マルチメータからの電源供給用の電圧計と電流計。 「黄色い中華テスター」から何が得られるか 温度計の模式図

カンマコントロール

1. 「BATT +」(R8 の上部出力) から R2 の下部出力へのジャンパ。 結果は次のようになります。
2. 「BATT +」(R8 の上部出力) から R3 の下部出力へのジャンパ。 結果は次のようになります。
3. 「BATT +」(R8 の上部出力) から R4 の下部出力へのジャンパ。 結果は次のようになります。
4. ジャンパがまったく取り付けられていない場合、「HV」アイコンは表示されません。

電圧計用分周器

その結果何が起こったのか

• 入力電圧範囲 -199-0-199 mV (両極性は符号表示付きで測定)。
• 過負荷の表示。
• 直線性誤差は ±0.2 単位以下。
• ゼロ設定誤差は±0.2単位以下。
• 入力電流は 1pA (ICL7106/7107 の標準値) 以下で、入力抵抗の値は数百メガオームであることが保証されています。
• 電圧計の消費電流は各アームあたり約 1mA で、これは標準「Krona」の数百時間の動作時間に相当します。
• 入力のローパス フィルタ (R6 1MΩ および C3 0.1uF) は、0.1 秒のセトリング時間を提供します。
  

応用

温度計 -55...+150С、分解能 0.1С

温度計の概略図

動作温度範囲、誤差、チップインデックス

DIY愛好家は、測定範囲が0～300μA、内部抵抗が3000オーム、精度クラスが1.0のM2027-M1微小電流計をベースにした簡単なテスターを体験できます。

必要な部品

磁電機構を利用して電流を測定するテスターですので、直流電流のみを測定します。 矢印の可動コイルはブレースに取り付けられています。 アナログ電気計測器などに使用されています。

フリーマーケットで見つけたり、ラジオ部品店で購入したりしても問題ありません。 そこでは、他の材料やコンポーネント、マルチメーターの付属品も購入できます。 微小電流計に加えて、次のものが必要です。

人が自分の手でマルチメーターを作ることに決めた場合、彼は他の測定器を持っていません。 これを踏まえて今後も取り組んでまいります。

測定レンジの選択と抵抗値の計算

テスターの測定電圧範囲を決めてみましょう。 アマチュア無線家と家電技術者のニーズのほとんどをカバーする、最も一般的な 3 つを選択しましょう。 これらの範囲は 0 ～ 3V、0 ～ 30V、および 0 ～ 300V です。

自家製マルチメーターを通過する最大電流は 300 µA です。 したがって、タスクは追加の抵抗の選択に減らされ、矢印がフルスケールに逸脱し、範囲の制限値に対応する電圧がシリアルチェーンRd + Rvnに印加されます。

つまり、3 Vの範囲では、Rtotal \u003d Rd + Rin \u003d U / I \u003d 3 / 0.0003 \u003d 10000 Ohm、

ここで、Rtotal は合計抵抗、Rd は追加抵抗、Rin はテスターの内部抵抗です。

Rd \u003d Rtotal-Rin \u003d 10000-3000 \u003d 7000オームまたは7kオーム。

30 V 範囲では、合計抵抗は 30 / 0.0003 \u003d 100000 オームである必要があります

Rd \u003d 100000-3000 \u003d 97000オームまたは97 kオーム。

300 V レンジの場合、Rtot=300/0.0003=1000000 オームまたは 1 mオーム。

Rd \u003d 1000000-3000 \u003d 997000オームまたは997キロオーム。

電流を測定するには、0 ～ 300 mA、0 ～ 30 mA、0 ～ 3 mA の範囲を選択します。 このモードでは、シャント抵抗 Rsh が微小電流計に並列に接続されます。 それが理由です

Rtotal = Rsh * Rin / (Rsh + Rin)。

また、シャントの電圧降下はテスター コイルの電圧降下と等しく、Upr=Ush=0.0003*3000=0.9 V と等しくなります。

ここから0～3mAの範囲で

Rtotal=U/I=0.9/0.003=300オーム。

それから
Rsh \u003d Rtotal * Rin / (Rin-Rtotal) \u003d 300 * 3000 / (3000-300) \u003d 333 オーム。

