RMS 전압계 - 멀티미터 접두사. 구성표, 설명

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RMS 전압계 - 멀티미터 접두사. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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접두어는 83x 시리즈 디지털 멀티미터의 기능을 확장하여 다양한 형태의 교류 전압과 추가 션트 및 전류의 rms 값을 측정할 수 있습니다. 부착물은 멀티미터의 내부 ADC 안정기에 의해 구동되며 조정이 필요하지 않으며 반복하기 쉽고 높은 측정 정확도를 제공합니다.

무선 공학 문헌에서 평균 제곱근 (다른 이름-유효, 유효 및 영어 약어-RMS) 측정에 대해 전압 및 전류 값에 대해 두 번 이상 대화가있었습니다. 따라서 그러한 측정 장치가 없어 구입할 수 없는 라디오 아마추어에게는 가정 실험실을 위해 스스로 만드는 것이 흥미로울 수 있습니다. 내부 스태빌라이저로 구동되는 디지털 멀티 미터에 대한 부착물과 같은 특수 AD736 마이크로 회로를 기반으로 유사한 장치를 만들면 작업이 단순화됩니다. 다양한 형태의 교류 전압의 rms 값을 측정하기 위한 이러한 부착물의 다이어그램이 그림 1에 나와 있습니다. XNUMX.

쌀. 1. 다양한 형태의 교류전압 실효값 측정을 위한 회로부착 (확대하려면 클릭)

주요 기술 특성

측정 한계, V ....... 0,2; 2; 20
0,1....1 범위의 전압 측정 시 주파수 범위
각 측정 한계에 대한 최대값, Hz, 이상....... 50...10000
위의 간격 및 주파수 범위에서 전압 측정 오류, % 이상 ....... 2
입력 저항, MΩ ...... 1
소비 전류, mA 이상 ....... 0,8

셋톱 박스에 사용되는 AD736 마이크로 회로를 기반으로 조립된 전압계의 특성을 결정하는 보다 자세한 기능 및 기능은 [2]에서 확인할 수 있습니다.

측정된 교류 전압은 소켓 "U에 공급됩니다._{~ 안에}"및 분리 커패시터 C1을 통해 저항 분배기 R1-R3에 연결되며 스위치 SA1의 적절한 위치를 선택하여 측정 한계가 설정됩니다. 가동 접점에서 DA1 AD736JN 마이크로 회로의 입력으로 들어갑니다. 저항 R4 다이오드 VD1, VD2는 보호 기능이 있으며 측정 한계를 잘못 선택하면 입력에 나타날 수 있는 고전압으로 인한 고장으로부터 칩 DA1을 보호합니다.커패시터 C2 및 C3의 커패시턴스는 사용 권장 사항에 따라 선택됩니다. 마이크로 회로는 첨부 파일의 특정 응용 프로그램에 따라 변경 될 수 있습니다 : 오디오 전압계, 평균값 전압계 등. DA1 칩의 출력에서 \uXNUMXb\uXNUMXb양극성의 일정한 전압 형태로 신호가 공급됩니다 후속 측정을 위해 멀티미터의 "VΩmA" 입력에 연결합니다.

AD736에는 전력용 바이폴라 전압 소스가 필요합니다. 공급 전압에 대한 최소 요구 사항은 +2,8V 및 -3,2V입니다. 따라서 멀티 미터 +3V의 내장 ADC 안정기에서 셋톱 박스에 전원을 공급하려면 고효율 음 전압 변환기가 DA2 칩이 사용되며, 이에 대한 설명은 [3]에 나와 있습니다. 변환기는 -5,5V의 전압으로 미세 회로에 전원을 공급합니다.

접두사는 한쪽면이 적층된 유리 섬유로 만든 보드에 조립됩니다. 인쇄 회로 기판의 그림과 그 위에 요소의 배열이 그림에 나와 있습니다. 2. 조립된 어태치먼트의 사진은 Fig. 3. 보드에 세 개의 주석 도금 와이어 점퍼가 있습니다. 나머지 요소를 설치하기 전에 납땜됩니다. 칩 DA1 및 DA2 - DIP8 패키지. 커패시터 C1, C4 - 출력 세라믹, K10-17B의 수입 아날로그. 산화물 커패시터 - 가져온 출력(미니 버전). 저항기 - 출력 전력 0,125 또는 0,25W. 핀 XP1 "NPNc" - 커넥터 또는 적절한 직경의 주석 도금 와이어에 적합합니다. XP2, XP3 핀을 설치한 후 보드의 구멍을 "제자리에" 뚫습니다. 핀 XP2 "VΩmA" 및 XP3 "COM" - 멀티미터용 프로브에서. 입력 소켓 XS1, XS2 "U"_{~ 안에}"- DINKLE, DEGSON의 350 시리즈 나사 단자대 02-021-12-350. SA1 스위치 - 슬라이딩 시리즈 MSS, MS, IS, 예: MSS-23D19(MS-23D18).

RMS 전압계 - 멀티미터 부착
쌀. 2. 인쇄 회로 기판의 도면 및 그 위의 요소 위치

RMS 전압계 - 멀티미터 부착
쌀. 3. 조립 접두사

접두사는 조정할 필요가 없습니다. 그것으로 작업 할 때 멀티 미터 작업 종류의 스위치는 200mV 한계에서 DC 전압을 측정하는 위치로 설정됩니다. 분배기에서 저항 R1, R2의 저항을 측정하는 위의 정확도를 위해 다음과 같이 공칭 계열 E12(10%) 또는 E24(5%) 중에서 선택할 수 있습니다. 먼저 공칭 저항이 각각 900 및 90kΩ인 저항에서 910 및 91kΩ을 샘플링합니다. 둘째, 저항 R1은 저항에서 1kΩ을 선택하여 2MΩ, R100 - 3kΩ, R11,1 - 11kΩ의 저항으로 설정할 수 있습니다. 그러나 여기에는 "모든 것이 조금 더 많다"또는 "모든 것이 조금 적다"를 고려하여 많은 변형이 있습니다. 셋톱 박스를 멀티 미터에 연결하기 전에 오작동시 내장형 저전력 ADC 공급 전압 조정기를 비활성화하지 않도록 전류 보호 기능이있는 다른 3V 전원에서 소비하는 전류를 확인해야합니다. 보드의 통전 트랙의 모든 요소 또는 우발적 단락.

셋톱박스의 입력 임피던스는 최대 10MΩ까지 높일 수 있습니다. 이렇게하려면 입력 분배기 R1-R3의 저항의 모든 저항을 0805 배 높이면 충분합니다. 주파수 범위의 보존은 필요한 경우 분배기 주파수를 독립적으로 만들어 달성됩니다. 이 경우 아시다시피 각각의 분배 저항과 병렬로 적절한 용량의 커패시터를 연결해야 합니다. 이 커패시터의 인쇄된 도체 측면에서 보드에 해당 접촉 패드가 제공됩니다. 이 커패시터는 표면 장착형이며 크기는 1206, 100입니다. 이러한 각 RC 회로의 대략적인 시정수는 XNUMXµs이며 측정 장비의 입력 분배기를 설정하는 잘 알려진 방법에 따라 선택됩니다.

역전류 보호 다이오드 VD1, VD2(1N4148)가 있으면 측정 시 추가 오류가 발생할 수 있습니다. 이를 제거하려면 FDLL1A와 같이 역 전압 2V에서 역 전류가 5 ... 300nA 이하인 다이오드를 사용하거나 사용 가능한 다이오드 중에서 선택해야합니다. 200MΩ의 입력 저항으로 1mV 한계에서 모든 멀티미터로 역전류를 측정할 수 있습니다. 다이오드의 음극은 전원의 플러스에 연결되고 양극은 멀티 미터 프로브와 직렬로 마이너스에 연결됩니다. 밀리볼트 단위의 판독값은 수치적으로 나노암페어 단위의 역전류와 동일합니다. 장치의 입력 저항이 10MΩ인 경우 판독값을 XNUMX으로 나누어야 합니다.

예를 들어 네트워크 변압기의 무부하 전류, 이를 기반으로 한 전원 공급 장치, 스위칭 전원 공급 장치 및 기타 유사한 장치와 같은 교류의 RMS 값을 측정하려면 클램프가 있는 측정 션트로 부착물을 보완하는 것이 유용합니다. . 이렇게 하려면 터미널 "U_{~ 안에}"두 개의 절연 전선이 있는 1옴 저항, 반대쪽 끝에는 "악어"와 같은 납땜 클립이 있습니다. 2W 저항을 설치하면 200mA 및 2A 내에서 교류를 측정할 수 있습니다. 스위치 SA1 "200mV"및 "2V"의 위치 이러한 션트가 멀티 미터에 연결된 저자의 셋톱 박스 버전은 그림 4에 나와 있습니다.

RMS 전압계 - 멀티미터 부착
쌀. 4. 멀티미터에 션트가 연결된 저자 버전의 셋톱 박스

10, 50, 500 및 5000Hz의 주파수로 삼각형 및 직사각형 모양(사행)의 전압 측정 정확도에 대한 저자의 접두사를 확인할 때 멀티미터 판독값은 기준 전압계 판독값과 1% 이하 차이가 났습니다. 각 측정 한계에서 0,1 ... 1 최대값의 범위.

문학

Long A. AC 전압계는 무엇을 보여줍니까? - 라디오, 2006, No. 6, p. 23-27.
AD736 저비용, 저전력, True RMS-DC 컨버터. - URL: 아날로그. com/static/imported-files/data_sheets/AD736.pdf.
Glibin S. ICL7660 시리즈 마이크로 회로를 기반으로 하는 변환기에서 두 배의 바이폴라 전압을 얻습니다. - 라디오, 2015, No. 3, p. 35.

저자: S. Glibin

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전문가는 실험실에서 아직 개발 중인 프로토타입에는 보정되고 사용자 지정 가능하며 이러한 요소가 소비하는 전력을 기반으로 다른 카드에 의해 전자적으로 보완되는 XNUMX개의 전동 휠이 있다고 말했습니다.

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