Κατασκευή Centiohm - meter

Μέτρηση ηλεκτρικών και άλλων επιστημονικών μεγεθών.
dimtzanis
Δημοσιεύσεις: 17
Εγγραφή: 14 Νοέμ 2015, 10:55
Ονομα: Δημήτρης

Κατασκευή Centiohm - meter

Δημοσίευσηαπό dimtzanis » 15 Νοέμ 2015, 12:57

Πολλές φορές μετρώντας την αγωγιμότητα των διαδρόμων επάνω σε τυπωμένο κύκλωμα ειδικά αν είναι πυκνό με πολύ ψιλές γραμμές, έχω σοβαρό πρόβλημα με τα ψηφιακά ωμ-όμετρα. Σημειώνω δε ότι όλα τα όργανα μου είναι της Fluke. Το buzzer τους χτυπά από αρκετά Ωμ πράγμα που σημαίνει πως σε κάποια δικτυώματα με χαμηλές αντιστάσεις το buzzer φωνάζει επομένως δεν του δίνω και πολύ σημασία. Και πρέπει την ένδειξη κάθε φορά που μετρώ να την διαβάζω πράγμα πολύ κουραστικό και χρονοβόρο. Επί πλέον χάνω πιο εύκολα τον ειρμό της σκέψης μου και δεν μπορώ εύκολα να συνειδητοποιήσω το θεωρητικό κύκλωμα.

Δρώντας την ευκαιρία της αναδουλειάς που έχουμε, σχεδίασα και κατασκεύασα έναν αναλογικό μετρητή αντίστασης με δυο κλίμακες 0,5 Ωμ και 5 Ωμ και με το buzzer να χτυπά στην κλίμακα των 0,5 Ωμ στο 0,1 Ωμ και λιγότερο και στην κλίμακα των 5 Ωμ στο 1 Ωμ και λιγότερο. Με ένα διακόπτη δε αν θέλω το θέτω εκτός λειτουργίας αν με ενοχλεί.
Το μεγάλο πλεονέκτημα των αναλογικών οργάνων, αν φυσικά είναι και καλής ποιότητας είναι πως με μια φευγαλέα ματιά συνειδητοποιείς την ένδειξη τους.
Σε αντίθεση με τα ψηφιακά που πρέπει να την διαβάσεις. Μεγάλη διαφορά.

Η τάση στους ακροδέκτες του οργάνου είναι 3.3 Volt όταν είναι ελεύθερα, για να μπορούν να δημιουργήσουν αγωγιμότητα όταν τους ακουμπώ στο κύκλωμα και μόνο 5 mV όταν μετρά full-scale. Αν βέβαια από λάθος το βάλουμε μέχρι τα 20 Volt δεν θα πάθει τίποτε. Για παραπάνω δεν το έχω δοκιμάσει.
Όπως καταλαβαίνετε από την τόσο μικρή τάση όλα τα ημιαγωγά υλικά είναι εκτός κυκλώματος μέτρησης.

Εν τω μεταξύ πρέπει να προστατεύσουμε την βελόνα του οργάνου και για αυτό τον λόγο με έναν ηλεκτρονικό διακόπτη ανοίγω το κύκλωμα του όταν η ένδειξη πάει για over scale. Έτσι λοιπόν όταν οι ακροδέκτες είναι ελεύθεροι η ένδειξη πάει στο μηδέν.
Αν δεν υπήρχε το κύκλωμα προστασίας η βελόνα του θα ήταν τερματισμένη
συνεχώς. Πράγμα πολύ άσχημο και άτεχνο.
Επίσης υπάρχει και ένα led που ανάβει μόνο όταν το όργανο μετράει.

Η ρύθμιση του zero είναι απαραίτητη διότι απορρίπτει την αντίσταση των ακροδεκτών πράγμα πολύ σημαντικό για μέτρηση πολύ χαμηλών αντιστάσεων και γι΄αυτό υπάρχει ποτενσιόμετρο εξωτερικό.

Το όργανο το τροφοδοτώ με ένα μετασχηματιστή 12 Volt 5W συνεχώς και χωρίς διακόπτη On-Off. Για την συσκευή είναι εντελώς περιττός.
Οι τελεστικοί ενισχυτές που χρησιμοποιώ OP177 είναι απαραίτητοι διότι εκεί χρειαζόμαστε πολύ υψηλή ακρίβεια που μόνο αυτοί οι τύποι μας προσφέρουν.
Οι διαφορές στην θερμοκρασία δεν επηρεάζουν το μετρητή. Όσο για τους ακροδέκτες τους κατασκεύασα εγώ με πολύκλωνο καλώδιο 1,5 καρέ για μεγαλύτερη ακρίβεια παρόλο που με το zero μηδενίζεται η εσωτερική τους αντίσταση.
Το LM324 είναι κοινότατο και αρκετά καλό για την θέση που τοποθετήθηκε.
Γενικά το κύκλωμα είναι εύκολο και αν το κατασκευάσει κανείς θα ανακαλύψει πολύ σύντομα την αξία του.

