Приставка к мультиметру для проверки индуктивности. LC-метр — приставка к мультиметру. Электронная схема токовых клещей

Вам предложена приставка-металлоискатель к мультиметру типа DT-832 (или аналогичного), представляющая собой высококачественный генератор с объёмным контуром. Его можно его использовать в качестве достаточно чувствительного металлоискателя, способного обнаружить пятирублёвую монету на глубине более 10 см, а ведро или крышку люка на глубине полутора метра.

Принципиальная схема приставки показана на рисунке. Её задача в преобразовании степени воздействия на контур L1-С2 металлического предмета в постоянное напряжение на конденсаторе C3. Это напряжение измеряется мультиметром, и по его показаниям определяется наличие металлического предмета

Основа приставки ВЧ генератор на транзисторе VT1.Величина ПОС, приводящей к запуску генератора зависит от сопротивления резистора R1 (это резистор подстроечный). При помощи регулировки этого резистора генератор устанавливается в такой режим, когда он очень сильно зависит от параметров окружающей контур среды. А это приводит к изменению глубины возбуждения генератора от изменения параметров окружающей контур среды, что, в свою очередь, приводит к изменению тока, потребляемого генератором. Что, по закону Ома, приводит к изменению напряжения на генераторе, которое изменяется мультиметром.
К сожалению, такой способ не позволяет различать цветные и чёрные металлы.

Питается приставка от того же источника, что и мультиметр (для её подключения нужно припаять к колодки батареи два проводника разного цвета, которые выводить через щель между корпусом мультиметра и крышкой, либо установить на корпусе малогабаритный трехпроходной разъём) Измеряемое напряжение подается с точки соединения резисторов R1 и R2 на вход для измерения постоянного напряжения.

Контурная катушка имеет диаметр около 120 мм. Каркасом катушки служит круглый бокс для десяти компакт-дисков. Обмотка состоит из 250 витков провода диаметром 0.23мм (или около того), с отводом от 150-го (считая от коллектора VT1).Обмотку нужно уложить виток к витку, а затем, закрепить при помощи скотч-ленты. Катушка закреплена посредине на круглом корпусе, роль которого выполняет круглый пластмассовый пенал для карандашей. В этом пенале расположены все детали генератора. С мультиметром приставка связана трехпроходным экранированным кабелем.

Для обеспечения стабильности работы построечный резистор R1 желательно должен быть многооборотным.
Конденсаторы должны быть как можно более стабильными, использовать электролитические на месте C3 и C4 не рекомендуется из-за их нестабильности.
Транзистор, желательно выбрать с коэффициентом передачи не ниже 100.Транзистор может быть любой кремниевый общего применения, но удовлетворяющий этому требованию.
Налаживание состоит в следующем. Установите R1 в положение максимального сопротивления. Затем уменьшайте медленно сопротивление резистора и следите за показаниями прибора (имеются в виду абсолютные показания, а не по модулю, поскольку мультиметр будет показывать как отрицательные, так и положительные значения напряжения). Напряжение должно постепенно увеличиваться, а затем начать падать. С этого момента внимательно! Продолжая уменьшать сопротивление R1 найдите момент, когда показания прибора снова начнут расти. Затем, при дальнейшем уменьшении R1 они опять начнут падать. Теперь, вернитесь назад и установите R1 примерно в среднее положение между моментом, с которого показания растут, и с которого они начинают падать. Это и будет точка максимальной чувствительности прибора.

В процессе эксплуатации эту калибровку нужно периодически повторять, так как она будет сбиваться от понижения напряжения источника питания от его разряда.
Получить значительно большую чувствительность и стабильность можно, если питать приставку от отдельного стабилизированного источника постоянного тока напряжением 6-7V(от отдельной аналогичной батареи, но через стабилизатор).Использовать для питания приставки сетевой источник нежелательно, так как через него проникают различные сетевые помехи и наводки, которые, в общем, снижают чувствительность.

Если поэкспериментировать с числом витков катушки, положением отвода и ёмкостями конденсаторов C1 и C2,можно достигнуть значительной чувствительности. Параметры этих настроек сильно зависят от параметров используемого транзистора. Например, можно настроить прибор так, что пятирублёвую монету он будет чувствовать с 15-17 см.
Налаживая прибор, держитесь подальше от различных металлических предметов, типа батарей, водопроводных труб, выключите приборы, могущие создавать помехи (персональный компьютер, например).

