Comments 64
Спасибо за статью, а мультиметр В7-41 у Вас какого года выпуска?
Если используете униполярное питание ОУ, то входы неиспользуемых усилителей лучше подвесить к мидпоинту, а не 0V (иначе могут греться), а ещё лучше — соединить выход и негативный вход, а к мидпоинту подвесить только положительный (в мануалах так рекомендуют).
https://circuitdigest.com/sites/default/files/field/image/OP-Amp-Termination.jpg
О, я не знал о таком, спасибо. Так и переделаю.
Тогда уж — дать на входы разные уровни (по модулю — более 30 мВ), чтобы выход ОУ заведомо был в насыщении. Довольно малый входной ток (хорошее качество) LM*58 в сочетании с выходным каскадом со "ступенькой" (не лучшее качество) могут вызвать нестабильность.
поэтому в этой схеме можно ничего не менятьНу, кроме того, что входы надо на разные напряжения подвесить, чтобы усилитель не болтал выходом.
Технически, ток течёт от минуса к плюсу. Избыток электронов течёт к его недостатку. А заряд электрона отрицательный.
Защитный диод D1 на схеме неизбежно будет вносить погрешность в измерения, пусть и небольшую: часть тока при измерении пойдет через него. Лучше его убрать, а в базу транзистора поставить резистор исходя из максимально допустимого тока базы. Тогда и при холостом ходе 100 мА жрать зря не будет, и точность повысится. Ну при однополярном питании операционника лучше устанавливать опорное напряжение на резисторе R5 (датчике тока) не менее 1,5 В, ибо LM358 не rail-to-rail. То есть либо измерительный ток поднять, либо резистор увеличить.
Защитный диод D1 на схеме неизбежно будет вносить погрешность в измерения, пусть и небольшую: часть тока при измерении пойдет через него
Не будет, во время измерения напряжение на нем заметно меньше напряжения открытия pn-перехода и ток будет просто ничтожен. И убирать диод нельзя, при обрыве цепи без диода на мультиметр (который стоит на диапазоне 0.2V) пойдет напряжение питания (наши 9v). С диодом напряжение будет ограничено напряжением открытия pn-перехода (0.5-0.7v).
Вместо диода лучше поставить стабилитрон на 3.3 В.
А в чем смысл? Диод там действительно, выбран неудачный (при 100 мА он будет греться как утюг), но туда смело можно шотки, сдутый с неисправной материнской платы.
Измерение сопротивления приставкой нужно производить на пределе измерения прибора равном 200 милливольт (mV). Один милливольт будет равняться одному миллиому или одной тысячной доле ома.
А вот с законом Ома у нас сложности (вернее с приставками СИ) . При токе в измеряемой цепи в 100 мА (или 0.1 А), 1 мВ (или 0.001 В) падения напряжения означает что сопротивление у нас 10 мОм, ну или 0,01 Ом.
Смысл в расширении верхнего предела измерений до 3.3В / 0.1А = 33 Ом и замыкании цепи при отсутствии нагрузки. В остальном:
Диод, в отсутствие нагрузки, будет выделять всего 0.6В * 0.1А = 0.06 Вт (приблизительно) - десятая часть от указанной максимальной мощности для 1n4148. Стабилитрон 3.3В * 0.1А = 0.33 Вт - для 0.5Вт стабилитрона тоже не очень страшно.
Всё же проще сделать Реохордный мост из постоянного и переменного резистора и измерять малые сопротивления на нём.
0.6В * 0.1А
Возможно что-то путаю, разные даташиты пишут немного по-разному, по привычке беру худшие значения, но там вроде для корпуса do-35, максимальный ток 0.15А.
Диапазон поднимал бы за счет увеличения тока, а напряжение до порога открытия перехода - это хорошая возможность искать коротыши на плате, это расширяет спектр использования прибора.
Диод Шоттки еще понизит предел измерения, можно было до 600 мВ падения измерять. Да, ток ничтожный, но это зависит от падения на измеряемом сопротивлении. Так-то ничто не мешало ограничить ток через базу резистором и расширить верхний предел измерения.
Я думаю, что нужно провести опыт с несколькими диодами :)
300 Ом - "малое сопротивление"??? Я ожидал измерение сопротивлений менее 1 Ома - вот там очень интересно должно быть...
зы. четырехпроводное подключение измеряемого резистора назвается "схема Кельвина"
Вы просто сделали генератор тока 100мА с внутренним сопротивлением, примерно равным коэффициенту усиления примененного ОУ.
Чтобы это стало приставкой к измерительному прибору, нужно:
1. сделать несколько диапазонов с переключением (фабричные миллиомметры типично имеют диапазон от 1 мОм до 100 Ом),
2. применить средства термостабилизации источника питания (обычный 7805 для этого совершенно не годится), или (лучше) питать цепь образцового напряжения от отдельного ИОН,
3. взять резисторы цепи образцового напряжения и измерительный резистор с нормированным ТКС.
Спасибо, я думаю что так и поступлю. Подскажите, по пункту 3) как они называются и где их можно найти?
Термостабильность и PSRR — разные вещи.
А мин. PSRR в 100 раз ниже типового. И оно, как правило, — падает с частотой.Хотя, в данном случае, — частоты почти не важны.
