Приветствую, Самоделкины!
У большинства радиолюбителей при работе с источниками питания, очень часто возникает необходимость измерить сопротивление токовых шунтов, как самодельных, так и промышленных. А как известно обычным мультиметром даже хорошим и достаточно дорогим невозможно измерить сопротивление менее 0,1 Ома.
Произвести замеры сопротивления любого резистора возможно при помощи лабораторного источника питания, который имеет функцию ограничения тока, мультиметра и, думаю, всем хорошо знакомого дедушки Ома, вернее его закона.
Но согласитесь, не плохо бы было иметь специализированное устройство, которое без дополнительных телодвижений способно измерить сопротивление нескольких резисторов и токовых шунтов. Поэтому AKA KASYAN, автор одноименного YouTube канала, решил изготовить такое устройство.
Само устройство получилось довольно компактным, обладает довольно высокой точностью и самое главное не зависит от сетей, так как имеет свой источник питания в лице батареи 6F22 (Крона) с напряжением 9В.
Такой батарейки хватит на довольно длительное время. Основа работы устройства — закон Ома.
В качестве подопытного возьмем резистор с не известным сопротивлением, которое нужно измерить.
Данное устройство имеет систему стабилизации тока на 100 мА и измерительный вольтметр, который измеряет падение напряжения на подопытном резисторе. А зная падение напряжения и ток протекающий в цепи, не составит особого труда понять, какое сопротивление имеет наш испытуемый резистор.
Конкретно в данном примере нет необходимости производить какие-либо дополнительные расчеты, так как выбран ток 100 мА (или 0,1 А), следовательно, 100 мВ (или 0,1В) на вольтметре будет означать, что сопротивление испытуемого резистора 1 Ом. При показаниях 10 мВ – значение сопротивления 0,1Ом, 1 мВ — сопротивление соответственно 0,01 Ом. Как видите все просто, привыкнуть можно достаточно быстро.
Для точной работы нашего самодельного устройства нам необходим вольтметр, который способен корректно измерять очень низкие напряжения. Изначально автор планировал сделать устройство аналоговым, но измерительные головки, которые были испытаны, увы, не могли отображать такие низкие напряжения, и требовалась установка усилитель, чего делать не хотелось, так как в наличии имелся прецизионный цифровой вольтметр, его автор приобрел на широко известной китайской торговой площадке Алиэкспресс.
Данный экземпляр, по словам продавца, имеет довольно малую погрешность, которая составляет всего 0,3 процента. Но не будем доверять продавцу и произведем дополнительную калибровку именно в диапазоне до 100 мВ. Погрешность эталонного мультиметра 1%.
Для калибровки вольтметра на его плате предусмотрен крохотный подстроечный резистор.
Сам вольтметр имеет 3 провода. Черный – это масса, желтый — измерительный плюс, красный провод — плюс питания вольтметра.
Такой вольтметр можно запитать от любого источника постоянного тока с напряжением от 3,5В до 28В.
Данный вольтметр пятиразрядный и теоретически способен измерять напряжение начиная от 100 мкВ. Но последние цифры на дисплее не стоит воспринимать всерьез, ну разве что для округления значений.
Минимальное напряжение, которое вольтметр может отображать более-менее корректно начинается от 1 мВ. Из этого следует, что минимальное сопротивление, которое может измерять наш прибор составляет 0,01 Ом, или 10 мОм.
Стабилизатор тока состоит построен всего на двух компонентах, а именно из токозадающего резистора и микросхемы lm317, которая в свою очередь подключена по схеме стабилизатора тока.
Для тока 100 мА необходим резистор с сопротивлением около 13 Ом. В данном примере автором был использован подстроечный многооборотный резистор СП5-1 родом из далекого СССР.
Данный резистор на 60 оборотов, благодаря чему можно с довольно большой точностью выставить необходимое сопротивление.
Вся схема выполнена на довольно компактной печатной плате. Хотя тут запросто можно обойтись и вовсе без платы из-за минимального количества компонентов.
Прибор собран, теперь необходимо произвести калибровку схемы. Для этого нам понадобится эталонный измеритель тока. В данном случае воспользуемся все тем же мультиметром в режиме амперметра, погрешность прибора в этом режиме около 1-го процента.
Подключаем все по схеме.
Питание — батарея 6F22, вращаем ползунок подстроечного резистора до тех пор, пока на экране прибора не увидим значения тока равное 100 мА.
Этим вся наладка завершена, остается только зафиксировать винт подстроечного резистора.
Корпус для данной самоделки автор решил напечатать на 3d принтере. Как видим получилось не очень аккуратно, ну ладно.
Теперь можно все устанавливать в корпус на свои места.
Ну а теперь переходим непосредственно к испытаниям нашего устройства в деле.
Согласитесь, неплохо правда. В итоге у нас получился компактный и к тому же портативный миллиомметр.
Точность прибора. Погрешность показаний вольтметра составляет 1%, добавляем к этому еще 1% погрешности системы ограничения тока, ну и добавим еще около процента на всякие потери в проводах и соединениях. В идеале получаем погрешность, не превышающую 3%. Но при измерении сопротивлений менее 0,01 Ома и выше 0,5 Ом погрешность возрастает поскольку калибровку устройства мы производили именно на этот диапазон, но и это, согласитесь, неплохо, с учетом того, что стоимость сборки не превышает 5-6 долларов.
Ну а на этом, пожалуй, пора заканчивать. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Видеоролик автора:
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Подборки: LM317 Крона
Источник: