"Расширение пределов измерения мультиметра M890G"

Под таким заголовком была опубликована статья А. Загорулько в "Радио", 2004, № 9, с. 27. В дополнение к его предложениям по расширению пределов измерения прибором емкости конденсаторов в предлагаемой статье изложены рекомендации по применению калькулятора вместо расчета по таблице. Это упрощает определение большой емкости при более свободном выборе емкости дополнительного конденсатора и исключает табличную погрешность.

Мультиметры моделей M890G (а также модификаций F, С) стали хорошими помощниками для многих радиолюбителей благодаря своим широким возможностям и довольно высокой точности. Но вот верхний предел измерения емкости у такого прибора явно маловат. А радиолюбителям при изготовлении своих конструкций почти всегда приходится применять оксидные конденсаторы емкостью выше 20 мкФ. Для предотвращения отказов на этапе запуска и исключения проблем с налаживанием аппаратуры полезно убедиться в исправности оксидных конденсаторов и соответствии их емкости, указанной на корпусе. Исходя из этого расширение верхнего предела измерения емкости для прибора M890G и аналогичных ему мультиметров очень желательно.
В журнале "Радио" была опубликована статья о расширении пределов измерения мультиметра M890G [1]. Хочу предложить свой метод измерения емкости конденсаторов, в отличие от описанного ранее, более точный, оперативный и с расширенными возможностями. Суть его состоит в следующем.


В соответствии с рекомендацией в той статье вычисление емкости конденсатора проводят по таблице, точность которой невелика. В предлагаемом мной варианте значение емкости вычисляют с помощью калькулятора. Для емкости двух последовательно соединенных конденсаторов справедливо равенство



Сд — емкость дополнительного конденсатора (меньше 20 мкФ); Си — емкость измеряемого конденсатора.
Из этого равенства путем математических преобразований имеем



Схема приставки к прибору M890G для измерения емкости конденсаторов больше 20 мкФ в модифицированном варианте показана на рисунке. Конденсатор Сд подбирают емкостью, близкой к 20 мкФ, но не более. Если емкость существенно меньше 20 мкФ, на результат вычисления это не влияет, ' так как при изменении числителя дроби пропорционально изменится и ее знаменатель.
Для вычисления емкости проверяемого конденсатора желательно применять калькулятор, имеющий две ячейки "памяти" М+ и MII+. Но для первой ячейки (М+) обязательно должны быть раздельными кнопки МС (очистки) и MR (записи). Это необходимо, чтобы стереть из памяти ставшее ненужным значение Собщ и записать в нее значение разности в знаменателе формулы, которая в этот момент находится на табло калькулятора. При совмещенной кнопке (MRC) такую операцию совершить невозможно.


Порядок работы с приставкой следующий.
К щупам подключают измеряемый конденсатор; если в конструкции предусмотрены зажимы, то выводы конденсатора вставляют в них. Переключатель переводят на измерение емкости добавочного конденсатора Сд. Включают питание мультиметра и ждут одну-две минуты, чтобы значение емкости Сд на индикаторе установилось. Время установления показаний зависит от степени разряженности батареи питания, от поляризации диэлектрика конденсатора и т. д. После этого набирают измеренное значение на калькуляторе и записывают в ячейку MII+. Затем переключатель приставки SA1 переводят в положение измерения Собщ, полученное на индикаторе значение тоже набирают на калькуляторе и записывают его в ячейку М+. При дальнейших вычислениях нет необходимости вводить с клавиатуры длинные числа, достаточно нажимать только "мнемонические" кнопки согласно представленной ниже последовательности (а это однократные нажатия), что и обеспечивает быстроту вычисления. Порядок нажатия кнопок калькуля-



дено значение Си. Десятичные знаки, превышающие погрешность прибора, следует отбросить.
Измерение емкости Сд перед проверкой конденсатора большой емкости желательно для получения более точного значения Си. При небольшой тренировке оператор вычислит на калькуляторе значение Си моментально, что очень важно при определении емкости большого числа конденсаторов (выбор емкости времязадающего конденсатора, отбраковка и т. д.).

Практика работы с приставкой показала, что прибором M890G с приставкой можно измерять емкость конденсаторов до ЮОООмкФ. Погрешность измерения конденсаторов емкостью до 1000 мкФ близка к обеспечиваемой прибором при измерении обычным методом (около 3 %). В интервале до 5000 мкФ — не более 20 %, до 10000 мкФ — 50 %. При проверке конденсаторов большой емкости измерения следует провести несколько раз и вычислить среднее значение.

Вычисление емкости Си можно вести и на калькуляторе с одной ячейкой памяти (такие калькуляторы доступнее по цене), но и в этом случае кнопки MR и МС должны быть раздельными. Значение емкости Сд в таком случае оператор должен запомнить сам. Но так как это значение подтверждают при каждом измерении и оно практически постоянно, то и запомнить его при вычислении не составит труда. В этом случае вместо нажатия на кнопку MIIRC набирают на клавиатуре калькулятора значение Сд самостоятельно.


Конструкция приставки может быть разнообразной. В "бескорпусном" варианте, например, автор использовал широко распространенный тумблер ТП1-2, причем двойные выводы тумблера соединил параллельно. Через прокладку из прессшпана между выводами тумблера поместил два конденсатора К53-1 по 10 мкФ (конденсатор Сд). Согласно схеме приставки в соответствующих местах припаял два щупа с "крокодилами" для подсоединения к выводам измеряемого конденсатора и два вывода к прибору M890G, к которым припаял лепестки — контакты из латуни толщиной 1 мм размерами 7x25 мм. Тумблер с конденсаторами обмотал изолентой ПВХ — приставка готова.

Стабильность показаний можно повысить, если прибор М890 питать от стабилизированного источника напряжения 9 В. Но нужно помнить, что в этом случае прибором уверенно можно измерять только емкость и сопротивление резисторов. При измерении же токов и напряжений в устройствах с сетевыми блоками питания прибор M890G, источник питания которого подключен к этой же сети, может выйти из строя. Чтобы этого не произошло, нужно принять меры, указанные в статье [2].

ЛИТЕРАТУРА
1.   Загорулько А. Расширение пределов измерения мультиметра M890G. — Радио, 2004. № 9, с. 27.
2.   Межлумян А. Питание цифрового мультиметра от сети. — Радио, 2005, № 3, с. 25—27.