Batteriebetriebenes Multimeter 1,5 Volt

Bei Schinken und Profis sind Digitalmultimeter aufgrund ihrer Multifunktionalität sehr beliebt. Für ihre Leistung wird in der Regel eine Neun-Volt-Krona-Batterie verwendet, die im Vergleich zu anderen Elementen eine spürbare Selbstentladung, eine geringe Kapazität und einen höheren Preis aufweist.
Die vorgeschlagene Vorrichtung zum Versorgen eines digitalen Multimeters von einem AA-Element mit einer Spannung von 1,5 Volt ermöglicht es, die angegebenen Nachteile im Betrieb zu vermeiden und den Betrieb der Vorrichtung zu vereinfachen.
Im Internet gibt es viele verschiedene Verfahren zum Umwandeln der Spannung von 1,5 auf 9 Volt. Jeder hat seine Vor- und Nachteile. Dieses Gerät basiert auf der Schaltung von A. Chaplygin, die in der Zeitschrift Radio (11.2001, S. 42) veröffentlicht wurde..
Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform des Wandlers besteht in der Position der Batterie und des Spannungswandlers im Deckel des Multimetergehäuses, anstatt eine kompakte Stromversorgung zu schaffen, die anstelle der Krona-Batterie installiert wird. Auf diese Weise können Sie das AA-Element jederzeit austauschen, ohne das Gerät auseinanderbauen zu müssen, und bei Bedarf den Konverter (Buchse 3.5) abklemmen, wobei die in seinem Fach befindliche Krona-Pufferbatterie automatisch eingesetzt wird. Außerdem besteht bei der Herstellung eines Spannungswandlers keine Notwendigkeit, das Produkt zu miniaturisieren. Es ist schneller und einfacher, den Transformator auf einem Ring mit größerem Durchmesser, besserer Wärmeableitung und einer lockeren Leiterplatte aufzuwickeln. Diese Anordnung der Knoten im Gehäusedeckel stört das Multimeter nicht.
Dieser Konverter kann in jedem geeigneten Gehäuse hergestellt werden und kann in einer Vielzahl von Geräten verwendet werden, die Strom von einer Krona-Neun-Volt-Batterie benötigen. Dies sind Multimeter, Uhren, elektronische Waagen und Spielzeug, medizinische Geräte.

Spannungswandler-Generatorschaltung

Es wird ein Aufwärtsgleichspannungsinverter vorgeschlagen, der gute Ausgangsdaten mit einem Minimum an Eingangselementen aufweist. Das Schema ist in der Abbildung dargestellt.
Auf den Transistoren VT1 und VT2 ist ein Gegentaktimpulsgenerator montiert. Der positive Rückkopplungsstrom fließt durch die Sekundärwicklungen des Transformators T1 und die Last, die zwischen dem + 9-V-Stromkreis und der gemeinsamen Leitung angeschlossen ist. Durch die proportionale Stromregelung der Transistoren konnten die Schaltverluste deutlich reduziert und der Wirkungsgrad des Wandlers auf 80 ... 85% gesteigert werden.
Anstelle eines Hochfrequenzspannungsgleichrichters werden Basis-Emitter-Übergänge der Transistoren des Generators selbst verwendet. In diesem Fall wird die Größe des Basisstroms proportional zur Größe des Stroms in der Last, was den Wandler sehr wirtschaftlich macht.
Ein weiteres Merkmal der Schaltung ist das Versagen von Oszillationen in Abwesenheit von Last, wodurch das Problem der Energieverwaltung automatisch gelöst werden kann. Der Strom aus der Batterie wird in Abwesenheit einer Last praktisch nicht verbraucht. Der Konverter schaltet sich von selbst ein, wenn etwas von ihm mit Strom versorgt werden muss, und schaltet sich aus, wenn die Last getrennt wird.
Da jedoch in den meisten modernen Multimetern die Funktion der automatischen Abschaltung eingeführt wurde, ist es einfacher, den Stromrichterschalter zu installieren, um eine Verfeinerung der Multimeterschaltung auszuschließen.

Herstellung von Spannungswandlern

Basis des Impulsgebers ist ein Transformator T1.
Der Magnetkern des Transformators T1 ist ein Ring K20x4x4 oder K10x4x4,5 aus 2000NM Ferrit. Sie können den Ring vom alten Motherboard nehmen.
Transformatorwicklungsreihenfolge.
1. Zuerst müssen Sie einen Ferritring vorbereiten.
• Um zu verhindern, dass der Draht den Isolierstreifen durchschneidet und die Isolierung beschädigt, ist es ratsam, die scharfen Kanten des Ferritrings mit einem feinkörnigen Schleifpapier oder einer Feile abzustumpfen.
• Wickeln Sie den Isolierstreifen auf den Ringkern, um eine Beschädigung der Kabelisolierung zu vermeiden. Zum Isolieren des Rings können Sie Lack, Isolierband, Transformatorpapier, Transparentpapier, Mylar oder PTFE-Band verwenden.
2. Wicklung von Transformatorwicklungen mit einem Übersetzungsverhältnis von 1/7: Primärwicklung - 2x4 Windungen, Sekundärwicklung - 2x28 Windungen aus isoliertem PEV-Draht -0,25.
Jedes Wicklungspaar wird gleichzeitig in zwei Drähte gewickelt. Einen halben Draht der gemessenen Länge einfalten und mit einem gefalteten Draht beginnen wir, die gewünschte Anzahl von Windungen auf dem Ring fest aufzuwickeln.
Verwenden Sie MGTF-Kabel oder ein anderes isoliertes Kabel mit einem Durchmesser von 0,2 bis 0,35 mm, um eine Beschädigung der Kabelisolierung während des Betriebs zu vermeiden. Dies vergrößert die Abmessungen des Transformators geringfügig, führt zur Bildung einer zweiten Schicht der Wicklung, garantiert jedoch einen unterbrechungsfreien Betrieb des Spannungswandlers.
• Zunächst werden die Sekundärwicklungen III und IV (2x28 Windungen) des Basisstromkreises der Transistoren gewickelt (siehe Stromrichterschaltung).
• Dann werden an der freien Stelle des Rings, ebenfalls in zwei Drähten, die Primärwicklungen l und ll (2x4 Windungen) der Transistorkollektorschaltung gewickelt.
• Infolgedessen hat jede der Wicklungen nach dem Abschneiden der Schleife am Anfang der Wicklung 4 Drähte - zwei auf jeder Seite der Wicklung. Wir nehmen den Draht des Endes einer Wicklungshälfte (l) und den Draht des Anfangs der zweiten Wicklungshälfte (ll) und verbinden sie miteinander. Ähnlich verfahren wir mit der zweiten Wicklung (III und IV). Sie sollten ungefähr Folgendes erhalten: (Die rote Leitung ist die Mitte der unteren Wicklung (+), die schwarze Leitung ist die Mitte der oberen Wicklung (gemeinsamer Draht)).
• Beim Wickeln der Wicklungen können die Windungen mit dem Kleber "BF", "88" oder einem farbigen Klebeband fixiert werden, das die verschiedenen Farben des Wicklungsanfangs und -endes anzeigt, um später die ordnungsgemäße Montage der Transformatorwicklungen zu erleichtern.
• Wenn alle Spulen gewickelt werden, muss eine Richtung der Wicklung genau eingehalten werden und der Anfang und das Ende der Wicklungen müssen notiert werden. Der Beginn jeder Wicklung ist im Diagramm mit einem Punkt am Ausgang gekennzeichnet. Wird die Phasenlage der Wicklungen nicht beachtet, startet der Generator nicht, da in diesem Fall die zur Erzeugung notwendigen Bedingungen verletzt werden. Für den gleichen Zweck können optional zwei mehrfarbige Drähte von einem Netzwerkkabel verwendet werden.

Spannungswandler-Baugruppe

Für das Arbeiten in Umrichtern mit geringer Leistung sind, wie in unserem Fall, die Transistoren A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21 geeignet. Möglicherweise müssen Sie die Anzahl der Windungen der Sekundärwicklung des Transformators wählen. Dies ist auf den unterschiedlichen Spannungsabfall an den pn-Übergängen für verschiedene Transistortypen zurückzuführen.
Die Auswahl der Transistoren sollte sich auf die zulässigen Werte des Basisstroms (dieser sollte nicht kleiner als der Laststrom sein) und der Basis-Sperrspannung konzentrieren. Das heißt, die maximal zulässige Basis-Emitter-Spannung muss die erforderliche Ausgangsspannung des Wandlers überschreiten.
Um Störungen zu reduzieren und die Ausgangsspannung zu stabilisieren, wird der Umrichter mit einer Einheit aus zwei Elektrolytkondensatoren (zum Glätten von Spannungswelligkeiten) und einem integrierten Stabilisator 7809 (mit einer Stabilisierungsspannung von 9 Volt) gemäß dem Schema ergänzt:
Wir montieren den Konverter gemäß dem Schema und löten alle ankommenden Elemente auf eine Textolite-Platine, die aus einer Universalplatine, die in Funkgeräten verkauft wird, durch die Methode der Wandmontage herausgeschnitten wurde. Die Abmessungen der Karte hängen von der Größe der ausgewählten Transistoren, dem resultierenden Transformator und dem Installationsort des Wandlers ab. Der Eingang, der Ausgang und der gemeinsame Bus des Wandlers werden über ein flexibles mehradriges Kabel herausgeführt. Die Ausgangsleitungen mit einer Spannung von +9 V enden mit einem 3,5-poligen Klinkenstecker für den Anschluss an ein Multimeter. Die Eingangsleitungen sind mit einer Kassette verbunden, in der eine 1,5-Volt-Batterie installiert ist.
Eine AA-Batterie (1,5 V) wird von einem tragbaren Empfänger in eine Doppelkassette eingelegt.
Ein Platz wird von der Batterie belegt, ein anderer Platz wird zum Installieren des Netzschalters und zum Sichern der gesamten Patrone im Fall des Multimeters durch den Übergangstextolitestreifen verwendet.
Konvertereinstellung.
Wir prüfen den korrekten Zusammenbau des Umrichters, schließen die Batterie an und prüfen mit dem Gerät das Vorhandensein und die Stärke der Spannung am Ausgang des Umrichters (+ 9V).
Wenn keine Erzeugung erfolgt und keine Ausgangsspannung vorhanden ist, prüfen Sie, ob alle Spulen richtig angeschlossen sind. Punkte auf der Stromrichterschaltung markieren den Beginn jeder Wicklung. Versuchen Sie, die Enden einer der Wicklungen (Eingang oder Ausgang) zu vertauschen.
Der Wandler ist in der Lage, auch bei einer Abnahme der Eingangsspannung auf 0,8 - 1,0 Volt zu arbeiten und aus einer galvanischen Zelle eine Spannung von 9 Volt mit einer Spannung von 1,5 Volt zu erhalten.

Finalisierung des Multimeters

Um den Konverter an das Multimeter anzuschließen, müssen Sie freien Platz im Gerät finden und dort eine Buchse für Jack 3.5 oder einen ähnlichen vorhandenen Anschluss installieren. In meinem M890D-Multimeter wurde in der Ecke links vom Krona-Batteriefach freier Platz gefunden.
Als Etui für ein Multimeter wird ein Etui aus einem Elektrorasierer verwendet.

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