0 ～ 30 mA Rtot=U/I=0.9/0.030=30 オームの範囲。

それから
Rsh \u003d Rtotal * Rin / (Rin-Rtotal) \u003d 30 * 3000 / (3000-30) \u003d 30.3 オーム。

したがって、0 ～ 300 mA の範囲では Rtotal=U/I=0.9/0.300=3 オームとなります。

それから
Rsh \u003d Rtotal * Rin / (Rin-Rtotal) \u003d 3 * 3000 / (3000-3) \u003d 3.003 オーム。

取り付けと取り付け

テスターを正確にするには、抵抗値を調整する必要があります。 この部分の作業が最も骨の折れる作業です。 実装用の基板を準備します。 これを行うには、それを 1 センチメートル× 1 センチメートル以下の正方形に描く必要があります。

次に、シューナイフなどを使用して、銅コーティングをグラスファイバーベースの線に沿って切り取ります。 絶縁されたコンタクトパッドを入手しました。 要素がどこに配置されるかをメモしたところ、基板上の配線図のようになりました。 将来的には、テスター素子がそれらに半田付けされる予定です。

自家製テスターが所定の誤差で正しい測定値を得るには、すべてのコンポーネントが少なくとも同じ、またはそれ以上の精度特性を備えている必要があります。

マイクロ電流計の磁気電気機構のコイルの内部抵抗は、パスポートに申告されている 3000 オームに等しいと見なされます。 コイルの巻き数、ワイヤの直径、ワイヤを製造する金属の導電率は既知です。 したがって、メーカーのデータは信頼できます。

ただし、1.5 V バッテリーの電圧はメーカーが宣言した電圧とわずかに異なる場合があり、テスターで抵抗、ケーブル、その他の負荷の抵抗を測定するには、正確な電圧値の知識が必要になります。

正確なバッテリー電圧の決定

バッテリーの実際の電圧を自分で調べるには、公称値が 2 または 2.2 kOhm (誤差が 0.5%) の正確な抵抗が少なくとも 1 つ必要です。 この抵抗値は、マイクロ電流計を直列に接続すると、回路の合計抵抗が 5000 オームになるという事実により選択されました。 そのため、テスターに​​流れる電流は約300μAとなり、針がフルスケールまでずれてしまいます。

I=U/R=1.5/(3000+2000)=0.0003A。

たとえば、テスターが 290 µA を示した場合、バッテリー電圧は次のようになります。

U=I*R=0.00029(3000+2000)=1.45V。

これで、バッテリーの正確な電圧がわかり、正確な抵抗とマイクロアンメーターがあれば、シャントと追加の抵抗器に必要な抵抗値を選択できます。

電源の回収

マルチメータの電源は 1.5 V 電池 2 個を直列に接続し、その後に微小電流計とあらかじめ額面で選択した 7 kΩ の抵抗を直列に接続します。

テスターは電流制限に近い値を示すはずです。 デバイスがスケールから外れると、最初の抵抗と直列に 2 番目の小さな値を接続する必要があります。

測定値が 300 μA 未満の場合は、これら 2 つの抵抗に並列に大きな抵抗が接続されます。 これにより、追加の抵抗器の合計抵抗が減少します。

このような操作は、針が正確に適合していることを示す 300 μA のスケール限界に設定されるまで続きます。

正確な 97 kOhm の抵抗を選択するには、公称値に適した最も近い抵抗を選択し、最初の 7 kOhm の抵抗と同じ手順に従います。 ただし、ここでは30 Vの電源が必要なので、マルチメーターの電源を1.5 Vの電池から作り直す必要があります。

ブロックは、持続する限り、15〜30 Vの出力電圧で組み立てられます。 たとえば、それが 15 V であることが判明した場合、矢印が 150 μA、つまりスケールの半分の読み取り値に向かう必要があることに基づいて全体の調整が行われます。

電流と電圧を測定するときのテスターのスケールは線形であるため、これは許容できますが、最大電圧で作業することが望ましいです。

997 kOhm の追加抵抗を 300 V 範囲に調整するには、DC または電圧発生器が必要になります。 抵抗測定時にマルチメータの付属品としても使用できます。

抵抗定格: R1=3 オーム、R2=30.3 オーム、R3=333 オーム、R4 は 4.7 kオームで可変、R5=7 kオーム、R6=97 kオーム、R7=997 kオーム。 フィット感で選びました。 電源は3Vです。基板に素子を直接吊り下げて設置できます。

コネクタは、微小電流計が衝突するボックスの側壁に取り付けることができます。 プローブは単芯銅線で作られており、プローブへのコードは多芯で作られています。

シャントはジャンパで接続されています。 その結果、電流の 3 つの主要パラメータすべてを測定できるマイクロ電流計からテスターが得られます。

中国のマルチメーターDT830および同様のモデルの各所有者は、操作中に、一見しただけではわからないいくつかの不都合に遭遇したはずです。

たとえば、スイッチをオフの位置に置くのを忘れたためにバッテリーが継続的に放電するなどです。 または、バックライトの欠如、非実用的な配線など。

これらはすべて簡単に変更でき、安価なマルチメーターの機能を個々のプロ仕様の海外モデルのレベルにアップグレードできます。 何が欠けているのか、特別な資本コストをかけずにマルチメーターの機能に何が追加できるのかを順番に検討してみましょう。

マルチメーターのワイヤーとプローブの交換

まず第一に、安価な中国製マルチメーターのユーザーの 99% が直面しているのは、低品質の測定プローブの故障です。

まず、プローブの先端が破損する可能性があります。 測定のために酸化またはわずかに錆びた表面に触れる場合は、接触を良くするためにこの表面を軽く研磨する必要があります。 もちろん、これを行う最も便利な方法は、プローブ自体を使用することです。 しかし、掻き始めるとすぐに、この時点で先端が折れてしまう可能性があります。

第二に、キットに含まれるワイヤーの断面も批判に耐えられません。 薄いだけでなく、マルチメーターの誤差にも影響します。 特に、測定中のプローブ自体の抵抗が重要な役割を果たします。

ほとんどの場合、断線はプラグイン接点の接続点と、プローブの鋭利な先端のはんだ付け部分で直接発生します。

こうなると、中のワイヤーの細さに驚かれることでしょう。
一方、マルチメータは最大 10A の電流負荷を測定できるように設計されている必要があります。 このようなワイヤを使用してこれをどのように行うことができるかは明らかではありません。

以下は、キットに含まれる標準プローブと断面積 1.5mm2 の自作プローブを使用して作成された懐中電灯の実際の消費電流測定データです。 ご覧のとおり、誤差の違いはかなり大きいです。

マルチメータコネクタのプラグイン接点も時間の経過とともに緩み、測定中の回路全体の抵抗が悪化します。

一般に、DT830 マルチメーターおよびその他のモデルのすべての所有者の明白な判断は、ツールを購入した後すぐにプローブを修正または変更する必要があるということです。

あなたが旋盤の幸せな所有者であるか、使い慣れたターナーを持っている場合、プローブハンドルは、不要なプラスチック片など、ある種の絶縁材料から独立して作成できます。

プローブの先端は鋭利なドリルで作られています。 ドリル自体は硬化金属なので、プローブを損傷する危険なく、すすや錆を安全に削り取ることができます。

プラグイン接点を交換する場合は、オーディオ機器のスピーカージャックに使用されているプラ​​グを使用するのが最適です。

完全に集団農業を行っている場合、または手元に他の選択肢がない場合は、極端な場合には、折りたたみ可能なプラグからの通常の接点を使用できます。
また、マルチメーターのコネクタの下に完全に収まります。
同時に、ワイヤーがプラグにはんだ付けされている場所で、マルチメーターの外側に突き出る端をサーモチューブで絶縁することを忘れないでください。

プローブを自分で作ることができない場合は、ケースはそのままにしてワイヤーだけを交換することができます。

この場合、次の 3 つのオプションが考えられます。

交換後、このようなワイヤーを束ねるのは非常に簡単で、混乱することはありません。

第二に、それらは膨大な数の曲げに耐えるように設計されており、マルチメーター自体が故障するのと同じように壊れてしまいます。

第三に、元の断面と比較して断面が大きいため、測定誤差が最小限になります。 つまり、どこにでもポジティブなものがあります。

重要な注意事項: ワイヤーを交換するときは、キットに付属しているワイヤーよりも長くしようとしないでください。 ワイヤの長さとその断面積が回路の総抵抗に影響することに注意してください。

手作りしたくない人は、Aliexpress で多くのヒントを備えた既製の高品質シリコンプローブを注文できます。

ワイヤ付きの新しいプローブが占めるスペースを最小限にするには、プローブをらせん状にねじることができます。 これを行うには、新しいワイヤーをチューブに巻き付け、固定用の電気テープで巻き、全体を建物用ヘアドライヤーで数分間加熱します。 その結果、このような結果が得られます。

廉価版では、そのような焦点は機能しません。 また、建物のヘアドライヤーを使用して暖めると、断熱材がまったく浮いてしまう可能性があります。

マルチメーターマウントの改良

マルチメーターで測定する場合のもう 1 つの不便な点は、第 3 針がないことです。 常に片手でマルチメーターを持ち、もう一方の手で 2 つのプローブを同時に操作する必要があります。
測定がデスクトップで行われる場合は問題ありません。 ツールを置いて、手を解放して作業します。

しかし、シールドや天井の下の接続箱の電圧を測定したらどうなるでしょうか?

この問題は簡単かつ安価に解決されます。 マルチメーターを金属面に固定できるようにするには、デバイスの背面にホットグルーまたは両面テープを使用し、通常の平らな磁石を接着します。

そして、あなたのデバイスは高価な外国の類似品と何ら変わりません。

測定中の表面への配置と取り付けが便利であるという点で、マルチメーターを安価にアップグレードするためのもう1つのオプションは、自家製スタンドの製造です。 これを行うには、ペーパークリップ 2 つとホットメルト接着剤だけが必要です。

また、近くにツールを置くことができる表面がまったくない場合、この場合はどうすればよいでしょうか? 次に、サスペンダーなどの通常の幅広のゴムバンドを使用できます。

ガムでリングを作り、それを体に通すだけです。 したがって、マルチメータは時計のように腕に直接固定できるので便利です。

第一に、マルチメーターが二度と手から落ちることがなくなり、第二に、測定値が常に目の前に表示されます。

プローブ用キャップ

プローブの先端のスパイクは非常に鋭いので、刺すと痛いほどです。 保護キャップが付属するモデルと付属しないモデルがあります。
道に迷うこともよくあります。 ただし、指を刺す危険に加えて、マルチメータが他のツールと一緒にバッグに入れられているときに接点が破損するのを防ぎます。

毎回スペアパーツを購入する必要がないように、自分でパーツを作ることができます。 ヘリウムペンから通常のキャップを外し、プローブの先端にオイルを塗ります。 これは製造工程中にキャップが表面にくっつかないようにするためです。

次に、キャップの内面をホットグルーで満たし、鋭利な先端に置きます。
ホットグルーが硬化するまで待って、結果として得られた結果を静かに取り外します。

マルチメーターのバックライト

暗い場所でマルチメータに欠けている機能は、ディスプレイのバックライトです。 この問題を解決するのは難しいことではありません。次のように適用するだけです。

ケース側面にスイッチ用の穴を開けます。 表示ディスプレイの下にリフレクターを接着し、2 本のワイヤーをクラウンの接点にはんだ付けします。
そこから、スイッチに電力が供給され、次に LED に電力が供給されます。 構造は準備ができています。

最終的に、マルチメーターのバックライトを自家製で改良すると次のようになります。

バックライト付きバッテリーの消耗が非常に早くなるため、自然光が十分にあるときに必ずスイッチをオフにしてください。

マルチメーターのリューズを電話機のリチウムイオン電池に置き換える

近年、純正クラウンの電源を携帯電話やスマートフォンのリチウムイオン電池に置き換えてマルチメーターをリメイクするのが人気です。 これらの目的には、バッテリー自体に加えて、充放電ボードが必要になります。 Aliexpress またはその他のオンラインストアで購入します。

このようなバッテリーの過放電保護基板は、最初はバッテリーの上部に組み込まれています。 これは、バッテリーが公称許容基準（約 3 ボルト以下）を超えて放電しないようにするために必要です。

