์มิเตอร์มิลลิโวลต์มิเตอร์แรงดันไฟฟ้าผันแปร

ในความเป็นจริงแล้ว ไม่จำเป็นต้องมีความแม่นยำสูงในการวัดขนาดของแรงดันไฟฟ้า RF (สูงถึงหลักที่สามหรือสี่) ในการฝึกวิทยุสมัครเล่น องค์ประกอบเชิงคุณภาพมีความสำคัญมากกว่า (การมีสัญญาณในระดับสูงเพียงพอ - ยิ่งมากยิ่งดี) โดยปกติเมื่อวัดสัญญาณ RF ที่เอาต์พุตของออสซิลเลเตอร์ในพื้นที่ (เครื่องกำเนิด) ค่านี้จะไม่เกิน 1.5 - 2 โวลต์และวงจรจะถูกปรับให้เรโซแนนซ์ตามค่าสูงสุดของแรงดันไฟฟ้า RF ด้วยการตั้งค่าในเส้นทาง IF สัญญาณจะเพิ่มขึ้นเป็นระยะจากหน่วยเป็นหลายร้อยมิลลิโวลต์

สำหรับการวัดดังกล่าว มักจะเสนอโวลต์มิเตอร์แบบหลอด (ประเภท VK 7-9, V 7-15 เป็นต้น) โดยมีช่วงการวัด 1-3V อิมพีแดนซ์อินพุตสูงและความจุอินพุตต่ำในอุปกรณ์ดังกล่าวเป็นปัจจัยกำหนด และข้อผิดพลาดสูงถึง 5-10% และถูกกำหนดโดยความแม่นยำของหัววัดพอยน์เตอร์ที่ใช้ การวัดค่าพารามิเตอร์เดียวกันสามารถทำได้โดยใช้อุปกรณ์ตัวชี้ที่ทำขึ้นเอง ซึ่งวงจรนี้ทำขึ้นจากทรานซิสเตอร์แบบฟิลด์เอฟเฟกต์ ตัวอย่างเช่นในมิลลิโวลต์มิเตอร์ RF ของ B. Stepanov (2) ความจุอินพุตเพียง 3 pF ความต้านทานที่ช่วงย่อยต่างๆ (ตั้งแต่ 3 mV ถึง 1,000 mV) แม้ในกรณีที่เลวร้ายที่สุดไม่เกิน 100 kOhm โดยมีข้อผิดพลาด +/- 10% (พิจารณาจากหัวพิมพ์ที่ใช้และข้อผิดพลาดของอุปกรณ์สำหรับการสอบเทียบ) ในเวลาเดียวกัน แรงดันไฟฟ้า RF ที่วัดได้ที่มีขีดจำกัดบนของช่วงความถี่ 30 MHz โดยไม่มีข้อผิดพลาดความถี่ที่ชัดเจน ซึ่งเป็นที่ยอมรับในการฝึกวิทยุสมัครเล่น

เพราะ อุปกรณ์ดิจิตอลสมัยใหม่ยังคงมีราคาแพงสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นส่วนใหญ่ ปีที่แล้วในนิตยสาร Radio B. Stepanov (3) แนะนำให้ใช้โพรบ RF สำหรับมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลรุ่น M-832 ราคาถูก พร้อมคำอธิบายโดยละเอียดเกี่ยวกับวงจรและวิธีการใช้งาน ในขณะเดียวกันก็สามารถใช้พอยน์เตอร์ RF มิลลิโวลต์มิเตอร์ได้สำเร็จโดยไม่ต้องใช้เงินเลย ในขณะที่ปล่อยมัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลหลักสำหรับการวัดกระแสหรือความต้านทานแบบขนานในวงจรที่กำลังพัฒนา ...

ในแง่ของวงจร อุปกรณ์ที่นำเสนอนั้นเรียบง่ายมาก และส่วนประกอบที่ใช้แล้วขั้นต่ำสามารถพบได้ในกล่องของนักวิทยุสมัครเล่นเกือบทุกคน ที่จริงแล้วไม่มีอะไรใหม่ในโครงการ การใช้ DU เพื่อจุดประสงค์ดังกล่าวได้อธิบายไว้อย่างละเอียดในวรรณกรรมวิทยุสมัครเล่นในยุค 80-90 (1, 4) ใช้วงจรไมโคร K544UD2A (หรือ UD2B, UD1A, B) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายพร้อมทรานซิสเตอร์ฟิลด์เอฟเฟกต์ที่อินพุต (และด้วยเหตุนี้จึงมีความต้านทานอินพุตสูง) คุณสามารถใช้แอมพลิฟายเออร์สำหรับการทำงานในซีรีส์อื่นกับอุปกรณ์ภาคสนามที่อินพุตและในการเชื่อมต่อทั่วไป เช่น K140UD8A ลักษณะทางเทคนิคของมิลลิโวลต์มิเตอร์ - โวลต์มิเตอร์สอดคล้องกับที่ระบุไว้ข้างต้นเนื่องจากวงจรของ B. Stepanov (2) กลายเป็นพื้นฐานของอุปกรณ์

