Делаем приставку для измерения малых сопротивлений +53


На новогодних каникулах решил порукодельничать и попаять. Предлагаю к повторению несложную конструкцию. Попутно разберёмся в принципе её работы.

image

Но вначале поговорим о косвенном способе измерения сопротивления. Представьте, стоит задача измерить сопротивление резистора без использования омметра.

Взгляните на простую схему: слева батарейка, вверху исследуемый резистор Rx, последовательно включённый амперметр и переменный резистор на один килоом.



Вращая ручку резистора, добиваемся тока в цепи, равного 10 мA. Обратите внимание, что напряжение батареи (или блока питания) не играет принципиальной роли и может быть около 5-9 вольт, главное — точно отрегулировать ток в цепи.
Внимание! Если вы хотите повторить цепь в реальности, то возьмите резистор с сопротивлением порядка нескольких сотен Ом (150-300 идеально), и обязательно включайте амперметр начиная с самого большого предела измерений (например, 2 ампера). До первого включения установите положение ручки потенциометра примерно посередине. Если вы что-то напутаете, есть риск необратимо повредить прибор большим током! Я в юности сжёг катушку измерительного прибора за мгновение ока и это было очень обидно.
Хотя некоторые современные цифровые приборы имеют в своём составе плавкий предохранитель, не стоит рисковать. Перепроверьте схему добросовестно.
Если у вас нет приборов, не беда. Можете открыть эту схему в симуляторе.

Теперь, не размыкая цепь, измерим вольтметром напряжение, которое создаётся протекающим током на исследуемом резисторе. Вот так:



Прибор показывает значение 3,266 Вольт. Вспомним закон Ома из школьного курса физики и применим его.

R=U/I U=3,266 I=0.01 (так как 10 мA = 0.01 A) Подставляем и получаем: R=326,6 Ом

Если подсоединить щупы вольтметра к клеммам реального амперметра, то узнаем какое напряжение падает на нём и его внутреннее сопротивление. Проделайте этот опыт и узнаете R внут. своего прибора на разных пределах. (Помните о риске порчи прибора на малых пределах измерения!) Учтите, в симуляторе амперметр имеет нулевое внутреннее сопротивление.
Такие простые и примитивные опыты многими начинающими радиолюбителями незаслуженно обесцениваются. Я и сам так считал поначалу, за что поплатился серьёзными пробелами в знаниях, которые в итоге привели к многолетним заблуждениям.
Этот опыт продемонстрировал принцип работы приставки для измерения малых сопротивлений. Если есть источник тока с внутренней автоматической регулировкой, то мы получаем возможность измерять сопротивление по напряжению участка цепи.
Если вы поймали дискомфорт от фразы «ток создаёт напряжение на резисторе» не спешите негодовать, т.к. этот контринтуитивный момент я постараюсь подробнейшим образом осветить в другой статье, пока просто примите это как данность :)

▍ Схема и работа приставки


Схему, которую предлагаю повторить нашёл в журнале «Радио» №2 1998 год. Автор S.Owsiak

Я немного её переделал под имеющиеся в наличии детали, заменил микросхему операционного усилителя на LM358 и транзистор КТ817 или КТ815 (можете использовать любой мощный n-p-n транзистор с цоколёвкой эмиттер, коллектор, база в корпусе ТО220). А еще убрал переключатель и предел измерения в 20 Ом. Чтобы упростить.

Но прежде давайте разберёмся как схема работает. Я перерисовал её для симулятора, упростив, но сохранив принципиальную суть:



Сначала посмотрите на левую часть, которая представляет собой резистивный делитель напряжения. Он питается стабилизированным напряжением +5V, которое даёт микросхема 78L05. Суть её работы можно грубо описать так. На вход подаётся напряжение, которое выше напряжения стабилизации, на входе получаем стабилизированные пять вольт. Всё что выше порога стабилизации микросхема как бы «обрезает», рассеивает в виде тепла в окружающее пространство.

Стабилизированное напряжение делителем «разделяется» на две части, из которых используется малая в один вольт. Это напряжение можно считать опорным, не зависящим от внешних условий. Микросхема 78L05 питает и операционный усилитель.
Важно понять, что точность работы схемы задаётся линейным стабилизатором. Благодаря обратной связи, ток через измеряемое сопротивление Rx не зависит от напряжения источника питания всей схемы, которое может быть 8-24 вольт.