Считаем, что это всё — для ТС. Если захочет нырнуть глубже.
В таком случае — я совсем не понимаю, где бузина, а где — дядька.
… Мультиметр используется на 2000 отсчётов. Зачем так напрягаться с питанием?
…
… в этой схеме по питанию обычный стабилизатор — уже оверкилл и он реально не нужен, например, при питании от ХИТ? Ну соберите эту схему, покрутите питание, подуйте на операционник тёплым воздухом и посмотрите, какая стабильность будет у генерируемого тока.
К чему 2000 отсчётов? Судя по слову "отсчётов" — подразумеваю "в секунду". Но они же не усредняются… Или речь о 2000 дискретах (3,5-знаковый) и о том, что изменения менее, чем на 0.05% мы можем не увидеть?
Почему это 78L05 не нужен при питании от ХИТ? Для того, чтобы опорное напряжение и измерительный ток плавали совместно с разрядом и ростом Rвн ХИТ?
Давайте подуем на LM358 теплым воздухом, для определённости +50 °С. С паспортным температурным сдвигом в 7 μV/°C получим сдвиг в 0,0175 % относительно номинальных 1 В. Пожалуй, большего влияния можно ожидать от самого 78L05 (-0.65 mV/°C по документации Fairchild — минус 1,6 %) или проволочного(?) подстроечника.
а если измеряемые напряжения маленькие, то будет иметь значения даже термопарный эффект на контактах (нужно измерение при разной полярности тока).
А еще можно ток импульсами давать, чтобы не грелось. А еще регулировку тока можно сделать, чтобы случайно что-нибудь не сжечь.
Польза?... - Шунты можно измерять.
В общем, хорошо бы доработать. Из заводских приборов я видел классный микроомметр, им медный провод толщиной в палец измеряли (удельное сопротивление). Разрешение, вроде бы, 0.1 мкОм
Схема "Как делать не следует":
Источник опорного напряжения требуется подстраивать
Ток базы транзистора вносит погрешность
Диод параллельно нагрузке вносит погрешность (допустимо не устанавливать)
При измерении рассеивается около 1Вт мощности
В отсутствии омметра используйте амперметр и вольтметр. Еще в школе должны были преподавать.
Можно упростить схему включив нагрузку в обратную связь ОУ. При этом транзистор не потребуется.
Но я так и не понял, какими характеристиками обладает полученный механизм. Он лучше китайского
Похоже, что получился ближе к "показометру" и схема требует доработки.
Так автор сделал все это не до конца осознавая, зачем эта штука вообще нужна.
А нужна она для сопротивлений меньше ома, когда щупы мультиметра вносят заметный (и, что еще хуже, непостоянный) вклад в результат. Называется четырехточечная схема (она же схема Кельвина, она же 4-wire sensing).
Моя любимая упоительная история в тему (вторая половина текста): лихие 90-е, комиссия из РАН проверят деятельность шарлатанов-торсионщиков, который пытаются омметром измерить сопротивление меньше миллиома с предсказуемым результатом.
у второго оба входа «посажены» на землю, чтобы он не ловил наводки и не переключался хаотичноДля того, чтобы ОУ никуда не дергался, надо входы повесить не на одно и то же напряжение, а на два очень разных. Когда входы на одном и том же напряжении, у вас как раз будут во всей красе на выходе любые наводки, связанные с шумами по питанию и земле, с ЭМС и так далее и тому подобное.
Вы описали принцип работы четырехпроводной схемы измерения сопротивления, которая применяется для измерения малых значений сопротивления и обычно есть во всех прецизионных мультиметрах.
Можно второй ОУ использовать в схеме дифф. усилителя и снизить ток через нагрузку
Там, где хроническая травматизация и воспаление, там онкологические заболевания.
Вы вот так просто установили связь одного и другого? Похоже, вы мульти специалист.
USB приставка к смартфону для измерения напряжения и сопротивления.
Приложения в Play Market.
Если вы поймали дискомфорт от фразы «ток создаёт напряжение на резисторе» не спешите негодоватьЯ и не спешу. Просто меняю фразу на «ток создаёт падение напряжения на резисторе» и никакого дискомфорта не испытываю.
Приходится провода типа dupont проверять магнитом, китайцы сталь обмедняют, паять их нереально. Причем в магазине в одной коробке лежат пачки и магнитные и немагнитные
Не проще в качестве источника тока использовать lm317 в соответствующем включении? Насколько сильно это ухудшит точность?
Представьте, стоит задача измерить сопротивление резистора без использования омметра. Взгляните на простую схему: слева батарейка, вверху исследуемый резистор Rx, последовательно включённый амперметр и переменный резистор на один килоом.
Так омметр работает по такому же принципу, только с калиброванными резисторами.
Но схема рабочая. На днях понадобилось измерить сопротивление пусковых проводов "для прикуривания" - подсоединил аккумулятор к линейному БП, выставил ток 5 А и намерил падение напряжения 75 мВ. Т.е. при токе 200 А падение на проводах будет 3 В. Не фатально, но заставляет задуматься о "китайских амперах". Возможно виновата некачественная обжимка.
Делаем приставку для измерения малых сопротивлений