Схемотехнически мультиметр выполнен по классической схеме для применения такой ИМС с одним точным резистивным делителем на резисторах R1, R2, R3, R5, R7, R10, R11, R15, R16 для всех режимов измерений. Исключение составляют резисторы R12, R13, включаемые только в режиме измерения тока в качестве шунта на соответствующих пределах измерения. Это позволяет снизить стоимость прибора, но такое решение заставляет разработчиков значительно усложнить переключатель режимов и пределов измерений. Поэтому, наиболее специфическим узлом приборов такого класса является многопозиционный переключатель . Кроме выбора пределов измерений, он предназначен и для выбора измеряемых величин.
Конструктивно переключатель реализован в виде 11 печатных кольцевых дорожек на основной плате мультиметра. Как видно из схемы внутренние две дорожки (условно 1 и 2 дорожки) играют роль выключателя питания. На рисунке 2 переключатель показан в положении выключено. Дорожки 3-4 управляют включением точек между разрядами индикатора. Для этойже цели используются транзисторы VT2 -VT4. Резисторы R1-R11, R15, R16, как уже говорилось, обеспечивают функции входного делителя при измерении напряжений,токов и сопротивления.
В режиме измерения постоянного и переменного напряжений этот делитель подключен к входу АЦП (31) через резистор R29 посредством замыкания сегментов 10 и 11 дорожек верхней половины переключателя. При этом VD1 — од-нополупериодный выпрямитель, коммутируемый нижними сегментами 9 и 10 дорожек и работающий при измерении переменных напряжений и токов. При измерении напряжения и тока вход 35 ИМС соединен с землей (дорожки 6 и 7) и транзистор VT1, включенный как защитный диод не используется. Но он обеспечивает защиту от перегрузки в режиме измерения сопротивления и тестирования полупроводников. Для защиты от перегрузки при измерении тока использован предохранитель F1.
Единственный регулировочный элемент в схеме — резистор R22, позволяет регулировать значение опорного напряжения и тем самым обеспечить допустимую погрешность измерений.
Измерение сопротивления постоянному току выполняется по стандартной схеме изменения падения напряжения на измеряемом сопротивлении при прохождении через него заданного тока, обеспечиваемого генератором стабильного тока АЦП (выводы 1-32)
Измерение статического коэффициента передачи по току транзисторов обеспечивается путем измерения коллекторного тока при фиксированном значении тока базы (R6, R8 — по 220 кОм). Измерение параметров транзисторов разной проводимости обеспечивается коммутацией полярности питающего напряжения.
Конструктивно мультиметр выполнен в пластмассовом корпусе, причем задняя крышка имеет алюминиевый экран для снижения наводок на измерительные цепи прибора. Вся схема прибора вместе с переключателем выполнена на одной печатной плате. Индикатор контактирует с печатной платой с помощью токопроводящей резины. Крепление индикатора к плате выполнено с помощью пластмассовой рамки с защелками. Для смены батареи необходимо разбирать весь корпус.
Основными ошибками эксплуатации приводящим к неисправности прибора являются проведение измерений при разряженной батарее, что происходит достаточно часто, т.к. в приборе не автоматического выключения. И вторая причина — перегрузка по входу. Последняя ситуация наиболее часто возникает при ошибках в выборе режима измерений , например, установлен режим измерения тока, а выполняется измерение высокого напряжения). В обоих случаях это приводит к пробою АЦП. Но основная причина выхода прибора из строя при его эксплуатации — это переключение пределов и режимов измерения без отключения от измеряемой цепи. При этом нередко выгорают проводящие дорожки переключателя и прибор уже не подлежит ремонту. Это является недостатком всех приборов с подобными переключателями.
Ремонт прибора в общем случае нецелесообразен, т.к. мультиметр достаточно дешев, а хлопот в ремонте достаточно. Если дорожки центрального переключателя не перегорели, то при острой необходимости замена АЦП проблемы не представляет. Достаточно снять индикатор, одновременно нажав 2 защелки (рис. 5). Далее выкусив неисправную ИМС и очистив от остатков олова монтажные отверстия паяльником с вакуумным отсосом (например, с помощью недорогой паяльной станции Актаком — АТР-2101 или АТР-3101) можно смело вставлять отечественный аналог 572ПВ5. При некотором навыке все это займет не более часа. Несколько сложнее установка индикатора, т.к. требуется точное совпадение контактов платы и индикатора. О случае выгорания проводящих дорожек переключателя мы уже упоминали.
При калибровке мультиметра достаточно на младшем диапазоне измерения постоянного напряжения, подав входное напряжение с необходимой точностью, добиться правильных показаний на индикаторе прибора, вращая движок резистора R22.
Описание: цифровой мультиметр M830B производит измерения силы постоянного и переменного тока, величины постоянного и переменного напряжения, сопротивления и коэффициент усиления биполярных транзисторов (h21). Так же с помощью мультиметра M830B можно прозванивать полупроводниковые диоды. Результаты измерений выводятся на цифровой 31/2 -разрядный ЖК-дисплей. Питание мультиметра осуществляется от одной батареи 9В типа "Крона". В комплекте поставки мультиметра M830B входит комплект щупов и инструкция на русском языке.
Характеристики:
Количество измерений в секунду: 2
Постоянное напряжение U= 0,1мВ — 1000В
Переменное напряжение U
0,1В — 750В
Постоянный ток I= 200?A — 10A
Диапазон частот по перем. току 40 — 400Гц
Сопротивление R 0,1 Ом — 2 МОм
Входное сопротивление R 1 МОм
Коэффициент усиления транзисторов h21 до 1000
Диод-тест : есть
Питание 9В /типа NEDA 1604, Крона ВЦ /
Габариты, мм 65 ? 125 ? 28
Вес, грамм (с батареей) 180
Сервис: Индикация разряда батарейки
Индикация перегрузки «1»
Средняя цена: 8-10$
Ниже приведена схема цифрового мультиметра M830B:
СХЕМЫ МУЛЬТИМЕТРОВ
На данный момент выпускается три основные модели цифровых мультиметров, это dt830, dt838, dt9208 и m932. Первой на наших рынках появилась модель dt830.
Цифровой мультиметр dt830
Постоянное напряжение:
Предел: 200мВ, разрешение: 100мкВ, погрешность: ±0,25%±2
Предел: 2В, разрешение: 1мВ, погрешность: ±0,5%±2
Предел: 20В, разрешение: 10мВ, погрешность: ±0,5%±2
Предел: 200В, разрешение: 100мВ, погрешность: ±0,5%±2
Предел: 1000В/600В, разрешение: 1В, погрешность: ±0,5%±2
Переменное напряжение:
Предел: 200В, разрешение: 100мВ, погрешность: ±1,2%±10
Предел: 750В/600В, разрешение: 1В, погрешность: ±1,2%±10
Частотный диапазон от 45Гц до 450Гц.
Постоянный ток:
Предел: 200мкА, разрешение: 100нА, погрешность: ±1,0%±2
Предел: 2000мкА, разрешение: 1мкА, погрешность: ±1,0%±2
Предел: 20мА, разрешение: 10мкА, погрешность: ±1,0%±2
Предел: 200мА, разрешение: 100мкА, погрешность: ±1,2%±2
Предел: 10А, разрешение: 10мА, погрешность: ±2,0%±2
Сопротивление:
Предел: 200Ом, разрешение: 0,1Ом, погрешность: ±0,8%±2
Предел: 2кОм, разрешение: 1Ом, погрешность: ±0,8%±2
Предел: 20кОм, разрешение: 10Ом, погрешность: ±0,8%±2
Предел: 200кОм, разрешение: 100Ом, погрешность: ±0,8%±2
Предел: 2000кОм, разрешение: 1кОм, погрешность: ±1,0%±2
Напряжение выхода на диапазонах: 2,8В
Тест транзистора hFE:
I, пост.: 10мкА, Uк-э: 2,8В±0,4В, диапазон измерения hFE: 0-1000
Тест диода
Ток теста 1,0мА±0,6мА, U теста 3,2В макс.
Полярность: автоматическая, Индикация перегрузки: «1» или «-1» на дисплее, Скорость измерений: 3 изм. в секунду, Питание: 9В. Цена — около 3уе.
Более совершенной и многофункциональной моделью цифрового мультиметра, стала dt838. Наряду с обычными возможностями, здесь добавили в строенный генератор синусоидального сигнала 1 кГц .
Цифровой мультиметр dt838
Количество измерений в секунду: 2
Постоянное напряжение U= 0,1мВ — 1000В
Переменное напряжение U
Постоянный ток I= 2мA — 10A
Диапазон частот по перем. току 40 — 400Гц
Сопротивление R 0,1 Ом — 2 МОм
Входное сопротивление R 1 МОм
Коэффициент усиления транзисторов h21 до 1000
Питание 9В, Крона ВЦ
Цена — около 5 уе.
Внутренняя и внешняя начинка практически идентична модели dt830. Аналогичной особенностью является и невысокая надёжность подвижных контактов.
На настоящее время одной из самых продвинутых моделей является цифровой мультиметр m932 . Особенности: автоматический выбор диапазонов и бесконтактный поиск статического электричества.
Цифровой мультиметр m932
Технические характеристики цифрового мультиметра m932 :
ПОСТОЯННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Пределы измерений 600 мВ; 6; 60; 600; 1000 В
Погрешность ± (0.5 % + 2 е.м.р.)
Макс. разрешение 0.1 мВ
Вх. сопротивление 7.8 МОм
Защита входа 1000 В
ПЕРЕМЕННОЕ НАПРЯЖЕНИЕ Пределы измерений 6; 60; 600; 1000 В
Погрешность ± (1.2 % + 3 е.м.р.)
Макс. разрешение 1 мВ
Полоса частот 50 – 60 Гц
Измерение среднеквадратичных значений — 50 – 60 Гц
Вх. импеданс 7.8 МОм
Защита входа 1000 В
ПОСТОЯННЫЙ ТОК Пределы измерений 6; 10 А
Погрешность ± (2.5 % + 5 е.м.р.)
Макс. разрешение 1 мА
Защита входа Предохранитель 10 А
ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК Пределы измерений 6; 10 А
Погрешность ± (3 % + 5 е.м.р.)
Макс. разрешение 1 мА
Полоса частот 50 – 60 Гц
Измерение среднеквадратичных значений — 50 – 60 Гц
Защита входа Предохранитель 10 А
СОПРОТИВЛЕНИЕ Пределы измерений 600 Ом; 6; 60; 600 кОм; 6; 60 МОм
Погрешность ± (1 % + 2 е.м.р.)
Макс. разрешение 0.1 Ом
Защита входа 600 В
ЁМКОСТЬ Пределы измерений 40; 400 нФ; 4; 40; 400; 4000 мкФ
Погрешность ± (3 % + 5 е.м.р.)
Макс. разрешение 10 пФ
Защита входа 600 В
ЧАСТОТА Пределы измерений 10; 100; 1000 Гц; 10; 100; 1000 кГц; 10 МГц
Погрешность ± (1.2 % + 3 е.м.р.)
Макс. разрешение 0.001 Гц
Защита входа 600 В
КОЭФ. ЗАПОЛНЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ Диапазон измерений 0.1 – 99.9 %
Погрешность ± (1.2 % + 2 е.м.р.)
Макс. разрешение 0.1 %
ТЕМПЕРАТУРА Диапазон измерений — -20°С – 760°С (-4°F – 1400°F)
Погрешность ± 5°С/9°F)
Макс. разрешение 1°С; 1°F
Защита входа 600 В
ИСПЫТАНИЕ P-N Макс. ток теста 0.3 мА
Напряжение теста 1 мВ
Защита входа 600 В
ПРОЗВОН ЦЕПИ Порог срабатывания
О полезной доработке цифровых тестеров можно прочитать здесь . А документацию на несколько десятков других моделей ищите в разделе схем.