ЩУПЫ ДЛЯ МУЛЬТИМЕТРА СВОИМИ РУКАМИ
Всем привет! Хочу поделить способом изготовления надежных щупов. Когда купил мультиметр DT9208A, с ним в комплекте шли щупы, но они сделаны очень некачественно и в скором времени пришли в негодность. Самое слабое место у данных щупов – это там, где провод заходит в пластиковую трубку. В этом месте нет фиксации провода и если вы случайно потянете кабель, не прикладывая особых усилий, он оторвется. Так и случилось с моими щупами. Так что такой совет: чтобы кабель не оторвался его нужно зафиксировать. Сделать это можно с помощью обычной изоленты или скотча.
Но если у вас есть возможность, лучше купите качественные фирменные щупы или как я, сделайте своими руками. Итак, нам понадобится:
Советская штепсельная вилка. Можно использовать и другую, но лучше производства СССР, так как у советских вилок латунные штыри. Найти такую вилку не трудно, в крайнем случае можно купить на рынке. Можно использовать вот такой вариант. Главное, обратите внимание на металл, из которого выполнены штыри.
Когда нашли такую вилку, из неё надо извлечь латунные штыри. Сделать это очень просто: для этого нужно открутить болты с верхней части вилки, и она распадется на пополам. Далее нужно открутить сами штыри. Вот так выглядят штыри с моей вилки:
Как уже говорил, основу мы будем брать из старых щупов, которые шли в комплекте. А именно нам понадобится пластиковая трубка, в которую мы и вставим штыри от вилки. Для этого нам надо удалить старые штырьки щупов плоскогубцами. Вот что должно получится в итоге:
Итак, мы имеем штыри от вилки и пластиковые трубки от старых щупов. Теперь нам нужно подготовить штыри для ставки в трубки. Как мы могли заметить штыри не ровные, а буквой «Г», поэтому нужно отрезать ножовкой лишнее. А точнее ту часть, которая загнута. Кроме того, нам нужно заточить штыри. Это можно сделать с помощью напильника или на точильном станке. Обрабатываем из таким образом, чтобы они туго входили с пластиковую трубку.
Далее нам нужно определится, какой провод мы будем использовать для щупов. Я пошел на радиорынок и выбрал подходящий. Лучше брать провод с толстой медной жилой. У нас на рынке из таких проводов были только двойные акустические провода.
Если вы также купили двойной провод, его нужно аккуратно разделить на два с помощью лезвия или ножа. Также при покупке провода, следует выбрать правильную длину. Я купил провод длиной 1.5 метров, хотя у родных щупов провод был меньше метра. Не знаю, как вам, а мне удобней, когда провод длинный. Так что выбирайте длину провода из своих соображений, но не короче 0.7 метра, так как будет очень неудобно пользоваться такими щупами.
Когда пойдете покупать провод, не забудьте купить штекеры для подключения щупов. При покупке штекеров возьмите с собой мультиметр, чтобы проверить походят ли штекер к вашему прибору или нет. Но на большинство мультиметров подойдут штекеры типа «банан». Я купил вот такие:
Теперь у нас есть все необходимое для изготовления щупов. Первым делом следует разделить и зачистить провод. Затем залудить все места пайки, т.е. концы проводов и концы штырей, где будет припаян провод. Штекеры лудить не нужно, так как в них провод вставляется и зажимается болтом.
Когда все подготовлено к сборке, проденьте провод в пластиковую трубку и припаяйте к нему латунный штырек. Затем нужно оттянуть провод назад, чтобы штырь был вставлен в трубку. Теперь нужно зафиксировать место входа провода в трубку и место входа штыря в трубку. Я сделал это с помощью термоусадки.
Красный щуп получился немного кривоватый, потому что провод был припаян не по центру штыря, а сбоку. Но это никак не влияет на работу.
Теперь нам осталось продеть другой конец провода в разъем и зажать провод болтом и щупы готовы к работе.
Вот такие щупы у меня получились:
Сопротивление щупов вышло 0.6 Ом, что довольно неплохо. Сопротивление родных щупов было около 1 Ома, так как провод был тоньше.
Вот такие щупы можно сделать своими руками без особых затрат. Перед тем ка покупать щупы, подумайте, может вам дешевле будет сделать их своими руками? Но если вы занимаетесь пайкой smd элементов и вам нужны более тонкие концы щупов (как иголки), то вы можете сильнее заточить латунные штыри (вот инструкция для них). Кончено если у вас есть возможность купить дорогие фирменные щупы, то покупайте их, но я решил сэкономить деньги и купить деталей. Кроме того, у нас на рынке очень высокие цены. Всем удачи! Специально для Радиосхем — Кирилл.
Форум по обсуждению материала ЩУПЫ ДЛЯ МУЛЬТИМЕТРА СВОИМИ РУКАМИ
Схема усилителя и микрофона из пьезоэлемента, подходящая для сборки своими руками.
Радиоэлектроника и схемотехника для начинающих — первые шаги в радиоделе или с чего начать будущему радиолюбителю.
Самодельный регулируемый источник напряжения 1,4 — 30 В и тока до 3 А на основе м/с LM2596.
Источник
Щупы для мультиметра своими руками
Ещё каких-то лет 30-40 назад радиолюбители пользовались стрелочными приборами для измерения электрических величин, сопротивления, тока в цепи и напряжения. Такие приборы назвались авометрами, они имели, как правило, массивный металлический корпус и большую стрелочную головку, на которой были проградуированы различные шкалы под измерения разных величин. Сейчас, с появлением цифровой электроники, их сменили мультиметры — цифровые приборы, предназначенные для той же цели, измерения электрических параметров. Многие производители стараются сделать мультиметры как можно более универсальными, чтобы радиолюбителям не пришлось использовать сразу несколько приборов для измерений. Например, некоторые современные мультиметры позволяют измерять температуру с помощью термопары, частоту, ESR и ёмкость конденсаторов, измерять коэффициент усиления транзисторов, а некоторые даже имеют свои встроенные генераторы сигналов для проверки схем. Ассортимент мультиметров очень широк, самые дешёвые стоят около пары сотни рублей, цена самых дорогих доходит до десятков тысяч рублей. Все мультиметры разные, но объединяет их одно — наличие щупов. Именно с помощью этих двух проводков с иглами на конце мультиметр «общается» с внешним миром, ведь через щупы подключаются измеряемых детали или участки схем. Конечно, в дорогих приборах щупы выполнены с надлежащим качеством, имеют хорошую изоляцию и толстое сечение проводов, чтобы минимизировать погрешности измерений. К сожалению, дешёвые мультиметры, как правило, комплектуются стандартными простейшими щупами, которые мало того, что имеют высокое сопротивление, так ещё и крайне ненадёжны. Думаю, вид таких щупов знаком каждому обладателю бюджетного мультиметра.
Первым делом, нужно найти или купить сетевую вилку с латунными штырьками — в дальнейшем они превратятся в иглы-наконечники будущих щупов. Очень важно, чтобы вилка была именно с латунными штырьками, более распространены стальные, но они не подойдут — имеют слишком высокое сопротивление. Кроме того, латунь легко паяется, а провода щупов в дальнейшем будут припаиваться к иглам-наконечными для минимизации сопротивления. Также в качестве наконечников можно использовать кусочки толстого медного провода, но медь будет быстро окисляться, что приведёт к ненадёжному контакту с измеряемыми деталями.
После того, как вилка найдена, её необходимо разобрать, вынуть штырьки и заточить их до нужной остроты. Заточить можно как просто напильником, латунь легко обрабатывается, так и на станке. Остроту и угол заточки каждый подбирает сам под индивидуальные вкусы. После того, как будущие наконечники готовы, нужно разобрать старые щупы и оставить от них только пластиковый корпус, он ещё послужит. Для их разборки нужно сильно потянуть иглу вперёд, держа щуп за корпус, при этом игла выйдет оттуда вместе с соединённым к ней проводом. Именно это соединение игла-провод очень часто ломается в дешёвых щупах.
Провода от старых щупов можно выкинуть или использовать в другом месте — здесь они больше не понадобятся, так как имеют тонкую медную жилу, а соответственно, и высокое сопротивление. Для новых щупов можно использовать, например, силиконовый акустический кабель, который предназначен для подключения усилителей к акустических системам, он имеет характерный прозрачный вид. Преимуществом использования данного кабеля является его хорошая гибкость. Толщину проводов также можно выбрать индивидуально — если не планируется замер больших токов, она может быть больше, если требуется долговременная работа с большими токами, не стоит экономить на сечении. Также стоит обратить внимание, что слишком толстый кабель будет неудобен в работе, это нужно учитывать. Длину провода также можно подобрать, в зависимости от целей использования мультиметра.
На фото выше показан внешний вид акустического кабеля. Ещё одной немаловажной частью щупов является разъём, с помощью которого щупы соединяются с самим мультиметром. В родных щупах используются сплошные неразборные разъёмы, которые, однако, тоже имеют свойство выходить из строя. В самодельных же щупах можно использовать разъём под названием «банан» — да, они называются именно так. Используются такие разъёмы довольно часто в мультиметрах и лабораторных блоках питания, где нужно передавать большие токи, и при этом иметь возможность быстро и легко соединять и отсоединять провода. Существуют разъём «банан» разного вида, самые распространённые показаны ниже. Провод в нём крепится с помощью одного винта, а также его можно просто припаять. Самый лучший вариант крепления провода в таких разъёме — припаять и зажать винтом место пайки, в этом случае пайка будет способствовать минимизации сопротивления, а винтовой зажим — механической прочности. При желании можно найти аналогичные разъёмы другой конструкции, в том числе с без винтового крепления.
Последний этап — сборка щупов. Предварительно подготовленные и заточенные латунные наконечники щупов припаиваются к проводам, а затем продеваются внутрь корпуса. Очень важно здесь обеспечить качественную пайку, ведь место соединения будет испытывать механические нагрузки. При пайке нужно использовать подходящих флюс и контролировать температуру паяльника, она должна лежать в пределах 270-300 градусов. Недогретый или наоборот перегретый припой не обеспечит должной механической прочности соединения. Также при пайке щупов не следует использовать кислотные активные флюсы — со временем такое место соединения может разрушится от действия остатков флюса. Место выхода кабеля из корпуса щупа, а также место выхода иглы можно обтянуть термоусадкой. Особенно удобно при этом использовать термоусадку разного цвета — красного и чёрного. Внешний вид щупов в сборе показан на картинке ниже.
Ниже показаны разъёмы «бананы», соединёнными с проводами.
А здесь можно увидеть новые самодельные щупы вместе с мультиметром.
Сопротивление новых щупов, согласно мультиметру, получилось равным 0,6 Ом, да и то, большая часть из этого, вероятно, принадлежит внутренним частях мультиметра. При желании щупы можно сделать из толстого провода, чтобы спокойно измерять большие токи, а можно сделать наоборот, из нетолстого, но зато гибкого и удобного провода, если не требуется сверх-низкое сопротивление щупов. В этом и состоит одно из главных преимуществ самодельных щупов — возможно подстроить их параметры «под себя», в сочетании с хорошей надёжностью. Удачной сборки!
Источник
Измеряем высокое напряжение мультиметром
При изготовлении самодельных высоковольтных конструкций, при настройке параметров ионизаторов воздуха, плазменных ламп и прочих устройств, где используется высокое питающее напряжение, появляется необходимость в измерении напряжения в десятки киловольт.
Для этой цели, в профессиональной деятельности используются специальные приборы — «киловольтметры». Покупать такой прибор преднамеренно, имеет смысл только при частом его использовании. Но в практике радиолюбителя такие измерения выполняются не часто. Поэтому, для оценки параметров изготовляемой конструкции по высокому напряжению, мы сможем воспользоваться обычным мультиметром, но с дополнительной приставкой.
Верхний предел измерения напряжения традиционного мультиметра, обычно не превышает 700…1000V. Поэтому, для измерения мультиметром высокого напряжения, его и необходимо дополнить приставкой, которая позволит расширить диапазон измерения.
Такую простую приставку — киловольтметр для измерения напряжений 10 и более киловольт, на базе делителя напряжения, мы сможем за вечер изготовить сами.
Делитель напряжения на резисторах
Делитель напряжения, это простейшая схема, позволяющая из высокого напряжения получить пониженное, используя только два резистора. Выходное пониженное напряжение будет составлять часть от входного напряжения, и зависеть от соотношения сопротивлений плеч делителя.
Схема делителя напряжения включает входной источник напряжения (V in) и два резистора R1 и R2. Падение напряжения (Vout) на резисторе R2, это и будет необходимое нам пониженное напряжение.
Схема делителя напряжения элементарна, но такие делители никогда не используются для большой нагрузки. Причиной тому, нестабильность выходного напряжения из-за влияния переменных сопротивления нагрузки, температурного дрейфа сопротивления резисторов. КПД такой схемы низкий, небольшая часть мощности достигает нагрузки, большая часть выделяется на резисторах в виде тепла.
В конструкции приставки функционируют сравнительно большие напряжения, но очень маленькие токи, приставка выполняется в виде высоковольтного и высокоомного делителя напряжения. Это в большой степени позволяет уменьшить влияние перечисленных негативных причин и при правильном расчете делителя обеспечить реальную оценку контролируемого напряжения.
Обратим внимание, что нагрузка подключается к делителю напряжения параллельно резистору R2, шунтируя его. При этом общее сопротивление плеча делителя уменьшается (вспомним формулу параллельного соединения сопротивлений) и напряжение на выходе делителя изменяется. Поэтому, для уменьшения влияния нагрузки, сопротивление резистора R2 делителя, желательно установить значительно меньше, чем сопротивление нагрузки, в нашем случае мультиметра с внутренним сопротивлением 10 мОм. (Внутреннее сопротивление простых мультиметров часто бывает 1 мОм). Это необходимо учесть при расчетах делителя напряжения.
Расчет резисторного делителя напряжения
В расчете выходного напряжения делителя, используются значения номиналов из выше приведенной схемы. Зная эти величины, мы можем рассчитать выходное напряжение по следующей формуле, основанной на законе Ома.
V out = V in x R2 / (R1 + R2)
В некоторых случаях, задав значения входного и выходного напряжений (Vin, Vout), необходимо рассчитать сопротивление нижнего плеча R2 под имеющийся высокоомный резистор R1. Такая задача будет стоять и в нашем примере. Тогда мы сможем рассчитать необходимое значение номинала резистора R2 по следующей формуле:
R2 = (R1 х Vout) / (Vin — Vout)
Однако, мы сможем упростить задачу обратившись в Интернет, так как там имеется много онлайн-калькуляторов для быстрого расчета делителя напряжения.
На заметку, соотношение напряжений между R1 и R2 обусловлено только их относительными значениями. Номиналы резисторов плеч могут варьироваться, важно только выдержать их соотношение.
Изготовление делителя напряжения
Изготовим двух диапазонную приставку к мультиметру, для контроля напряжений до 10 киловольт, с делителем напряжения на резисторах. Коэффициент деления напряжения «1000» — 1 диапазон измерения, «100» — 2 диапазон. В основе этого варианта делителя лежит приведенная выше базовая схема.
1. Схема изготовляемой приставки:
Принципиальная схема приставки для возможности измерения высоких напряжений (до 10 киловольт) используя мультиметр. Номиналы резисторов ориентировочные.
В качестве верхнего плеча делителя R1 использован высоковольтный резистор КЭВ-1 с номиналом сопротивления 100 мОм. Фактическое сопротивление резистора около 80 мОм.
Нижнее плечо делителя R2 (верхняя базовая схема), в приставке состоит из двух последовательно соединенных резисторов, общим сопротивлением около 800 кОм.
В нормальном положении кнопка S1 шунтирует один из резисторов цепочки (R3), в этом положении сопротивление плеча будет около 80 кОм (коэффициент деления — соотношение резисторов R1 и R2, равен 1000 — 1 диапазон измерения). При нажатии кнопки S1, сопротивление плеча увеличивается до 800 кОм (коэффициент деления, будет равен 100 — 2 диапазон). Второй диапазон измерения включается для уточнения показаний Vout мультиметра V, при небольших значениях входного напряжения Vin.
Следует отметить, что каждое из сопротивлений R2 и R3 в схеме приставки, может быть составлено из двух-трех резисторов. Это необходимо для точной подгонки расчетного значения сопротивления в обоих диапазонах измерения. Для примера, при сопротивлении верхнего плеча делителя R1 равного 80,0 мОм, сопротивление нижнего плеча R2 в 1 диапазоне, с учетом нагрузки из внутреннего сопротивления мультиметра 10 мОм должно быть равно 80,645 кОм, которое приходится подбирать из нескольких резисторов.
2. Комплектация приставки
Для верхнего плеча делителя R1 используем постоянный непроволочный, высоковольтный, лакопленочный, с композиционным лакосажевым проводящим слоем, резистор КЭВ-1 для навесного монтажа. Резисторы предназначены для работы в электрических цепях постоянного и переменного токов.
Основные технические характеристики резисторов КЭВ-1:
— Диапазон номинальных сопротивлений: 510 кОм. 47 гОм
— Максимально допустимая рассеиваемая мощность — 0,5; 1; 2; 5; 10; 20 и 40 Вт
— Рабочее напряжение от 2,5 до 60 кВ (в зависимости от мощности)
— Температурный коэффициент сопротивления в диапазоне -60. +20°С — не более 0,35%/°
— Допускаемые отклонения сопротивлений: ±5; ±10; ±20 %
— Рабочая температура -60 . +100°С
Остальные резисторы МЛТ-0,5, кнопка Д301 с контактами на размыкание, они будут работать при напряжении до 80 — 100 В.
Для корпуса использована пластмассовая трубка (от проточного водонагревателя) диаметром 20 мм и длиной 150 мм. В качестве платы для объемного монтажа резисторов использован шток от медицинского шприца. Подгоним его диаметр для плотного вхождения в трубку.
Наконечником приставки будет служить измерительный щуп от старого прибора.
3. Изготовление приставки
Резьбовой частью щупа закрепим наконечник в упоре штока шприца. Определим положение микровыключателя в трубке, оно определяется длиной штока. По расположению выключателя, в стенке трубки обработаем отверстие диаметром 8 мм для доступа к кнопке.
4. Использование приставки
Провод черного цвета в усиленной изоляции является общим (-) для Vin и Vout. Так как он подключается к высоковольтной цепи, требования к его изоляции и правилам электробезопасности должны быть соответствующими. Этот провод выводится от контактов кнопки, в середине корпуса.
Низковольтная часть схемы делителя находится в задней части корпуса. Измерительный провод (+) к мультиметру проходит через колпачок на торце корпуса.
Для измерения высокого напряжения, подключаем мультиметр в диапазоне 100…200 V к соответствующим выводам приставки. Подсоединяем общий провод к высоковольтному устройству. Включаем ВВ устройство.
Измерительным щупом с передней стороны корпуса касаемся источника высокого напряжения.
Снимаем показания прибора в 1 диапазоне измерения «1000». При малых значениях напряжения на шкале прибора, нажимаем кнопку и переключаем приставку в диапазон 2 «100».
5. Тестирование приставки
Проверим работу приставки на переменном токе в сети 220V.
Подключенный к сети тестер показывает ровно 220V.
Аналогичные измерения показывают, что выпрямленное ВЧ напряжение составляет около 10 кВ и то, что необходимо точнее подобрать сопротивление нижнего плеча делителя напряжения.
При необходимости в более точных измерениях высокого напряжения, можно подать сигнал с приставки на осциллограф, будет видно амплитуду и форму импульсов.
При желании собрать приставку на делителе напряжения с коэффициентом 10 000, можно собрать цепочку из десяти последовательно включенных высокоомных резисторов сопротивлением по 68 мОм (верхнее плечо делителя с суммарным сопротивлением 680 мОм) и одного резистора (нижнее плечо) сопротивлением 68 кОм. При монтаже, все резисторы нужно расположить равномерно в линейку, на длине не менее 200мм для исключения пробоя в приставке.
6. Техника безопасности
При использовании киловольтметра следует соблюдать меры техники безопасности.
Подключение и отключение прибора производить при обесточенной аппаратуре, после снятия заряда с токоведущих высоковольтных частей.
При подключении прибора к измеряемым цепям, заземление подключать в первую очередь.
При отключении щупа от измеряемых цепей, заземление отключать в последнюю очередь.
Источник