▍ Обратная связь


Теперь рассмотрим цепь «источник питания – Rx – силовой транзистор – резистор на 10 Ом». Ток, протекающий по этому пути, создаёт напряжение на всех элементах цепи. Но нас интересует напряжение на резисторе 10 ом, который в схеме выполняет роль датчика тока.



Предположим, что Rx изменил сопротивление и возросший ток через датчик создал на нём напряжение выше чем 1 вольт. Это приведёт к тому, что напряжение на инвертирующем входе (тот, что со знаком минус) станет выше чем опорное (на неинвертирующем входе, тот что со знаком плюс) это вызовет снижение сигнала на выходе ОУ. Что повлечёт уменьшение тока втекающего в базу транзистора, до того как напряжение на обоих входах ОУ сравняется.

Работа этой цепи похожа на работу механического устройства под названием центробежный регулятор.


Фото: Mirko Junge, Science Museum London, источник фонд Wikimedia

Суть его работы. На вращающейся оси имеются грузы, которые насажены на рычаги. При увеличении количества оборотов грузы под действием центробежной силы расходятся и через шарниры усилие передаётся на дроссельную заслонку двигателя, сбавляя обороты.

Видеофрагмент работы центробежных регуляторов, там английский закадровый голос, но есть русские субтитры.

Система охвачена обратной связью таким образом, чтобы стабилизировать параметры на некотором уровне, заданном разработчиком конструкции.

▍ Операционный усилитель


Тут важно в общих чертах рассказать принцип работы ОУ. Надеюсь, что у меня получится сделать это корректно и без ошибок, так как я сам любитель.

Операционный усилитель это особое устройство, оформленное в виде микросхемы, характеризуется высоким коэффициентом усиления и наличием дифференциального входа.

Размышлял как наглядно представить дифференциальный вход ОУ. И кажется нашёл хорошую аналогию. Представьте прямой велосипедный руль. Воображаемая модель от реального руля отличается тем, что малейшее отклонение в сторону от прямого положения мгновенно поворачивает колесо на максимальный угол.



Наверняка вы катались на настоящем велосипеде, и знаете, что если тянуть за оба конца руля с одинаковой силой, то колесо не будет поворачивать. То же верно, если изо всех сил толкать обе ручки от себя. Но, если толкающие и тянущие силы будут отличаться, руль повернётся.

Повернуть колесо можно используя только давление на руль, либо, наоборот только притяжение к себе. При должной сноровке можно рулить, держась через два отрезка верёвки. Либо толкая его двумя палочками (я пробовал оба варианта :)

Руль велосипеда является чем-то вроде механического аналога дифференциального входа ОУ и позволяет понять принцип работы в общих чертах. Но пожалуйста, не останавливайтесь на этой примитивной аналогии, я призываю вас самостоятельно углубиться в изучение этого замечательного класса устройств.
Хорошее мнемоническое правило: ОУ устанавливает на выходе сигнал «+» (плюсовой уровень питания схемы, он же VCC) если на его входе со знаком «+» напряжение выше, чем на входе со знаком «-». Верно и обратное. Если на инвертирующем входе сигнал выше, чем на противоположном, то выход становится с потенциалом «минус питания».
Схема имеет цепочку обратной связи, которая позволяет ОУ выравнивать напряжения на своих входах, действуя через выход и цепочку ОС. То есть ОУ «рулит» транзистором таким образом, чтобы результирующий ток создавал на десятиомном резисторе напряжение в 1 вольт. По закону Ома легко посчитать, что этот ток будет равен 100 mA. За эталон ОУ берёт сигнал со своего прямого входа, куда подключен выход делителя.

Реальные радиодетали имеют разброс параметров. Усиливающие свойства транзисторов могут «плавать» из-за температуры. Но благодаря схемотехнике ОУ как бы постоянно мониторит напряжение на входах и «поддаёт газку» когда ток через нагрузку недостаточный или наоборот «прикрывает» транзистор, когда ток слишком большой. Да простят меня настоящие инженеры за столь вольное изложение. Статья рассчитана на тех, кто только начал свой путь в электронику или не собирается заниматься ей профессионально, получая удовольствие от неё как от хобби (как я).

Так как резистор, что использован в схеме, будет слегка отличаться от ровных 10 ом. К тому же ток, выходящий с эмиттера транзистора, будет складываться из двух токов. Коллекторного (что прошёл через Rx) и слабого базового. Для компенсации устройство требует калибровки.