Список радиоэлементов

У каждого радиолюбителя в арсенале имеется простой и надежный измерительный прибор мультиметр, но иногда его возможностей не хватает. Тогда на помощь нам приходят самодельные схемы - приставки к мультиметру, которые помогут начинающему электронщику в его радиолюбительской практике

Конструкция самодельной приставки состоит из регулируемого повышающего преобразователя напряжения с питанием от 5 В блока питания или USB; Генератора прямоугольных импульсов DD1.1 с частотой следования 15 кГц; Дифференцирующей цепочки на СЗ и VT1 и инвертора на элементах DD1.2-DD1.4.

Прямоугольные импульсы с генератора DD1.1 через дифференцирующую цепочку проходят на входы DD1.2. Сильнее открывая VT1, можно «уменьшить» импульсы на его входах. Инвертируемые импульсы через резистор R3 подаются на базу транзистора VT2. То есть если на выходах инвертора единица, транзистор VT2 открыт и через дроссель L1 начинает течь ток, а энергия накапливается в его магнитном поле. При "нуле" транзистор VT2 закрыт и на L1 формируется импульс напряжения самоиндукции, который выпрямляется диодом VD1 и сглаживается конденсатором С5. Чем длиннее импульс, приходящий на VT2, тем выше уровень энергии накапливаемый в дросселе и тем выше напряжение с выхода выпрямителя.

В начальном состоянии скважность импульсов генератора около двух и напряжение на выходе выпрямителя максимальное. Оно поступает на VT1 через делитель на резисторах R2-R4, VT1 открывается и длительность импульса, идущего на базу VT2 становится меньше, как и напряжение на выходе выпрямителя. Таким образом осуществляется стабилизация напряжения на выходе выпрямителя в диапазоне 55-60 В. Регулировать выходное напряжение можно резистором R4.

Для проверки стабилитрона к приставке подсоединяют мультиметр на режиме постоянного тока. Проверяемый стабилитрон подсоединяют к гнёздам XS1, переключатель SA2 устанавливают в положение «Стаб.». Если стабилитрон рабочий и его напряжение стабилизации не превышает 50 В, ток проходящий через него возрастает и загорается светодиод HL1, транзистор VT1 откроется еще сильнее и напряжение на выходе выпрямителя станет меньше. В данном случае напряжение на стабилитроне будет соответствовать напряжению стабилизации, которое и измеряем мультметром. Так как мы знаем полярность, то легко понять назначение выводов стабилитрона. Если подсоединить стабилитрон в прямом включение, то VT1 откроется полностью, и прямоугольные импульсы перестанут поступать на DD1.2 и питание на выпрямитель поступает от 5 вольтового блока питания.

Для проверки динистора его подключают к разъему XS2, напряжение на который подается через RC-цепь R6-C7 или R7-C6. В исходном состояние SA1 переключают в режим «Пров.», a SA2 - в режим «Дин.». Если динистор работает нормально, он вместе с RC-цепью R6-C7 входит в состав релаксационного генератора с частотой следования импульсов несколько герц. Как только напряжение на конденсаторе С7 достигнет уровня открывания динистора. Он быстро разрядится через резистор R5 и светодиод HL1, который при этом кратковременно вспыхнет. Из-за того, что частота следования импульсов невелика конденсатор С4 не в состояние поддерживать постоянное напряжение на базе VT1, поэтому напряжение на выпрямителе нестабильно. Этот режим хорошо подходит для проверки работоспособности динистора, но если уровень открывания динистора больше 55 В, релаксационный генератор уже не работает.

Чтобы замерить уровень открывания динистора, разъем XS2 переключают к цепи R7-C6. При этом частота следования импульсов в релаксационном генераторе возрастает как минимум в несколько раз, и конденсатор С4 спокойно поддерживает требуемое напряжение на транзисторе VT1. И он остается открытым, поэтому выходное напряжение выпрямителя соответствует напряжению открывания динистора. Именно его мы и можем померить нашим мультиметром.

Используемые радиодетали показаны на схеме, в случае их отсутствия используйте радиолюбительские справочники для их замены. Светодиод желательно использовать сверхяркий. Дроссель типа RLB0608, можно использовать и самодельный.

Конструкция печатной платы приведена на рисунке ниже, для ее самостоятельного изготовления рекомендую использовать

Смотри также альтернативный вариант приставки к мультиметру для

В современных схемах роль конденсаторов заметно возросла, т.к увеличились и мощности и частоты работы устройств. И поэтому очень важно проверять ESR у всех конденсаторов перед сборкой схемы или во время диагностирования неисправности.

Equivalent Series Resistance - эквивалентное последовательное сопротивление это сумма последовательно соединенных омических сопротивлений контактов выводов и электролита с обкладками электролитического конденсатора.

Принцип работы приставки к мультиметру заключается в следующем. Напряжение треугольной формы подается на измеряемую емкость, при этом ток идущий через нее имеет форму меандра, а его амплитуда пропорциональна измеряемой емкости. В случае измерения индуктивности через нее пропускается ток треугольной формы, падение напряжения на индуктивности имеет форму меандра и пропорционально ее величине. Подробней смотри в журнале схемотехника март 2003 года.

В радиолюбительской практике иногда требуется измерить малые сопротивления значение которых ниже 1 Ом, например, в случае проверки обмоток трансформаторов на короткое замыкание, контактов реле, различных шунтов,. Как же осуществить измерение малых сопротивлений величиной в милиомы или микроомы? Как известно из курса электротехники, измерение сопротивлений основано на эффекте преобразовании их величины в ток или напряжение.

Эта схема приставки позволяет превратить обычный мультиметр в простой дозиметр, который очен удобен в бытовой эксплуатации и эффективен

Как и в большинстве конструкций основным элементом в этой приставке к мультиметру является счетчик Гейгера СБМ-20, да и любой лругой можно приспособить. В качестве индикатора используется мультиметр DT9208A или с аналогичной функцией измерения частоты.

Так как напряжение счетчика Гейгера более 400 вольт, требуется повышающий преобразователь . Он выполнен по типу блокинг-генератора на радиокомпонентах VT1, Т1, С1, С2 и R1. С повышающей обмотки трансформатора Т1 импульсное напряжение следует на выпрямитель, на диодах VD1, VD2 и емкость СЗ. Преобразователь повышает напряжение до уровня 420. ..460 В. Катод датчика СБМ-20 подсоединен через цепь, сформированную параллельным подключением мультиметра и конденсатора С4.

При прохождении радиоактивной через датчик, внутри его осуществляется ионизация газа и на выходе генерируется электрический импульс.

Изготавливается на броневом сердечнике типа Б22, феррит 2000НМ. III обмотка состоит из 700 витков, провода ПЭВ-2 диаметром 0,1 мм. В процессе намотки через каждые 100 витков прокладываем слой трансформаторной бумаги или анологичную изоляцию. После намотки обмотку опять изолируем. Поверх нее наматывают еще две обмотки I и II двойным сложенным проводом по 14 витков, проводом ПЭВ-2 диаметром 0,2 и 0,4 мм. Средней точкой будет начало обмотки I и конец II.

Для замера больших токов, как правило, применяют бесконтактный метод, — особыми токовыми клещам. Токовые клещи – измерительное устройство, имеющее раздвижное кольцо, которым охватывают электропровод и на индикаторе прибора отображается величина протекающего тока.

Превосходство подобного метода бесспорно, — чтобы замерить силу тока нет нужды разрывать провод, что в особенности немаловажно при измерении больших токов. В данной статье приводится описание токовые клещи постоянного тока , которые вполне возможно сделать своими руками.

Описание конструкции самодельных токовых клещей

Для сборки устройства понадобится чувствительный датчик Холла, к примеру, UGN3503. На рисунке 1 изображено устройство самодельной клещи. Необходим, как уже сказано, датчик Холла, а так же, кольцо ферритовое диаметром от 20 до 25 мм и крупный «крокодил», к примеру, подобный как на проводах для запуска (прикуривания) автомобиля.

Ферритовое кольцо необходимо точно и аккуратно распилить либо разломить на 2-е половинки. Для этого ферритовое кольцо необходимо сначала подпилить алмазным надфилем или пилкой для ампул. Далее, поверхности разлома ошкурить мелкой шкуркой.

С одной стороны на первую половинку ферритового кольца приклеить прокладку из чертежного ватман. С другой стороны на другую половинку кольца наклеить датчик Холла. Приклеивать лучше всего эпоксидным клеем, только нужно проследить, чтобы датчик Холла хорошо прилегал к зоне разлома кольца.

