В статье описана конструкция амперметра-вольтметра постоянного тока с пределами измерения 10А/200В, изготовленного с использованием ЖК-индикатора и деталей цифрового мультиметра типа DT890B с вышедшей из строя микросхемой АЦП

 

 

Все радиолюбители хорошо знают как легко «сжечь» китайский цифровой мультиметр. Причем чаще всего сгорает сердце прибора - микросхема АЦП. И если в старых конструкциях мультиметров использовалась микросхема АЦП в DIP корпусе и ее можно было заменить, восстановив таким образом работоспособность прибора, то в последнее время производители «приклеивают» микросхему АЦП прямо на плату и заменить ее уже не представляется возможным. Конечно, при стоимости мультиметра порядка трех долларов расставаться с ним не очень жалко, но если выходит из строя мультиметр подороже, с крупным дисплеем, то возникает желание хоть как-то его использовать.

 

Однажды у меня вышел из строя мультиметр типа DT890B. Приобретя на рынке микросхему АЦП типа ICL7106 (она же КР572ПВ5) за 2 доллара, был сконструирован рассмотренный в этой статье цифровой ампервольтметр для будущего лабораторного источника питания. Для простоты использования в ампервольтметре использовано два диапазона измерения: по току = 10А и по напряжению = 200В. Этих диапазонов вполне достаточно для контроля напряжения и тока любительского лабораторного ИП.

 

 

Схема ампервольтметра

Принципиальная электрическая схема ампервольтметра представлена на рисунке. Это типовая схема включения АЦП, которая была скопирована со схемы мультиметра DT890, приведенной в [1]. Для получения необходимых диапазонов измерения с помощью переключателя SA1 «V/A» ко входу АЦП (выводы 30, 31) подключается либо цепь измерения напряжения через делитель, образованный резисторами R3, R4, R6, либо цепь шунта Rш. При этом шунт включен в цепь протекания тока постоянно.

 

Второй тройник переключателя диапазонов измерения SA1 используется для переключения запятой на индикаторе. При измерении тока предел измерения прибора составляет 9.99, а при измерении напряжения – 199.9. Таким образом одного взгляда на индикатор достаточно, чтобы определить что он должен отображать – напряжение или ток.

 

Конструкция и детали

Все детали конструкции собраны на двусторонне-фольгированном стеклотекстолите размером 72х67 мм. Чертеж печатной платы вместе со схемой расположения элементов показан на рисунке:

 

 

Плата показана со стороны печатных проводников. На схеме видно, что выводы 2…20 микросхемы DA1 припаиваются на дорожки печатной платы поверхностным монтажом со стороны установки компонентов. Микросхема DA1 использована в корпусе DIP-40. Для обеспечения хорошей ремонтопригодности ампервольтметра для установки микросхемы DA1 рекомендуется использовать соответствующую панельку. Выводы 2…20 панельки отгибают и припаивают сверху. Остальные выводы паяются как обычно через отверстия с обратной стороны монтажа. Установка остальных элементов схемы особенностей не имеет.

 

Для комплектации конструкции вместе с ЖК-индикатором из разбираемого мультиметра выпаивают также и остальные элементы схемы. Исключение составляют резисторы R3 и R4. Для обеспечения хорошей точности настройки в качестве резистора R3 использован многооборотный подстроечный резистор типа СП5-2. Резистор R4 – любого типа мощностью 0,25 Вт. Шунт Rш также выпаивают из мультиметра и сгибают его дугой таким образом, чтобы он встал в установочные отверстия и не мешал другим элементам схемы. Номиналы всех элементов указаны на принципиальной электрической схеме.

 

Контактные площадки для ЖК-индикатора следует аккуратно залудить и слегка отшлифовать мелкой наждачной бумагой. ЖК-индикатор крепится к плате четырьмя штатными шурупами через отверстия, отмеченные точками на чертеже.

 

Переключатель SA1 удобно расположить под индикатором на скобе из листового металла. Для крепления скобы к плате используют не занятое деталями пространство печатной платы под индикатором.

 

Сборка и наладка

При сборке схемы ампервольтметра из исправных деталей он начинает работать сразу. После сборки следует произвести его настройку и калибровку. Сначала, вращая движок подстроечного резистора R8, следует выставить образцовое напряжение 100 мВ на выводах 35, 36 DA1. Затем, переключив ампервольтметр в режим измерения напряжения, на его вход подают известное напряжение постоянного тока и, вращая движок резистора R3, добиваются получения правильных показаний значения поданного напряжения.

 

Более сложным процессом является калибровка амперметра. Для этого ампервольтметр переключают в режим измерения тока и через клеммы «- вход», «- выход» включают в цепь нагрузки с известным током. Изменяя сопротивление шунта Rш добиваются получения правильных показаний значения протекающего через шунт тока. Для уменьшения сопротивления шунта производят более глубокую его посадку на плату, а для увеличения – наоборот – более высокую посадку, а также надкусывание, спиливание и тому подобные процедуры, уменьшающие площадь его сечения либо длину.

 

В процессе разработки были использованы следующие материалы:

 

Садченков Д. А. Современные цифровые мультиметры, – Москва, СОЛОН-Пресс, 2002.

Бирюков С. Цифровой мультиметр, – Радио № 9, 1990, стр. 55.