充電ボードでは、4.2 ボルトを超えてバッテリーを充電することはできません (aliexpress へのリンク)。
さらに、電圧を4Vから必要な9Vに上げるボードが必要になります（aliexpressへのリンク）。

バッテリー自体は裏蓋にコンパクトに配置されており、蓋を閉める際に全く邪魔になりません。
まず、昇圧モジュールで出力電圧を 9 ボルトに設定する必要があります。 まだ変換されていないマルチメーターにワイヤで接続し、ドライバーで必要な値のネジを外します。

マイクロまたはミニ USB 充電コネクタ用にケースに穴を開ける必要があります。

昇圧モジュール自体はクラウンがあるべき場所にあります。

モジュールからバッテリーまでの配線が必要な長さであることを必ず確認してください。 将来的には、これにより、問題なくカバーを取り外すことができ、必要に応じてケースを半分に分割して、マルチメーターの内部リビジョンに対処できるようになります。

すべての部品を内部に配置した後、図に従って配線をはんだ付けし、デバイスを移動したときに何も動かないようにすべてをホットグルーで満たす必要があります。

耐用年数を延ばすために、ケースだけでなく、ワイヤーとの接点にもホットグルーを充填することが望ましいです。

リチウムイオン電池上のこのようなマルチメータの重大な欠点は、その動作、またはむしろ低温で動作しないことです。

冬にはマルチメーターを車のトランクやバッグの中に長時間横たわる価値があり、すぐにバッテリークローネを思い出すでしょう。

考えてみてください、そのような変更は役に立ちましたか? もちろん、最終的には、デバイスの動作条件に基づいて決定します。

マルチメーターのオン/オフボタンの改良

リチウムイオン電池への移行に伴いマルチメータを改良する最後のオプションは、コンバータの電池への電源回路にシャットダウンボタンを配置することでさらに改善する必要があります。

まず、コンバータ自体は、マルチメータが動作していないスタンバイモードであっても、少量の電流を消費します。

第二に、このスイッチのおかげで、マルチメータ自体をもう一度クリックしてオフにする必要がなくなります。 この理由により、多くのデバイスが早期に故障します。

事前に消去されるトラックもあれば、相互に短縮し始めるトラックもあります。 したがって、デバイス全体を一度にオフにするボタンは非常に便利です。

中国のマルチメーターの経験豊富なユーザーからのもう1つのヒントは、スイッチを長持ちさせて適切に動作させるために、購入後すぐに分解してスイッチボールのスライドポイントに注油することです。

また、ボード上では、テクニカルワセリンでトラックを塗ることをお勧めします。 新しいデバイスには潤滑剤が含まれていないため、スイッチはすぐに摩耗します。

空きスペースがあれば、内部デザインと外部デザインの両方にボタンを作成できます。 これを行うには、電源配線用に 2 つの微細な穴を開けるだけで済みます。

マルチメーターの懐中電灯

マルチメーターのもう 1 つの革新は、オプションの懐中電灯オプションです。 多くの場合、地下室の配電盤や配電盤の損傷を探したり、光のない部屋で配線の短絡を調べたりするためにこのデバイスを使用する必要があります。

通常の白色 LED と、それを点灯させるための専用のボタンが回路に追加されます。 特定の LED からの光束がどの程度十分であるかを確認するのは非常に簡単です。 分解する必要さえありません。

ダイオードのアノード脚をコネクタ E に配置し、カソード脚をコネクタ C に配置します (アノード脚はカソードよりも長いです)。 これはすべて、P-N-P ブロックのトランジスタ測定モードのコネクタで行われます。

LED はスイッチのどの位置でも点灯し、マルチメーターを自分でオフにした場合にのみ消灯します。 これらすべてを内部に取り付けるには、回路基板上で必要な結論を見つけて、2本のワイヤをエミッタ（コネクタE）とコレクタ（コネクタC）にはんだ付けする必要があります。 ボタンは断線にはんだ付けされ、マルチメーターケースの穴を通して取り付けられます。

すべてをホットグルーで固定し、ポータブルマルチメーター懐中電灯を入手してください。