Следующий шаг – соединяем обе половинки кольца и обхватываем его «крокодилом» и приклеиваем. Теперь при нажатии на ручки «крокодила» ферритовое кольцо будет расходиться.

Электронная схема токовых клещей

Принципиальная электрическая схема приставки к мультиметру изображена на рисунке 2. При протекании тока по электропроводу, вокруг него появляется магнитное поле, и датчик Холла фиксирует силовые линии, проходящие через него, и формирует некоторое постоянное напряжение на выходе.

Данное напряжение усиливается (по мощности) ОУ А1 и идет на выводы мультиметра. Соотношение напряжения на выходе от протекающего тока: 1 Ампер = 1 мВольт. Подстроечные сопротивления R3 и R6 — многооборотные. Для настройки необходим лабораторный блок питания с минимальным током на выходе около 3А, и встроенным амперметром.

Сперва подсоедините данную приставку к мультиметру и выставьте её на нуль путем изменения сопротивления R3 и среднем положении R2. Далее, перед любым измерением необходимо будет выставлять ноль потенциометром R2. Выставьте на блоке питания наименьшее напряжение и подсоедините к нему большую нагрузку, например, электролампу, применяемую в фарах автомобиля. Затем на один из проводов, подсоединенный к данной лампе, зацепите «клещи» (рисунок 1).

Повышайте напряжение, до тех пор, пока амперметр блока питания не покажет 2 ампера. Подкрутите сопротивление R6 так, чтобы величина напряжения мультиметра (в милливольтах) соответствовала данным амперметра блока питания в амперах. Еще несколько раз проконтролируйте показания, меняя силу тока. Посредством этой приставки возможно мерить ток до 500А.

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 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.

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

При работе с любыми электроприборами или токопроводящими деталями, наличие измерительной аппаратуры является необходимым, будь то амперметр, вольтметр или омметр. Но для того чтобы не покупать все эти устройства, лучше обзавестись мультиметром.

Мультиметр является универсальным измерительным аппаратом, который позволяет измерить любую характеристику электричества. Мультиметры бывают аналоговые и цифровые.

Аналоговый мультиметр

Данный тип мультеметров отображает показания измерений при помощи стрелки, под которой установлено табло с различными шкалами значений. Каждая шкала отображает показания того или иного измерения, которые подписаны непосредственно на табло. Но для новичков такой мультиметр будет не самым лучшим выбором, поскольку разобраться во всех обозначениях, которые находятся на табло довольно трудно. Это может привести к не правильному пониманию результатов измерения.

Цифровой мультиметр

В отличие от аналоговых, этот мультиметр позволяет с легкостью определять интересуемые величины, при этом его точность измерений гораздо выше по сравнению со стрелочными аппаратами. Также наличие переключателя между различными характеристиками электричества исключает возможность перепутать то или иное значение, поскольку пользователю не нужно разбираться в градации шкалы показаний. Результаты измерений отображаются на дисплее (в более ранних моделях – светодиодных, а в современных – жидкокристаллических). За счет этого цифровой мультиметр комфортен для профессионалов и прост и понятен в использовании для новичков.

Измеритель индуктивности для мультиметра

Несмотря на то, что определять индуктивность при работе с электроникой приходится редко, это все же иногда необходимо, а мультиметры с измерением индуктивности найти достаточно трудно. В данной ситуации поможет специальная приставка к мультиметру, позволяющая измерить индуктивность.

Зачастую для подобной приставки используется цифровой мультиметр установленный на измерение напряжения с порогом точности измерения в 200 мВ, который можно приобрести в любом магазине электро и радиоаппаратуры в готовом виде. Это позволит сделать простую приставку к цифровому мультиметру.

Сборка платы приставки.

Собрать приставку-тестер к мультиметру для измерения индуктивности можно без особых проблем в домашних условиях, обладая базовыми знаниями и навыками в области радиотехники и пайки микросхем.

В схеме платы можно применять транзисторы КТ361Б, КТ361Г и КТ3701 с любыми буквенными маркерами, но для получения более точных измерений лучше использовать транзисторы с маркировкой КТ362Б и КТ363. Эти транзисторы устанавливаются на плате в позициях VT1 и VT2. На позиции VT3 необходимо установить кремневый транзистор со структурой p-n-p, например, КТ209В с любой буквенной маркировкой. Позиции VT4 и VT5 предназначены для буферных усилителей. Подойдет большинство высокочастотных транзисторов, с параметрами h21Э для одного не меньше 150, а для другого более 50.