Το ρεύμα που διαπερνά το όργανο είναι ακριβέστατο εν σχέση με την μέτρηση, επομένως θα χρειαστείτε ένα καλό όργανο του 1mA για να έχετε μια σωστή ένδειξη.
Επί πλέον πρέπει να ξαναγράψετε τους αριθμούς του οργάνου αφού σβήσετε τους
παλαιούς με blanco. Στα 0-2-4-6-8-10 θα γράψετε 0-1-2-3-4-5.
Ακόμη αν έχουμε κανένα καλό όργανο 5Volt ή 50Volt ή 500Volt και αφαιρέσουμε την εσωτερική του αντίσταση θα καταφέρουμε να το χρησιμοποιήσουμε διότι κάπου στο 1mA είναι περίπου όλα αυτά.

Η αντίσταση των 100 Ωμ που συνδέεται από το pin 6 του OP177 στο pin 9 του LM324 καθορίζει το ρεύμα του οργάνου αν π.χ. το όργανο είναι 0,5 mA τότε θα βάλουμε 200 Ωμ με το ίδιο αποτέλεσμα, είναι 2 mA τότε θα βάλουμε 50 Ωμ.
Όλες φυσικά οι αντιστάσεις πρέπει να είναι ακριβείας 1%

Η ρύθμιση του οργάνου δεν είναι δύσκολη αλλά χρειάζονται αντιστάσεις ακριβείας
0,5 Ωμ και 5,0 Ωμ που μάλλον θα τις κατασκευάσουμε οι ίδιοι από πολλές αντιστάσεις ακριβείας για μεν την 5,0 Ωμ με 2 αντιστάσεις παράλληλες των 10 Ωμ, για δε την 0,5 Ωμ με 20 αντιστάσεις παράλληλες των 10 Ωμ ή με 2 αντιστάσεις παράλληλες του 1 Ωμ αλλά με μικρότερη ακρίβεια.
Θα συμβούλευα να τοποθετηθούν κάπου μέσα στην κατασκευή μας με κατάλληλες επαφές και από καιρού σε καιρό να τσεκάρουμε το Ωμόμετρο με αυτές.
Και μια τελευταία συμβουλή, οι μετρήσεις για να είναι αληθινές πρέπει να γίνονται
σε συσκευές με πλήρη απουσία οποιασδήποτε ηλεκτρικής ενεργείας.

Θα σας παραθέσω και μερικές φωτογραφίες για να γίνει περισσότερο κατανοητό.
Το PCB της Φωτό έχει κάποιες μικροδιαφορές με το τελικό διότι είναι η πρώτη έκδοση και δεν είχα διάθεση να κάνω νέο. Αυτό που σας δίνω είναι όμως το σωστό.

Δημήτρης Τζανής

Centiohm_meter_1.jpg
Centiohm_meter_1.jpg (69.42 KiB) Προβλήθηκε 5592 φορές


Centiohm_meter_2.jpg
Centiohm_meter_2.jpg (23.81 KiB) Προβλήθηκε 5593 φορές


Centiohm_meter_3.jpg
Centiohm_meter_3.jpg (42.55 KiB) Προβλήθηκε 5593 φορές

dimtzanis
Δημοσιεύσεις: 17
Εγγραφή: 14 Νοέμ 2015, 10:55
Ονομα: Δημήτρης

Re: Κατασκευή Centiohm - meter

Δημοσίευσηαπό dimtzanis » 15 Νοέμ 2015, 12:59

Και άλλες φωτο
Συνημμένα
Centiohm_meter.jpg
Centiohm_meter.jpg (61.04 KiB) Προβλήθηκε 5601 φορές

dimtzanis
Δημοσιεύσεις: 17
Εγγραφή: 14 Νοέμ 2015, 10:55
Ονομα: Δημήτρης

Re: Κατασκευή Centiohm - meter

Δημοσίευσηαπό dimtzanis » 15 Νοέμ 2015, 20:57

Και το PDF
Miliohm meter -analog -Web.PDF
(50.62 KiB) Μεταφορτώθηκε 329 φορές


Επιστροφή σε “Οργανα μετρήσεως”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης