나만의 멀티미터 만들기

부품 및 재료

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민감한 미터 움직임(Radio Shack 카탈로그 번호 22-410)

선택 스위치, 단극, 다중 투척, 제조 전 중단(Radio Shack 카탈로그 번호 275-1386은 잘 작동하는 2극, 6위치 장치임)

다회전 전위차계, PCB 실장(Radio Shack 카탈로그 번호 271-342 및 271-343은 각각 15회전, 1kΩ 및 10kΩ "트리머" 장치임)

다양한 저항기, 가급적이면 고정밀 금속 필름 또는 권선 유형(Radio Shack 카탈로그 # 271-309는 금속 필름 저항기 모음, +/- 1% 허용 오차)

플라스틱 또는 금속 장착 상자

3개의 "바나나" 잭 스타일 바인딩 포스트 또는 기타 터미널 하드웨어, 전위차계 회로 연결용(Radio Shack 카탈로그 # 274-662 또는 동급)

미터에서 가장 중요하고 값비싼 구성요소는 움직임입니다. :전류를 시각적으로 해석할 수 있는 기계적 변위로 변환하는 작업을 하는 실제 바늘 및 스케일 메커니즘입니다.

이상적인 미터 이동은 물리적으로 크고(보기 쉽도록) 가능한 한 민감합니다(바늘의 전체 범위 편향을 생성하기 위해 최소 전류 필요).

고품질 미터 이동은 비용이 많이 들지만 Radio Shack은 합리적인 가격에 수용 가능한 품질을 일부 제공합니다.

부품 목록에서 권장하는 모델은 0-15볼트 범위의 전압계로 판매되지만 실제로는 별도로 포함된 범위("승수") 저항이 있는 밀리암미터입니다.

저렴한 아날로그 미터를 사서 미터 이동만을 위해 분해하는 것이 더 저렴할 수 있습니다.

자신의 부품을 만들기 위해 작동 중인 멀티미터를 파괴한다는 생각이 역효과로 들릴 수 있지만 여기의 목표는 학습입니다. , 미터 기능이 아닙니다.

이 실험에 대한 저항 값을 지정할 수 없습니다. 이 값은 선택한 특정 미터 이동 및 측정 범위에 따라 다르기 때문입니다.

반드시 탄소 합성 저항기보다 고정밀 고정값 저항기를 사용하십시오.

우연히 올바른 값의 탄소 조성 저항기를 찾더라도 이러한 값은 노화 및 온도 변동으로 인해 시간이 지남에 따라 변경되거나 "드리프트"됩니다.

물론 이 측정기의 장기적인 안정성은 신경 쓰지 않고 학습 경험을 위해 구축하는 경우 저항기 정밀도는 거의 중요하지 않습니다.

상호 참조

전기 회로의 교훈 , 1권, 8장:"DC 측정 회로"

학습 목표

<울>

전압계 디자인 및 사용을 보여주기 위해

전류계 디자인 및 사용을 보여주기 위해

가감저항기 범위 제한

교정 이론 및 실습

납땜 실습

개략도

그림

지침

먼저 미터 이동의 특성을 결정해야 합니다. 가장 중요한 것은 전체적인 편향을 아는 것입니다. 밀리암페어 또는 마이크로암페어 단위입니다.

이를 확인하려면 미터 동작, 전위차계, 배터리 및 디지털 전류계를 직렬로 연결하십시오.

미터 움직임이 전체 스케일로 정확히 편향될 때까지 전위차계를 조정합니다. 전류계의 디스플레이를 읽고 전체 규모의 현재 값을 찾습니다.

동작은 매우 민감한 장치이며 과전류에 의해 쉽게 손상될 수 있으므로 미터 동작에 너무 많은 전류를 인가하지 않도록 각별히 주의하십시오.

대부분의 미터 이동은 1mA 이하의 전체 범위 편향 전류 정격을 가지므로 전류를 적절하게 제한할 수 있을 만큼 충분히 높은 전위차계 값을 선택하고 전위차계를 최대 저항으로 설정한 상태에서 테스트를 시작합니다. 무브먼트의 전체 전류 정격이 낮을수록 더 민감합니다.

미터 무브먼트의 전체 전류 정격을 결정한 후에는 내부 저항을 정확하게 측정해야 합니다.

이렇게 하려면 이전 테스트 회로의 모든 구성 요소를 분리하고 미터 이동 단자에 디지털 저항계를 연결합니다.

이 저항 수치를 마지막 절차에서 얻은 전체 전류 수치와 함께 기록합니다.

아마도 이 프로젝트에서 가장 어려운 부분은 적절한 범위 저항 값을 결정하고 이러한 값을 가변 저항 네트워크의 형태로 구현하는 것입니다.

계산은 1권의 8장("측정 회로")에 설명되어 있지만 여기에 예가 나와 있습니다.

측정기 동작의 전체 등급이 1mA이고 내부 저항이 400Ω이라고 가정합니다.

필요한 범위 저항("R_승수 ”) 이 움직임에 0 ~ 15볼트 범위를 부여하려면 전압계(R =E/I).

이 예에서 총 저항은 15kΩ입니다. 이 총 저항 수치에서 무브먼트의 내부 저항을 빼고 범위 저항 값으로 14.6kΩ을 남깁니다.

14.6kΩ(조정 가능)을 생성하는 간단한 가변 저항 네트워크는 10kΩ 고정 저항과 병렬로 연결된 10kΩ 전위차계이고, 모두 다른 10kΩ 고정 저항과 직렬로 연결되어 있습니다.

선택기 스위치의 한 위치는 검은색 Common 사이의 미터 이동을 직접 연결합니다. 바인딩 포스트 및 빨간색 V/mA 바인딩 포스트.

이 위치에서 미터는 미터 움직임의 전체 전류 정격과 동일한 범위를 갖는 민감한 전류계입니다.

스위치의 시계 방향 위치는 빨간색 바인딩 포스트에서 무브먼트의 양극(+) 단자를 분리하고 음극(-) 단자로 직접 단락시킵니다.

이렇게 하면 빨간색 테스트 프로브에서 미터기를 분리하여 전기 손상으로부터 미터기를 보호하고 바늘 메커니즘을 "완화"하여 기계적 충격을 더욱 보호합니다.

션트 저항(R_shunt ) 고전류 전류계 기능에 필요한 것은 높은 전력 손실을 갖는 저저항 유닛이어야 합니다.

당신은 확실히 하지 않을 것입니다 병렬 조합으로 여러 개의 작은 저항으로 저항 네트워크를 형성하지 않는 한 이를 위해 1/4와트 저항을 사용하십시오.

전류계 범위가 1암페어를 초과하도록 계획하는 경우 적절한 양의 저항을 제공하기 위해 적절하게 줄이나 홈이 있는 "저항기"로 두꺼운 철사 조각이나 얇은 판금 조각을 사용하는 것이 좋습니다.

집에서 만든 션트 저항기를 교정하려면 멀티미터 어셈블리를 교정된 고전류 소스에 연결하거나 참조용으로 디지털 전류계와 직렬로 연결된 고전류 소스에 연결해야 합니다.

작은 금속 줄을 사용하여 션트 와이어 두께를 줄이거나 판금 스트립을 소량으로 조심스럽게 노치하십시오.

분로의 저항은 줄을 쓸 때마다 증가하여 미터의 움직임이 더 강하게 빗나가게 합니다.

항상 느리고 느린 단계(파일 스트로크)로 정확한 값에 접근할 수 있지만 "뒤로" 이동하여 감소할 수는 없습니다. 션트 저항!

적절한 범위 저항 값을 결정하는 동안 먼저 브레드보드에 멀티미터 회로를 구축하고 모든 교정 조정을 수행합니다.

최종 구성을 위해 구성 요소를 인쇄 회로 기판에 납땜합니다.

라디오쉑에서는 편의상 브레드보드와 레이아웃이 동일한 인쇄회로기판을 판매하고 있습니다(카탈로그 # 276-170). 표시되는 구성 요소 레이아웃을 자유롭게 변경하십시오.

미터가 내구성 있게 마감될 수 있도록 회로 기판과 모든 구성 요소를 견고한 상자에 장착할 것을 강력히 권장합니다.

이 멀티미터의 한계(저항 기능 없음, 교류 측정 불가능, 대부분의 구입한 아날로그 멀티미터보다 낮은 정밀도)에도 불구하고 기본적인 기기 원리와 회로 기능을 학습하는 데 도움이 되는 훌륭한 프로젝트입니다.

증폭기 회로가 추가되면 동일한 부품을 많이 사용하여 훨씬 더 정확하고 다양한 멀티미터를 구성할 수 있으므로 나중에 실험을 위해 부품과 조각을 보관하십시오!

관련 워크시트:

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기본 전류계 사용 워크시트

기본 전압계 사용 워크시트

설계 프로젝트:전압계 워크시트