Для этого вместо Rx устанавливается амперметр и подстроечным многооборотным резистором устанавливается значение протекающего тока ровно в 100 mA. Как и описано в статье в журнале «Радио».



Я использовал сразу два прибора, включённые последовательно: огромный лабораторный стрелочный М2018 (купленный на «авито» за 600 р. :) и советский В7-41 который мне подарил отец.





Показания различаются незначительно, но я решил довериться электронному прибору, т. к. стрелочный давал слегка разные (буквально на толщину стрелки) на различных пределах. При неизменных показаниях цифрового. Считаю что точность для радиолюбительского применения достаточная.

Если у вас нет приборов и возможности собрать схему, то предлагаю её модель в симуляторе.

▍ Сборка и пайка




Я перерисовал схему в китайском браузерном инструменте для разводки плат EasyEDA и в ней же создал плату, адаптированную для сборки на макетке.

Обратите внимание, что в данной микросхеме два ОУ, у второго оба входа «посажены» на землю, чтобы он не ловил наводки и не переключался хаотично.
Предложите, пожалуйста, как применить второй ОУ. Я хочу использовать его и расширить функции прибора, а также сделать схему на два предела измерений, как в оригинальной. Может быть сделать из него регулируемый источник тока, чтобы можно было питать и проверять светодиоды и лазерные диоды? Что думаете?
Для удобства сборки отразил плату зеркально, так она будет видна со стороны выводов. Синие дорожки паяются из зачищенного одножильного медного провода, а красные из изолированного. Я люблю МГТФ (с тефлоновой изоляцией) он отлично лудится прекрасно изгибается и имеет тонкую изоляцию, которая не оплавляется при пайке.



При установке транзистора ориентируйтесь на контактную площадку квадратной формы, так обозначается первый вывод. Если держать транзистор маркировкой к себе, то первый вывод (эмиттера) будет слева. У трехногой микросхемы стабилизатора так же. У микросхемы LM358 первый вывод отмечен точкой на корпусе. При взгляде сверху выводы отсчитываются против часовой стрелки. Если кому-то нужен *.gerber платы — сообщите.

Кстати, вы можете не ставить конденсаторы, светодиод и его токоограничивающий резистор. На работу схемы эти детали не влияют. Диод служит для защиты прибора от перенапряжения в моменты, когда отключена нагрузка Rx. Принцип работы защиты в том, что малоомная нагрузка шунтирует диод, который перестаёт проводить ток при напряжении на нём меньше чем 0,6-0,8 вольт.

Если вы не понимаете как это, я подготовил небольшую схему для симулятора, попробуйте позамыкать переключатель и посмотреть на график вольт-амперной характеристики диода в эти моменты.

Измерение сопротивления приставкой нужно производить на пределе измерения прибора равном 200 милливольт (mV). Один милливольт будет равняться одному миллиому или одной тысячной доле ома.

Щупы вольтметра нужно подключать непосредственно к точке подключения «крокодилов» прибора, чтобы в измеряемую цепь не входило сопротивление проводов, по которым от приставки подключается Rx.

К слову сказать, именно по этой причине некоторые высокоточные измерительные резисторы имеют четыре вывода. Казалось бы, абсурд. Но нет, по двум противоположным выводам подаётся ток, а с двух других снимается напряжение, чтобы в измерительный отрезок цепи не включалось сопротивление выводов. Также существуют и SMD аналоги подобного четырехпроводного подключения.



Смотрите какой красавец. Из коллекции автора.

▍ Советы по сборке


Если вы только начинаете свой путь, я хочу дать вам немного советов, как избежать негативных эмоций и ошибок при сборке и наладке схем.

  1. При подборе деталей проверяйте каждую на работоспособность и на соответствие номиналу. Лучший прибор помощник радиолюбителя это «транзистор-тестер», который недорог и заменяет сразу несколько приборов. Рекомендую брать GM328A. Он может измерять сопротивление, ёмкость, индуктивность, напряжение до 50V, частоту. Может работать как сигнал-генератор и генератор ШИМ сигнала. Он сам определит цоколёвку и параметры диода, транзисторов (полевых, биполярных), некоторых стабилитронов, тиристоров.
  2. Собирайте детали проекта по мере их появления у вас в отдельную ёмкость с крышкой.
  3. Перед впаиванием деталей в плату проверяйте их номинал. Я целый день провозился с данной схемой прежде чем обнаружил ошибку — перепутанные резисторы делителя.
  4. Старайтесь искать ошибки в схеме утром, отдохнувшим. Порой, они очень простые, но в истощённом состоянии мозг их не замечает. Так вы будете испытывать меньше негативных эмоций при работе и отладке.
  5. Монтажный провод для макетирования легко добыть из ненужных кусков витой пары, главное, чтобы он был медным, а не обмеднёеным алюминиевым. Его очень удобно очищать от окислов абразивной губкой для маникюра, которая продаётся в косметических магазинах. Свежезачищенный идеально лудится и легко паяется.
  6. Берегите пальцы от ожогов. Они не должны страдать! Там, где хроническая травматизация и воспаление, там онкологические заболевания. Используйте пинцет.

Вот что получилось у меня. Пайка не идеальная, но я планирую разобрать эту плату и сделать заводскую печатную плату и корпус. Я поделюсь всеми наработками, как доделаю и решу, как поступить со вторым ОУ в микросхеме. Чего добру пропадать, верно?







Буду рад, если вдохновлю вас энтузиазмом и вы проведёте выходные с удовольствием, а так же узнаете что-то новое.




Комментарии (61):

  1. museumrza
    /#23950289 / +2

    Спасибо за статью, а мультиметр В7-41 у Вас какого года выпуска?

    • engine9
      /#23950911 / +1

      Спасибо! У меня он 1993 года.

      • museumrza
        /#23951971 / +2

        Спасибо за ответ.
        Просто я ищу себе такой в коллекцию.
        Насколько я знаю данную модель начали производить в 1984 году на Краснодарском заводе радиоизмерительных приборов, а вот в каком году закончили не знаю, поэтому собираю информацию. Возможно закончили в 1998, когда начали выпускать В7-61.

  2. atd
    /#23950385 / +10

    Если используете униполярное питание ОУ, то входы неиспользуемых усилителей лучше подвесить к мидпоинту, а не 0V (иначе могут греться), а ещё лучше — соединить выход и негативный вход, а к мидпоинту подвесить только положительный (в мануалах так рекомендуют).

    https://circuitdigest.com/sites/default/files/field/image/OP-Amp-Termination.jpg

    • engine9
      /#23950917

      О, я не знал о таком, спасибо. Так и переделаю.

    • VT100
      /#23953197 / +2

      Тогда уж — дать на входы разные уровни (по модулю — более 30 мВ), чтобы выход ОУ заведомо был в насыщении. Довольно малый входной ток (хорошее качество) LM*58 в сочетании с выходным каскадом со "ступенькой" (не лучшее качество) могут вызвать нестабильность.

    • nixtonixto
      /#23953879

      Конкретно ЛМ321/358/324 хорошо работает с нулевым напряжением, и даже с небольшим минусом (до -0,3 В) на обоих входах, поэтому в этой схеме можно ничего не менять.

      • amartology
        /#23954869 / +1

        поэтому в этой схеме можно ничего не менять
        Ну, кроме того, что входы надо на разные напряжения подвесить, чтобы усилитель не болтал выходом.

        • nixtonixto
          /#23955017

          Он и не будет болтать, у него смещение 3...5 мВ, поэтому залипнет в насыщении. Или соединить инверсный вход и выход — тогда на выходе из-за строения выходного каскада всегда (без внешней подтяжки на землю) будет чуть больше нуля, а на прямом входе — ноль.

          • amartology
            /#23955075 / +1

            Он и не будет болтать, у него смещение 3...5 мВ, поэтому залипнет в насыщении.
            С одной стороны — да. С другой стороны, смещение 3..5 мВ — это статистический предел в большой серии, а в реальности у значительной части образцов оно будет достаточно близко к нулю, чтобы болтало все равно.

  3. HardWrMan
    /#23950397 / +2

    Технически, ток течёт от минуса к плюсу. Избыток электронов течёт к его недостатку. А заряд электрона отрицательный.

    • GospodinKolhoznik
      /#23950461 / +9

      По соглашению ток течёт от плюса к минусу. А что там происходит на квантовом уровне полей и частиц, там сам б-г до конца не понимает.

    • engine9
      /#23950937

      Именно так. Но если мы говорим о электрическом токе в металлах ;)

  4. Doberman341
    /#23950427 / +2

    Защитный диод D1 на схеме неизбежно будет вносить погрешность в измерения, пусть и небольшую: часть тока при измерении пойдет через него. Лучше его убрать, а в базу транзистора поставить резистор исходя из максимально допустимого тока базы. Тогда и при холостом ходе 100 мА жрать зря не будет, и точность повысится. Ну при однополярном питании операционника лучше устанавливать опорное напряжение на резисторе R5 (датчике тока) не менее 1,5 В, ибо LM358 не rail-to-rail. То есть либо измерительный ток поднять, либо резистор увеличить.

    • Stesh
      /#23950669 / +2

      Защитный диод D1 на схеме неизбежно будет вносить погрешность в измерения, пусть и небольшую: часть тока при измерении пойдет через него

      Не будет, во время измерения напряжение на нем заметно меньше напряжения открытия pn-перехода и ток будет просто ничтожен. И убирать диод нельзя, при обрыве цепи без диода на мультиметр (который стоит на диапазоне 0.2V) пойдет напряжение питания (наши 9v). С диодом напряжение будет ограничено напряжением открытия pn-перехода (0.5-0.7v).

      • wolverine09
        /#23950747 / +1

        Вместо диода лучше поставить стабилитрон на 3.3 В.

        • Stesh
          /#23950931

          А в чем смысл? Диод там действительно, выбран неудачный (при 100 мА он будет греться как утюг), но туда смело можно шотки, сдутый с неисправной материнской платы.

          Измерение сопротивления приставкой нужно производить на пределе измерения прибора равном 200 милливольт (mV). Один милливольт будет равняться одному миллиому или одной тысячной доле ома.

          А вот с законом Ома у нас сложности (вернее с приставками СИ) . При токе в измеряемой цепи в 100 мА (или 0.1 А), 1 мВ (или 0.001 В) падения напряжения означает что сопротивление у нас 10 мОм, ну или 0,01 Ом.

          • wolverine09
            /#23951037 / +1

            Смысл в расширении верхнего предела измерений до 3.3В / 0.1А = 33 Ом и замыкании цепи при отсутствии нагрузки. В остальном:
            Диод, в отсутствие нагрузки, будет выделять всего 0.6В * 0.1А = 0.06 Вт (приблизительно) - десятая часть от указанной максимальной мощности для 1n4148. Стабилитрон 3.3В * 0.1А = 0.33 Вт - для 0.5Вт стабилитрона тоже не очень страшно.
            Всё же проще сделать Реохордный мост из постоянного и переменного резистора и измерять малые сопротивления на нём.

            • Stesh
              /#23952469 / +1

              0.6В * 0.1А

              Возможно что-то путаю, разные даташиты пишут немного по-разному, по привычке беру худшие значения, но там вроде для корпуса do-35, максимальный ток 0.15А.

              Диапазон поднимал бы за счет увеличения тока, а напряжение до порога открытия перехода - это хорошая возможность искать коротыши на плате, это расширяет спектр использования прибора.

          • Doberman341
            /#23951067

            Диод Шоттки еще понизит предел измерения, можно было до 600 мВ падения измерять. Да, ток ничтожный, но это зависит от падения на измеряемом сопротивлении. Так-то ничто не мешало ограничить ток через базу резистором и расширить верхний предел измерения.

    • engine9
      /#23950941

      Я думаю, что нужно провести опыт с несколькими диодами :)

  5. /#23950509

    • Doberman341
      /#23951087 / +2

      Все же это учебная схема, с описанием принципа стабилизации тока. Так-то можно и омметром сопротивление измерить.

  6. sergej_pipets
    /#23950823 / +9

    300 Ом - "малое сопротивление"??? Я ожидал измерение сопротивлений менее 1 Ома - вот там очень интересно должно быть...

    зы. четырехпроводное подключение измеряемого резистора назвается "схема Кельвина"

    • engine9
      /#23951341 / +1

      Демонстрационная схема отличается от схемы приставки. Приставка для предела 1-200 мОм.

  7. REPISOT
    /#23950847 / +5

    Регулятор 78L05 требует по входу и по выходу больших емкостей (минимум 0,3 uF и 0,1 uF) для стабильности. И еще по питанию ОУ непосредственно возле ножек.

  8. gleb_l
    /#23950863 / +4

    Вы просто сделали генератор тока 100мА с внутренним сопротивлением, примерно равным коэффициенту усиления примененного ОУ.

    Чтобы это стало приставкой к измерительному прибору, нужно:

    1. сделать несколько диапазонов с переключением (фабричные миллиомметры типично имеют диапазон от 1 мОм до 100 Ом),

    2. применить средства термостабилизации источника питания (обычный 7805 для этого совершенно не годится), или (лучше) питать цепь образцового напряжения от отдельного ИОН,

    3. взять резисторы цепи образцового напряжения и измерительный резистор с нормированным ТКС.

    • engine9
      /#23950961

      Спасибо, я думаю что так и поступлю. Подскажите, по пункту 3) как они называются и где их можно найти?

    • katzen
      /#23953653

      применить средства термостабилизации источника питания

      Даже у посредственного по всем параметрам LM358 типовое PSRR 100 дБ. Мультиметр используется на 2000 отсчётов. Зачем так напрягаться с питанием?

      • VT100
        /#23956587

        Термостабильность и PSRR — разные вещи.
        А мин. PSRR в 100 раз ниже типового. И оно, как правило, — падает с частотой.Хотя, в данном случае, — частоты почти не важны.

        • katzen
          /#23957187

          Господи, ну вы же прочитали и то, на что я отвечал, и мой ответ. Ну неужели так трудно понять, что нет нужды устраивать возню со стабилизацией питания и что в этой схеме по питанию обычный стабилизатор — уже оверкилл и он реально не нужен, например, при питании от ХИТ? Ну соберите эту схему, покрутите питание, подуйте на оперционник тёплым воздухом и посмотрите, какая стабильность будет у генерируемого тока.

          • VT100
            /#23958145

            Считаем, что это всё — для ТС. Если захочет нырнуть глубже.

            • katzen
              /#23962717

              Нет, мой ответ именно для вас. Зачем термостабилизация питания при данном PSRR? Вы на самом деле не уловили связь?

  9. YDR
    /#23950867 / +2

    а если измеряемые напряжения маленькие, то будет иметь значения даже термопарный эффект на контактах (нужно измерение при разной полярности тока).

    А еще можно ток импульсами давать, чтобы не грелось. А еще регулировку тока можно сделать, чтобы случайно что-нибудь не сжечь.

    Польза?... - Шунты можно измерять.

    В общем, хорошо бы доработать. Из заводских приборов я видел классный микроомметр, им медный провод толщиной в палец измеряли (удельное сопротивление). Разрешение, вроде бы, 0.1 мкОм

    • engine9
      /#23950969 / +2

      Пока, мои умения не настолько высоки. Возможно, что дорасту до создания подобных устройств.

  10. FunTic
    /#23950877 / +3

    Схема "Как делать не следует":

    1. Источник опорного напряжения требуется подстраивать

    2. Ток базы транзистора вносит погрешность

    3. Диод параллельно нагрузке вносит погрешность (допустимо не устанавливать)

    4. При измерении рассеивается около 1Вт мощности

    В отсутствии омметра используйте амперметр и вольтметр. Еще в школе должны были преподавать.

    Можно упростить схему включив нагрузку в обратную связь ОУ. При этом транзистор не потребуется.

    • engine9
      /#23950975 / +2

      Спасибо, я думаю что эти комментарии будут оправной точкой для создания самоделки классом выше. Ну и за науку. Хабр ценнен как коллективный мозг.

      • unsignedchar
        /#23950981 / +2

        Измерительные приборы это отдельный кусок магии.

        • engine9
          /#23950991

          Это вернно! Именно по этой причине я их ценю как техноартефакты.

    • sergej_pipets
      /#23951491 / +1

      А образцовый резистор точности выше класса прибора использовать для задания тока ОУ. и никакие нестабильности БП влиять не будут...

  11. unsignedchar
    /#23950925 / +1

    Аж олдскулы свело ;)
    Но я так и не понял, какими характеристиками обладает полученный механизм. Он лучше китайского напряжометра DT832 или как?
    image

    • engine9
      /#23950995 / +2

      Похоже, что получился ближе к "показометру" и схема требует доработки.

    • qbertych
      /#23951171 / +7

      Так автор сделал все это не до конца осознавая, зачем эта штука вообще нужна.


      А нужна она для сопротивлений меньше ома, когда щупы мультиметра вносят заметный (и, что еще хуже, непостоянный) вклад в результат. Называется четырехточечная схема (она же схема Кельвина, она же 4-wire sensing).


      Моя любимая упоительная история в тему (вторая половина текста): лихие 90-е, комиссия из РАН проверят деятельность шарлатанов-торсионщиков, который пытаются омметром измерить сопротивление меньше миллиома с предсказуемым результатом.

      • unsignedchar
        /#23952791 / +2

        измерить сопротивление меньше миллиома

        Если в домашней мастерской вдруг понадобилось измерять такие сопротивления - определенно что-то пошло не так ;)

      • vipassa
        /#23953775 / +2

        Протокол мне понравился))

  12. amartology
    /#23951101 / +3

    у второго оба входа «посажены» на землю, чтобы он не ловил наводки и не переключался хаотично
    Для того, чтобы ОУ никуда не дергался, надо входы повесить не на одно и то же напряжение, а на два очень разных. Когда входы на одном и том же напряжении, у вас как раз будут во всей красе на выходе любые наводки, связанные с шумами по питанию и земле, с ЭМС и так далее и тому подобное.

    • engine9
      /#23951235

      Спасибо, теперь я понимаю ошибку.

  13. piuzziconezz
    /#23951229 / +4

    Вы описали принцип работы четырехпроводной схемы измерения сопротивления, которая применяется для измерения малых значений сопротивления и обычно есть во всех прецизионных мультиметрах.

  14. quwy
    /#23952985 / +3

    Не стоит терминировать неиспользуемый ОУ таким образом, его будет мотылять от края до края под действием шумов. На вход+ нужно подать Vref, а вход- соединять с выходом.

    Для ОУ с rail-to-rail input еще можно соединить вход+ с питанием, а вход- с землей.

  15. shygreyfield
    /#23953039 / +1

    Можно второй ОУ использовать в схеме дифф. усилителя и снизить ток через нагрузку

    • VT100
      /#23953217 / +1

      В смысле — снизить ток, подаваемый на измеряемое сопротивление? Тогда прибор станет ещё более показометрическим учебным пособием. LM358 — слабоват.

  16. nixtonixto
    /#23953899

    Транзистор лучше заменить на полевой, поскольку у биполярного сильная зависимость коэффициента передачи от тока коллектора, поэтому, чем ниже сопротивление, тем бОльшая часть тока течёт в резистор с выхода ОУ через переход транзистора, поэтому амперметр сильней завышает показания сопротивления.

  17. vladimirad
    /#23954529

    Там, где хроническая травматизация и воспаление, там онкологические заболевания.

    Вы вот так просто установили связь одного и другого? Похоже, вы мульти специалист.

  18. Mike-M
    /#23955827 / +2

    Если вы поймали дискомфорт от фразы «ток создаёт напряжение на резисторе» не спешите негодовать
    Я и не спешу. Просто меняю фразу на «ток создаёт падение напряжения на резисторе» и никакого дискомфорта не испытываю.

  19. alex_dow
    /#23956835

    Приходится провода типа dupont проверять магнитом, китайцы сталь обмедняют, паять их нереально. Причем в магазине в одной коробке лежат пачки и магнитные и немагнитные

  20. l_o_d
    /#23957285 / +1

    Не проще в качестве источника тока использовать lm317 в соответствующем включении? Насколько сильно это ухудшит точность?

    • VT100
      /#23958163

      Точность и температурная стабильность будут повыше, а может — и существенно (смотря какой резистор для задания выбрать).
      Только учесть, что мин. ток от схемы на 317 ограничен 5..7 мА. В данном случае — это ограничение не повлияет.

  21. chnav
    /#23960713

    Представьте, стоит задача измерить сопротивление резистора без использования омметра. Взгляните на простую схему: слева батарейка, вверху исследуемый резистор Rx, последовательно включённый амперметр и переменный резистор на один килоом.

    Так омметр работает по такому же принципу, только с калиброванными резисторами.

    Но схема рабочая. На днях понадобилось измерить сопротивление пусковых проводов "для прикуривания" - подсоединил аккумулятор к линейному БП, выставил ток 5 А и намерил падение напряжения 75 мВ. Т.е. при токе 200 А падение на проводах будет 3 В. Не фатально, но заставляет задуматься о "китайских амперах". Возможно виновата некачественная обжимка.

    • HardWrMan
      /#23961767

      Так омметр работает по такому же принципу, только с калиброванными резисторами.

      Омметры бывают разные. Не только мостовые, где действительно калиброванные резисторы.