ในโหมดโวลต์มิเตอร์ อัตราขยายของออปแอมป์คือ 1 (100% OOS) และแรงดันไฟฟ้าวัดได้ด้วยไมโครแอมมิเตอร์สูงถึง 100 μA พร้อมความต้านทานเพิ่มเติม (R12 - R17) อันที่จริงแล้วพวกเขากำหนดช่วงย่อยของอุปกรณ์ในโหมดโวลต์มิเตอร์ เมื่อ OOS ลดลง (สวิตช์ S2 จะเปิดตัวต้านทาน R6 - R8) Kus เพิ่มขึ้นความไวของแอมพลิฟายเออร์ในการทำงานจะเพิ่มขึ้นตามลำดับซึ่งช่วยให้สามารถใช้ในโหมดมิลลิโวลต์มิเตอร์ได้

คุณสมบัติการพัฒนาที่เสนอคือความสามารถในการใช้งานอุปกรณ์ในสองโหมด - โวลต์มิเตอร์ DC ที่มีขีด จำกัด ตั้งแต่ 0.1 ถึง 1,000 V และมิลลิโวลต์มิเตอร์ที่มีขีด จำกัด สูงสุดของช่วงย่อยที่ 12.5, 25, 50 mV ในกรณีนี้ จะใช้ตัวแบ่งเดียวกัน (X1, X100) ในสองโหมด เช่น ที่ช่วงย่อย 25 mV (0.025 V) โดยใช้ตัวคูณ X100 จะสามารถวัดแรงดันไฟฟ้า 2.5 V ได้ ในการสลับช่วงย่อยของอุปกรณ์ จะใช้สวิตช์สองบอร์ดแบบหลายตำแหน่งหนึ่งตัว

ด้วยการใช้โพรบ RF ภายนอกที่ใช้ไดโอดเจอร์เมเนียม GD507A ทำให้สามารถวัดแรงดัน RF ในช่วงย่อยเดียวกันที่มีความถี่สูงถึง 30 MHz

ไดโอด VD1, VD2 ป้องกันอุปกรณ์วัดพอยน์เตอร์จากการโอเวอร์โหลดระหว่างการทำงาน คุณสมบัติอื่นการป้องกันไมโครแอมมิเตอร์ในช่วงชั่วคราวที่เกิดขึ้นเมื่อเปิด/ปิดอุปกรณ์ เมื่อลูกศรของอุปกรณ์ลดขนาดลงและยังโค้งงอได้ คือการใช้รีเลย์ปิดไมโครแอมมิเตอร์และปิดเอาต์พุตของออปแอมป์ ไปยังตัวต้านทานโหลด (รีเลย์ P1, C7 และ R11) ในกรณีนี้ (เมื่อเปิดอุปกรณ์) ใช้เวลาเพียงเสี้ยววินาทีในการชาร์จ C7 ดังนั้นรีเลย์จึงทำงานล่าช้าและไมโครแอมมิเตอร์จะเชื่อมต่อกับเอาต์พุตของ op-amp ในเสี้ยววินาทีต่อมา เมื่อปิดอุปกรณ์ C7 จะถูกจ่ายไฟผ่านไฟแสดงสถานะอย่างรวดเร็ว รีเลย์จะไม่จ่ายไฟและตัดวงจรการเชื่อมต่อไมโครแอมมิเตอร์ก่อนที่วงจรจ่ายไฟของออปแอมป์จะหยุดจ่ายไฟอย่างสมบูรณ์ การป้องกัน op-amp จริงนั้นดำเนินการโดยการเปิดอินพุต R9 และ C1 ตัวเก็บประจุ C2, C3 กำลังปิดกั้นและป้องกันการกระตุ้นของระบบปฏิบัติการ อุปกรณ์มีความสมดุล (“การตั้งค่า 0”) โดยตัวต้านทานปรับค่าได้ R10 ที่ช่วงย่อย 0.1 V (เป็นไปได้ในช่วงย่อยที่ละเอียดอ่อนมากขึ้น แต่เมื่อเปิดโพรบระยะไกล อิทธิพลของเข็มนาฬิกาจะเพิ่มขึ้น) ตัวเก็บประจุเป็นประเภทที่ต้องการ K73-xx แต่ถ้าไม่มีก็สามารถใช้เซรามิก 47 - 68n ได้ ในรีโมตโพรบ-โพรบ ตัวเก็บประจุ KSO ใช้สำหรับแรงดันไฟฟ้าอย่างน้อย 1,000V

การตั้งค่ามิลลิโวลต์มิเตอร์ - โวลต์มิเตอร์ดำเนินการตามลำดับนี้ ตั้งค่าตัวแบ่งแรงดันก่อน โหมดการทำงาน - โวลต์มิเตอร์ ตัวต้านทานทริมเมอร์ R16 (ช่วงย่อย 10V) ถูกตั้งค่าเป็นความต้านทานสูงสุด บนความต้านทาน R9 การควบคุมด้วยโวลต์มิเตอร์แบบดิจิทัลที่เป็นแบบอย่างให้ตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานที่เสถียรที่ 10 V (ตำแหน่ง S1 - X1, S3 - 10v) จากนั้นในตำแหน่ง S1 - X100 ตัวต้านทานการตัดแต่ง R1 และ R4 จะถูกตั้งค่าเป็น 0.1v โดยใช้โวลต์มิเตอร์มาตรฐาน ในกรณีนี้ ในตำแหน่ง S3 - 0.1v ควรตั้งค่าเข็มไมโครแอมมิเตอร์เป็นเครื่องหมายสุดท้ายบนมาตรวัด อัตราส่วน 100/1 (แรงดันไฟฟ้าคร่อมตัวต้านทาน R9 - X1 - 10v ถึง X100 - 0.1v เมื่อตำแหน่งของลูกศรของอุปกรณ์ที่ปรับที่ส่วนสุดท้ายของมาตราส่วนในช่วงย่อย S3 - 0.1v) ได้รับการตรวจสอบและ แก้ไขหลายครั้ง ในกรณีนี้ ข้อกำหนดเบื้องต้น: เมื่อเปลี่ยน S1 แรงดันตัวอย่าง 10V จะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้

ไกลออกไป. ในโหมดการวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ในตำแหน่งสวิตช์ตัวแบ่ง S1 - X1 และสวิตช์ช่วงย่อย S3 - 10v ตัวชี้ไมโครแอมมิเตอร์จะถูกตั้งค่าเป็นส่วนสุดท้ายที่มีตัวต้านทานปรับค่าได้ R16 ผลลัพธ์ (ที่ 10 V ที่อินพุต) ควรเป็นค่าที่อ่านได้ของเครื่องมือเดียวกันในช่วงย่อย 0.1v - X100 และช่วงย่อย 10v - X1

วิธีการตั้งค่าโวลต์มิเตอร์ในช่วงย่อย 0.3v, 1v, 3v และ 10v จะเหมือนกัน ในกรณีนี้ ตำแหน่งของแถบเลื่อนของตัวต้านทาน R1, R4 ในตัวแบ่งจะไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้

โหมดการทำงาน - มิลลิโวลต์มิเตอร์ ที่ทางเข้า5นิ้ว. ในตำแหน่ง S3 - 50 mV ตัวแบ่ง S1 - X100 พร้อมตัวต้านทาน R8 จะตั้งค่าลูกศรเป็นส่วนสุดท้ายของสเกล เราตรวจสอบการอ่านโวลต์มิเตอร์: ที่ช่วงย่อย 10v X1 หรือ 0.1v X100 ลูกศรควรอยู่ตรงกลางของสเกล - 5v

ขั้นตอนการปรับแต่งสำหรับช่วงย่อย 12.5mV และ 25mV จะเหมือนกับสำหรับช่วงย่อย 50mV อินพุตคือ 1.25v และ 2.5v ตามลำดับที่ X 100 การตรวจสอบการอ่านจะดำเนินการในโหมดโวลต์มิเตอร์ X100 - 0.1v, X1 - 3v, X1 - 10v ควรสังเกตว่าเมื่อลูกศรของไมโครแอมมิเตอร์อยู่ในส่วนด้านซ้ายของมาตราส่วนเครื่องมือ ข้อผิดพลาดในการวัดจะเพิ่มขึ้น

ความไม่ชอบมาพากลเทคนิคดังกล่าวสำหรับการสอบเทียบอุปกรณ์: ไม่จำเป็นต้องใช้แหล่งจ่ายไฟที่เป็นแบบอย่าง 12 - 100 mV และโวลต์มิเตอร์ที่มีขีด จำกัด การวัดต่ำกว่า 0.1 V

เมื่อปรับเทียบอุปกรณ์ในโหมดการวัดแรงดันไฟฟ้า RF ด้วยโพรบภายนอกสำหรับช่วงย่อย 12.5, 25, 50 mV (หากจำเป็น) คุณสามารถสร้างกราฟหรือตารางแก้ไขได้

อุปกรณ์ถูกประกอบโดยการติดตั้งบนพื้นผิวในกล่องโลหะ ขนาดขึ้นอยู่กับขนาดของหัววัดที่ใช้และหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวอย่างเช่น ฉันมีหน่วยจ่ายไฟแบบสองขั้วที่ประกอบอยู่บนหม้อแปลงจากเครื่องบันทึกเทปที่นำเข้า (ขดลวดหลักสำหรับ 110v) เป็นการดีที่สุดที่จะประกอบโคลงบน MS 7812 และ 7912 (หรือ LM317) แต่ก็สามารถทำได้ง่ายกว่า - พาราเมตริกบนซีเนอร์ไดโอดสองตัว การออกแบบของโพรบ RF ระยะไกลและคุณลักษณะของการทำงานร่วมกับโพรบนั้นได้อธิบายไว้ในรายละเอียดใน (2, 3)

หนังสือมือสอง:

1. บ.สเตปานอฟ. การวัดแรงดันไฟฟ้า RF ขนาดเล็ก Zh "วิทยุ", ฉบับที่ 7, 12 - 1980, p.55, p.28
2. บ.สเตปานอฟ. มิลลิโวลต์มิเตอร์ความถี่สูง Zh "วิทยุ", ฉบับที่ 8 - 2527, หน้า 57
3. บ.สเตปานอฟ. หัว RF เป็นโวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอล Zh "วิทยุ", ฉบับที่ 8, 2549, หน้า 58
4. ม. Dorofeev โวลต์มิเตอร์บน OU Zh "วิทยุ", ฉบับที่ 12, 2526, หน้า 30

วาซิลี โคโนเนนโก (RA0CCN)

เครื่องมือเหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็ก ขีดจำกัดการวัดสูงสุดคือ 1÷10 mV ความต้านทานภายในอยู่ที่ประมาณ 1÷10 mΩ

แรงดันไฟฟ้าอินพุตจ่ายให้กับตัวกรอง FS รูปตัว L สามส่วนซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อลดการรบกวนของความถี่อุตสาหกรรม - 50 Hz ในสัญญาณอินพุต

จากนั้นแรงดันไฟฟ้าจะถูกมอดูเลตขยายโดยแอมพลิฟายเออร์ Y 1 ซึ่งประกอบด้วย Y "(สเตจที่ 1 และ 2) และ Y" (สเตจที่ 3 - 5) จากนั้นดีมอดูเลตป้อนเข้ากับแอมพลิฟายเออร์ที่ตรงกัน วาย 2 ซึ่งทำขึ้นตามรูปแบบของตัวติดตามแคโทดและทำหน้าที่จับคู่ตัวต้านทาน μA กับตัวต้านทาน วาย 2 . แรงดันไฟฟ้าวัดเป็น μA (100 μA) ซึ่งเป็นสเกลวัดในหน่วยของแรงดัน

ใช้ตัวแปลงสัญญาณการสั่นสะเทือนเป็นโมดูเลเตอร์ DM - ตัวแยกวงแหวนไดโอด

วงจรป้อนกลับทำหน้าที่รักษาอัตราขยายให้คงที่และเปลี่ยนแปลงเมื่อเปลี่ยนขีดจำกัดการวัด

สวิตช์ขีดจำกัดการวัด นอกเหนือจากลิงก์ OS รวมถึงตัวแบ่งแรงดัน DN ที่อยู่ระหว่างสเตจที่สองและสาม วาย 1 .

LFO - เครื่องกำเนิดความถี่พาหะให้แรงดันไฟฟ้าแก่ M และ DM

ตามโครงการนี้ โวลต์มิเตอร์ DC ประเภท B2-11 ถูกสร้างขึ้นโดยมีขีดจำกัดการวัด
V, ความต้านทานภายใน 10÷300 mΩ และข้อผิดพลาด 6÷1%

โวลต์มิเตอร์สากล

ที่ ยูนิเวอร์แซลโวลต์มิเตอร์ถูกสร้างขึ้นตามรูปแบบที่เรียกว่าโครงร่าง "วงจรเรียงกระแส - เครื่องขยายเสียง" ส่วนสำคัญของวงจรคือวงจรเรียงกระแส "B" ตามกฎแล้วในโวลต์มิเตอร์สากลจะใช้ค่าแอมพลิจูด V ซึ่งสร้างขึ้นตามวงจรแก้ไขครึ่งคลื่น (เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างบัสกราวด์ในกรณีของการแก้ไขแบบเต็มคลื่น) ด้วยอินพุตเปิดหรือปิด แต่ตามกฎแล้วจะใช้วงจรที่มีอินพุตแบบปิดซึ่งอธิบายได้จากความเป็นอิสระของแรงดันไฟฟ้าที่เอาต์พุตจากส่วนประกอบคงที่ที่อินพุต

ยูนิเวอร์แซลโวลต์มิเตอร์มีช่วงความถี่กว้าง แต่มีความไวและความแม่นยำค่อนข้างต่ำ

Universal voltmeters V7-17, V7-26, VK7-9 และอื่น ๆ เป็นที่แพร่หลาย ข้อผิดพลาดพื้นฐานของพวกเขาถึง ±4% ช่วงความถี่สูงถึง 10 3 MHz. ขีดจำกัดการวัดตั้งแต่ 100÷300 mV ถึง 10 3 V

เอซีโวลต์มิเตอร์

PPI - การเปลี่ยนขีดจำกัดการวัด

โวลต์มิเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับส่วนใหญ่มีไว้สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้าต่ำ นี่เป็นเพราะโครงสร้าง "แอมพลิฟายเออร์ - วงจรเรียงกระแส" เช่น การขยายแรงดันไฟฟ้าล่วงหน้า อุปกรณ์เหล่านี้มีอิมพีแดนซ์อินพุตสูงเนื่องจากการเริ่มใช้วงจรที่มีการป้อนกลับเฉพาะที่ลึก รวมถึงตัวติดตามแคโทดและอิมิตเตอร์: เรกติไฟเออร์ของค่าเฉลี่ย แอมพลิจูด และค่าที่มีประสิทธิภาพถูกใช้เป็น VP ตามกฎแล้วมาตราส่วนจะจบการศึกษาในหน่วยของค่าที่มีประสิทธิภาพโดยคำนึงถึงอัตราส่วน
และ
สำหรับแรงดันไซน์ หากมีการสอบเทียบมาตราส่วนเป็น ยู พุธหรือ ยู ตแล้วมีการกำหนดที่สอดคล้องกัน

โดยทั่วไปแล้วอุปกรณ์ตามรูปแบบ "แอมพลิฟายเออร์ - วงจรเรียงกระแส" มีความไวและความแม่นยำมากกว่า แต่ช่วงความถี่จะแคบลง แต่ถูก จำกัด โดยแอมพลิฟายเออร์ U

หากใช้ B เป็นค่าเฉลี่ยหรือค่าแอมพลิจูด อุปกรณ์จะมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อรูปร่างของเส้นโค้งแรงดันไฟฟ้าอินพุตเมื่อให้คะแนนสเกลในหน่วย ยู ง .

เมื่อใช้ค่าเฉลี่ย B มักจะดำเนินการในรูปแบบการแก้ไขแบบเต็มคลื่น เมื่อใช้เครื่องตรวจจับแอมพลิจูด - ตามรูปแบบที่มีอินพุตเปิดหรือปิด

คุณสมบัติของโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ของค่าปัจจุบันคือค่ากำลังสองของสเกลเนื่องจากการมีอุปกรณ์กำลังสองใน V มีวิธีพิเศษในการกำจัดข้อเสียนี้

AC มิลลิโวลต์มิเตอร์ของประเภท V3-14, V3-88, V3-2 ฯลฯ เป็นที่แพร่หลาย

ในบรรดาโวลต์มิเตอร์แบบอิเล็กทรอนิกส์ ไดโอดชดเชยโวลต์มิเตอร์ (DKV) มีความแม่นยำสูงสุด ข้อผิดพลาดไม่เกินร้อยเปอร์เซ็นต์ หลักการทำงานอธิบายได้จากแผนภาพต่อไปนี้

NI - ตัวบ่งชี้ที่เป็นโมฆะ

เมื่อสมัคร
และแรงดันชดเชยชดเชย หลังสามารถปรับเปลี่ยนได้เพื่อให้ NI แสดง 0 จากนั้นเราสามารถสันนิษฐานได้
.

โวลต์มิเตอร์แบบพัลส์

Pulse V ได้รับการออกแบบมาเพื่อวัดแอมพลิจูดของสัญญาณพัลส์เป็นระยะที่มีรอบการทำงานสูงและแอมพลิจูดของพัลส์เดี่ยว

ความยากของการวัดอยู่ที่รูปร่างของพัลส์ที่หลากหลายและการเปลี่ยนแปลงที่หลากหลายในลักษณะทางโลก

ทั้งหมดนี้ไม่เป็นที่รู้จักของผู้ดำเนินการ

การวัดพัลส์เดี่ยวทำให้เกิดปัญหาเพิ่มเติม เนื่องจากไม่สามารถรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับค่าที่วัดได้โดยการสัมผัสสัญญาณซ้ำๆ

Impulse V ถูกสร้างขึ้นตามรูปแบบข้างต้น ที่นี่ PAI เป็นตัวแปลงแอมพลิจูดและอิมพัลส์เป็นแรงดัน นี่คือบล็อกที่สำคัญที่สุด ในหลายกรณี ไม่เพียงจัดเตรียมการแปลงที่ระบุและการจัดเก็บค่าที่แปลงแล้วในช่วงเวลาอ้างอิงเท่านั้น

ส่วนใหญ่มักใช้เครื่องตรวจจับสูงสุดของตัวเก็บประจุไดโอดใน PAI ลักษณะเฉพาะของเครื่องตรวจจับเหล่านี้คือระยะเวลาของชีพจร τ ยูอาจจะเล็กแต่รอบหน้า-ใหญ่ ส่งผลให้ τ ยู"C" จะไม่ชาร์จจนเต็ม และสำหรับ "T" จะมีการคายประจุอย่างมาก

เครื่องมือวัดแบบโฮมเมด

พารามิเตอร์หลัก:

ช่วงของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้, mV 3...5*І0^3;

ช่วงความถี่การทำงาน Hz 30.. .30*10^3;

ความไม่สม่ำเสมอของการตอบสนองความถี่ dB ±1;

ความต้านทานอินพุต, mOhm:

บน "ภายใน 10, 20, 50 mV 0.1;

ภายใน 100 "mV .. .5 V 1.0;

ข้อผิดพลาดในการวัด % 10

แผนภาพอุปกรณ์

อุปกรณ์ประกอบด้วยตัวติดตามอิมิตเตอร์อินพุต (ทรานซิสเตอร์ V1, V2), สเตจขยาย - (ทรานซิสเตอร์ V3) และโวลต์มิเตอร์ AC (ทรานซิสเตอร์ V4, V5, ไดโอด V6-V9 และไมโครแอมมิเตอร์ P1)

แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่วัดได้จากขั้วต่อ X1 จะถูกป้อนไปยังผู้ติดตามอิมิตเตอร์อินพุตผ่านตัวแบ่งแรงดัน (ตัวต้านทาน R1, R2* และ R22) ซึ่งแรงดันนี้สามารถลดได้ 10 หรือ 100 เท่า การลดลง 10 เท่าเกิดขึ้นเมื่อสวิตช์ S1 ถูกตั้งค่าเป็น X 10 mV (ตัวแบ่งเกิดจากตัวต้านทาน R1 และตัวต้านทาน R22 ที่เชื่อมต่อแบบขนานและความต้านทานอินพุตของผู้ติดตามอิมิตเตอร์) ตัวต้านทาน R22 ใช้เพื่อตั้งค่าความต้านทานอินพุตของอุปกรณ์อย่างแม่นยำ (100 kOhm) เมื่อตั้งค่าสวิตช์ S1 เป็น X 0.1 V แรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ 1/100 จะถูกส่งไปยังอินพุตของตัวติดตามอิมิตเตอร์

แขนท่อนล่างของตัวแบ่งในกรณีนี้ประกอบด้วยความต้านทานอินพุตของตัวตามและตัวต้านทาน R22 และ R2*

ที่เอาต์พุตของผู้ติดตามอิมิตเตอร์จะมีตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้าอีกตัวรวมอยู่ (สวิตช์ S2 และตัวต้านทาน R6-R8) ซึ่งทำให้สามารถลดทอนสัญญาณที่ป้อนไปยังเครื่องขยายเสียงเพิ่มเติมได้

ขั้นตอนต่อไปของมิลลิโวลต์มิเตอร์ - AF แอมพลิฟายเออร์แรงดันไฟฟ้าบนทรานซิสเตอร์ V3 (ได้รับประมาณ 30) - ให้ความสามารถในการวัดแรงดันไฟฟ้าต่ำ / จากเอาต์พุตของขั้นตอนนี้แรงดันไฟฟ้าที่ขยาย 34 จะถูกป้อนเข้ากับอินพุตของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ เมตรที่มีสเกลเชิงเส้นซึ่งเป็นแอมพลิฟายเออร์แบบสองขั้นตอน (V4, V5) ที่มีการป้อนกลับเชิงลบผ่านสะพานเรียงกระแส (V7-V10) ไมโครแอมมิเตอร์ P1 รวมอยู่ในเส้นทแยงมุมของสะพานนี้

ความไม่เชิงเส้นของมาตราส่วนของโวลต์มิเตอร์ที่อธิบายไว้ในช่วงเครื่องหมาย 30 ... 100 ไม่เกิน 3% และในพื้นที่ทำงาน (50 ... 100) -2% เมื่อทำการสอบเทียบ ความไวของมิลลิโวลต์มิเตอร์จะถูกปรับโดยตัวต้านทาน R13

อุปกรณ์นี้สามารถใช้ทรานซิสเตอร์พลังงานต่ำความถี่ต่ำใดก็ได้ที่มีค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนกระแสคงที่ h21e = 30...60 (ที่กระแสอิมิตเตอร์ 1 mA) ควรติดตั้งทรานซิสเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์สูง h21e แทน V1 และ V4 ไดโอด V7-V10 - เจอร์เมเนียมใด ๆ จากซีรีย์ D2 หรือ D9

สามารถเปลี่ยนซีเนอร์ไดโอด KS168A ได้ด้วยซีเนอร์ไดโอด KS133A สองตัวโดยเปิดเป็นอนุกรม อุปกรณ์นี้ใช้ตัวเก็บประจุ MBM (C1), K50-6 (อื่นๆ ทั้งหมด), ตัวต้านทานคงที่ MLT-0.125, ทริมเมอร์ SPO-0.5

สวิตช์ S1 และ S2 (แบบเลื่อนจากวิทยุทรานซิสเตอร์ Sokol) ได้รับการแก้ไขเพื่อให้แต่ละสวิตช์กลายเป็นสองขั้วในสามตำแหน่ง: ในแต่ละแถว หน้าสัมผัสคงที่มาก (หน้าสัมผัสเคลื่อนที่สองหน้า) จะถูกลบออก และหน้าสัมผัสเคลื่อนที่ที่เหลือจะถูกลบออก จัดเรียงใหม่ตามการสลับไดอะแกรม

การปรับอุปกรณ์จะลดลงเป็นการเลือกโหมดที่ระบุในไดอะแกรมโดยตัวต้านทานที่มีเครื่องหมายดอกจันและการสำเร็จการศึกษาของมาตราส่วนตามอุปกรณ์ที่เป็นแบบอย่าง

ฉันต้องการ AC มิลลิโวลต์มิเตอร์ที่แม่นยำ ฉันไม่อยากเสียสมาธิไปกับการค้นหาวงจรที่เหมาะสมและหยิบชิ้นส่วน จากนั้นฉันก็ซื้อชุด "AC Millivoltmeter" สำเร็จรูป เมื่อฉันเจาะลึกคำแนะนำปรากฎว่าฉันมีสิ่งที่ต้องการเพียงครึ่งเดียวในมือของฉัน ฉันออกจากกิจการนี้และซื้อออสซิลโลสโคป LO-70 รุ่นเก่าแต่อยู่ในสภาพดีเยี่ยมที่ตลาดและทำทุกอย่างได้อย่างสมบูรณ์แบบ และในครั้งต่อๆ ไป ฉันค่อนข้างเบื่อที่จะย้ายกระเป๋าใบนี้กับนักออกแบบจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ฉันจึงตัดสินใจประกอบมันต่อไป มีความอยากรู้ว่ามันจะดีแค่ไหน

ชุดนี้ประกอบด้วยไมโครเซอร์กิต K544UD1B ซึ่งเป็นแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลสำหรับการทำงานที่มีความต้านทานอินพุตสูงและกระแสอินพุตต่ำ พร้อมการแก้ไขความถี่ภายใน บวกแผงวงจรพิมพ์ที่มีตัวเก็บประจุสองตัวพร้อมตัวต้านทานและไดโอดสองคู่ มีสอนประกอบให้ด้วย ทุกอย่างเรียบง่าย แต่ไม่มีความผิดชุดหนึ่งมีราคาน้อยกว่าหนึ่งชิปจากการขายปลีก

มิลลิโวลต์มิเตอร์ที่ประกอบขึ้นตามโครงร่างนี้ช่วยให้คุณสามารถวัดแรงดันไฟฟ้าที่มีขีด จำกัด ได้:

• 1 - สูงถึง 100 mV
• 2 - สูงสุด 1 V
• 3 - สูงสุด 5 โวลต์

ในช่วง 20 Hz - 100 kHz อิมพีแดนซ์อินพุตประมาณ 1 MΩ แหล่งจ่ายแรงดัน
จาก + 6 ถึง 15 V.