Для позиций VD и VD2 подойдут любые высокочастотные кремневые диоды.

Резистор можно выбрать МЛТ 0,125 или аналогичный ему. Конденсатор С1 берется с номинальной емкостью 25330 пФ, поскольку он отвечает за точность измерений и ее значение стоит подбирать с отклонением не более 1%. Такой конденсатор можно сделать объединив термостабильные конденсаторы разной емкости (например, 2 на 10000 пФ, 1 на 5100 пФ и 1 на 220 пФ). Для остальных позиций подойдут любые малогабаритные электролитические и керамические конденсаторы с допустимым разбросом в 1,5-2 раза.

Контактные провода к плате (позиция Х1) можно припаять или подключать при помощи пружинящих зажимов для «акустических» проводов. Разъем Х3 предназначен для подключения приставки к .

Проводу к «бананам» и «крокодилам» лучше взять короче, что бы уменьшить влияние их собственной индуктивности на показания замеров. В месте припаивания проводов к плате, соединение стоит дополнительно зафиксировать каплей термоклея.

При необходимости регулирования диапазона измерений на плату можно добавить разъем для переключателя (например, на три диапазона).

Корпус приставки к мультиметру

Корпус можно сделать из уже готового короба подходящего размера или сделать короб самостоятельно. Материал можно выбрать любой, например, пластик или тонкий стеклотекстолит. Короб делается под размер платы, и в нем подготавливаются отверстия для ее крепления. Также делаются отверстия для подключения проводки. Все фиксируется небольшими шурупами.

Питание приставки осуществляется от сети при помощи блока питания с напряжением в 12 В.

Настройка измерителя индуктивности

Для того чтобы откалибровать приставку для измерения индуктивности понадобятся несколько индукционных катушек с известной индуктивность (например, 100 мкГн и 15 мкГн). Катушки по очереди подключаются к приставке и, в зависимости от индуктивности, движком подстроечного резистора на экране мультиметра выставляется значение 100,0 для катушки на 100 мкГн и 15 для катушки на 15 мкГн с точностью 5%. По такому же методу устройство настраивается и в других диапазонах. Важным фактором является то, что для точной калибровки приставки необходимы точные значение тестовых катушек индуктивности.

Альтернативным методом определения индуктивности является программа LIMP. Но этот способ требует некоторой подготовки и понимания работы программы.
Но как в первом, так и во втором случае точность подобных измерений индуктивности будет не очень высока. Для работы с высокоточным оборудованием данный измеритель индуктивности подходит плохо, а для домашних нужд или для радиолюбителей будет отличным помощником.

Проведение замеров индуктивности

После сборки приставку к мультиметру необходимо протестировать. Есть несколько способов, как проверить устройство:

1. Определение индуктивности измерительной приставки. Для этого необходимо замкнуть два провода, предназначенных для подключения к индуктивной катушке. Например, при длине каждого провода и перемычки 3 см образуется один виток индукционной катушки. Этот виток обладает индуктивностью 0,1 – 0,2 мкГн. При определении индуктивности свыше 5 мкГн данная погрешность не учитывается в расчетах. В диапазоне 0,5 – 5 мкГн при измерении необходимо брать в расчет индуктивность устройства. Показания менее 0,5 мкГн являются примерными.
2. Измерение неизвестной величины индуктивности. Зная частоту катушки, при помощи упрощенной формулы расчета индуктивности можно определить это значение.
3. В случае, когда порог срабатывания кремниевых p-n переходов выше амплитуды измеряемой электрической цепи (от 70 до 80 мВ), можно измерить индуктивность катушек непосредственно в самой схеме (предварительно обесточив ее). Поскольку собственная емкость приставки имеет большое значение (25330 пФ), погрешность подобных измерений будет составлять не более 5% при условии, что емкость измеряемой цепи не превышает 1200 пФ.

При подключении приставки непосредственно к катушкам расположенным на плате применяется проводка длиной 30 сантиметров с зажимами для фиксации или щупами. Провода скручиваются с расчетом один виток на сантиметр длины. В таком случае образуется индуктивность приставки в диапазоне 0,5 – 0,6 мкГн, которую также необходимо учитывать при измерениях индуктивности.