แผงวงจรพิมพ์ของ AC มิลลิโวลต์มิเตอร์จะแสดงจากด้านข้างของแทร็กที่พิมพ์ สำหรับ "การวาด" ใน Sprint-Layout ("การมิเรอร์" ไม่จำเป็น) หากจำเป็น

การประกอบเริ่มต้นด้วยการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของส่วนประกอบ: ฉันใส่ซ็อกเก็ตไว้ใต้ไมโครวงจร (จะปลอดภัยกว่า) ตัวเก็บประจุเซรามิกเปลี่ยนเป็นตัวเก็บประจุแบบฟิล์ม หนึ่งในไดโอด D9B อยู่ในสภาพทรุดโทรมระหว่างการติดตั้ง - มันบัดกรี D9I ทั้งหมดเนื่องจากไม่ได้สะกดตัวอักษรตัวสุดท้ายของไดโอดในคำแนะนำเลย มีการวัดการให้คะแนนของส่วนประกอบทั้งหมดที่ติดตั้งบนบอร์ดซึ่งสอดคล้องกับที่ระบุไว้ในวงจร (สำหรับอิเล็กโทรไลต์)

ชุดนี้ประกอบด้วยตัวต้านทานสามตัวที่มีค่าเล็กน้อย R2 - 910 Ohm, R3 - 9.1 kOhm และ R4 - 47 kOhm อย่างไรก็ตามมีข้อกำหนดในคู่มือการประกอบว่าต้องเลือกค่าของมันในระหว่างกระบวนการตั้งค่า ดังนั้นฉันจึงตั้งค่าตัวต้านทานการตัดแต่งเป็น 3, 3 kOhm, 22 kOhm และ 100 kOhm ทันที จำเป็นต้องติดตั้งบนสวิตช์ที่เหมาะสม ฉันใช้ยี่ห้อ PD17-1 ที่มีจำหน่าย ดูเหมือนสะดวกมาก ขนาดเล็ก มีบางอย่างที่จะติดเข้ากับบอร์ด มีตำแหน่งการสลับคงที่สามตำแหน่ง

เป็นผลให้ฉันวางโหนดทั้งหมดจากชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์บนแผงวงจรเชื่อมต่อเข้าด้วยกันและเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ AC พลังงานต่ำ - หม้อแปลง TP-8-3 ซึ่งจะจ่ายแรงดันไฟฟ้า 8.5 โวลต์ เข้ากับวงจร

และตอนนี้การดำเนินการขั้นสุดท้าย - การสอบเทียบ เครื่องเสมือนถูกใช้เป็นเครื่องกำเนิดความถี่เสียง การ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์ ที่อินพุตของมิลลิโวลต์มิเตอร์สัญญาณที่มีความถี่ 1,000 Hz จะถูกส่งจากเครื่องกำเนิดความถี่เสียงซึ่งค่าที่มีประสิทธิภาพนั้นสอดคล้องกับแรงดันไฟฟ้าที่ จำกัด ของช่วงย่อยที่เลือก

เสียงมาจากแจ็คหูฟัง (สีเขียว) หากหลังจากเชื่อมต่อกับวงจรและเปิดเครื่องกำเนิดเสียงเสมือนจริงแล้ว เสียง "ไม่ไป" และจะไม่ได้ยินแม้หลังจากเชื่อมต่อหูฟัง จากนั้นในเมนู "เริ่มต้น" ให้วางเมาส์เหนือ "การตั้งค่า" แล้วเลือก " แผงควบคุม” โดยเลือก “ตัวจัดการเอฟเฟกต์เสียง” และในนั้นคลิกที่ “เอาต์พุต S / PDIF” ซึ่งจะมีการระบุตัวเลือกหลายตัว ของเราคือตัวที่มีคำว่า "เอาต์พุตแบบอะนาล็อก" และเสียงจะไป.

เลือกช่วงย่อย "สูงถึง 100 mV" และด้วยความช่วยเหลือของตัวต้านทานการปรับค่า ลูกศรถูกเบี่ยงเบนโดยส่วนสุดท้ายของมาตราส่วนไมโครแอมมิเตอร์ (คุณไม่จำเป็นต้องใส่ใจกับสัญลักษณ์ความถี่บนมาตราส่วน) ทำเช่นเดียวกันกับช่วงย่อยอื่น ๆ ได้สำเร็จ คำแนะนำของผู้ผลิตในเอกสารสำคัญ แม้จะมีความเรียบง่าย แต่นักออกแบบวิทยุก็ค่อนข้างมีประสิทธิภาพ และสิ่งที่ฉันชอบเป็นพิเศษก็เพียงพอแล้วในการจัดฉาก ในคำชุดเป็นสิ่งที่ดี ใส่ทุกอย่างในกล่องที่เหมาะสม (ถ้าจำเป็น) การติดตั้งตัวเชื่อมต่อและอื่น ๆ จะเป็นเรื่องของเทคนิค

อภิปรายบทความ AC MILLIVOLTMETER

บทความนี้มุ่งเน้นไปที่โวลต์มิเตอร์สองตัวที่ติดตั้งบนไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F676 โวลต์มิเตอร์เครื่องหนึ่งมีช่วงแรงดันไฟฟ้า 0.001 ถึง 1.023 โวลต์ ส่วนอีกเครื่องหนึ่งมีตัวแบ่งความต้านทาน 1:10 ที่เหมาะสม สามารถวัดแรงดันไฟฟ้าได้ตั้งแต่ 0.01 ถึง 10.02 โวลต์ ปริมาณการใช้ปัจจุบันของอุปกรณ์ทั้งหมดที่มีแรงดันเอาต์พุตโคลง +5 โวลต์อยู่ที่ประมาณ 13.7 mA วงจรโวลต์มิเตอร์แสดงในรูปที่ 1

สองวงจรโวลต์มิเตอร์

โวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอล, การทำงานของวงจร

ในการใช้โวลต์มิเตอร์สองตัว จะใช้เอาต์พุตสองตัวของไมโครคอนโทรลเลอร์ ซึ่งกำหนดค่าเป็นอินพุตสำหรับโมดูลแปลงดิจิทัล อินพุต RA2 ใช้สำหรับวัดแรงดันไฟฟ้าต่ำในเขตโวลต์ และตัวแบ่งแรงดันไฟฟ้า 1:10 เชื่อมต่อกับอินพุต RA0 ซึ่งประกอบด้วยตัวต้านทาน R1 และ R2 ซึ่งช่วยให้คุณวัดแรงดันไฟฟ้าได้สูงสุด 10 โวลต์ ไมโครคอนโทรลเลอร์นี้ใช้ โมดูล ADC สิบบิตและเพื่อดำเนินการวัดแรงดันไฟฟ้าด้วยความแม่นยำ 0.001 โวลต์สำหรับช่วง 1 V จำเป็นต้องใช้แรงดันอ้างอิงภายนอกจาก ION ของไมโครวงจร DA1 K157XP2 ตั้งแต่พลัง และเขาไมโครเซอร์กิตมีขนาดเล็กมากและเพื่อไม่ให้อิทธิพลของวงจรภายนอกบน ION นี้ จึงมีการนำบัฟเฟอร์ออปแอมป์บนไมโครเซอร์กิต DA2.1 เข้าสู่วงจร LM358N. นี่คือตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าที่ไม่กลับด้านพร้อมข้อเสนอแนะเชิงลบ 100% - OOS เอาต์พุตของ op-amp นี้โหลดด้วยโหลดที่ประกอบด้วยตัวต้านทาน R4 และ R5 จากตัวต้านทานทริมเมอร์ R4 จะใช้แรงดันอ้างอิง 1.024 V กับพิน 12 ของไมโครคอนโทรลเลอร์ DD1 ซึ่งกำหนดค่าเป็นอินพุตแรงดันอ้างอิงสำหรับการทำงาน โมดูล ADC. ที่แรงดันไฟฟ้านี้ บิตของสัญญาณดิจิทัลแต่ละบิตจะเท่ากับ 0.001 V เพื่อลดผลกระทบของสัญญาณรบกวน จึงใช้ตัวติดตามแรงดันไฟฟ้าอีกตัวหนึ่งซึ่งใช้กับออปแอมป์ตัวที่สองของชิป DA2 เมื่อวัดค่าแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็ก OOS ของแอมพลิฟายเออร์นี้ลดองค์ประกอบเสียงรบกวนของค่าแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ลงอย่างมาก แรงดันไฟฟ้าของเสียงอิมพัลส์ของแรงดันไฟฟ้าที่วัดได้ก็ลดลงเช่นกัน

จอ LCD สองบรรทัดถูกใช้เพื่อแสดงข้อมูลเกี่ยวกับค่าที่วัดได้ แม้ว่าบรรทัดเดียวจะเพียงพอสำหรับการออกแบบนี้ แต่การมีความสามารถในการแสดงข้อมูลเพิ่มเติมสำรองไว้ก็ไม่เลวเช่นกัน ความสว่างของไฟแบ็คไลท์ของตัวบ่งชี้ถูกควบคุมโดยตัวต้านทาน R6 ความคมชัดของอักขระที่แสดงขึ้นอยู่กับค่าของตัวต้านทานของตัวแบ่งแรงดัน R7 และ R8 อุปกรณ์นี้ใช้พลังงานจากตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ประกอบอยู่บนชิป DA1 แรงดันเอาต์พุต +5 V ถูกกำหนดโดยตัวต้านทาน R3 เพื่อลดการใช้กระแสไฟฟ้าทั้งหมด แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟของตัวควบคุมสามารถลดลงเป็นค่าที่ตัวควบคุมตัวบ่งชี้จะยังคงทำงานได้ เมื่อตรวจสอบวงจรนี้ ตัวบ่งชี้จะทำงานอย่างต่อเนื่องที่แรงดันไฟฟ้าของไมโครคอนโทรลเลอร์ 3.3 โวลต์

การตั้งค่าโวลต์มิเตอร์

การตั้งค่าโวลต์มิเตอร์นี้ต้องใช้มัลติมิเตอร์แบบดิจิตอลอย่างน้อยที่สามารถวัดได้ 1.023 โวลต์เพื่อตั้งค่าแรงดันอ้างอิงของค่าอ้างอิง ดังนั้นเราจึงตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าเป็น 1.024 โวลต์ที่พิน 12 ของชิป DD1 โดยใช้โวลต์มิเตอร์ควบคุม จากนั้นที่อินพุตของ op-amp DA2.2 พิน 5 เราใช้แรงดันไฟฟ้าตามค่าที่ทราบ เช่น 1,000 โวลต์ หากการอ่านค่าของตัวควบคุมและโวลต์มิเตอร์แบบปรับได้ไม่ตรงกัน ตัวต้านทานการตัดแต่ง R4 จะทำการอ่านค่าที่เท่ากันโดยการเปลี่ยนค่าของแรงดันอ้างอิง จากนั้น แรงดันไฟฟ้าควบคุมของค่าที่ทราบจะถูกนำไปใช้กับอินพุต U2 เช่น 10.00 โวลต์ และโดยการเลือกค่าความต้านทานของตัวต้านทาน R1 เป็นไปได้และ R2 หรือทั้งสองอย่างสามารถอ่านค่าโวลต์มิเตอร์ที่เทียบเท่ากันได้ เสร็จสิ้นการปรับ