Цифровой портативный миллиомметр

2021-08-04

В радиолюбительской практике периодически возникает потребность в точном измерении сопротивлений, намного меньших 1 Ома - будь то токоизмерительные шунты, сопротивления обмоток мощных трансформаторов или электродвигателей.

К сожалению, распространенные мультиметры, даже дорогие, не обеспечивают приемлемой точности измерения при столь малых величинах сопротивления сказываются такие факторы, как сопротивление щупов прибора, надежность контакта и т.д., что приводит к погрешностям до 50% и более.

Намучившись с подобными измерениями, возникла и у меня мысль собрать подобный измерительный прибор.

Схема, в общем-то, не нова, я лишь адаптировал ее под свои потребности и комплектацию, которую всю можно приобрести в нашем любимом магазине arduino.ua.

Схема легко собирается навесным монтажом:

В основе ее лежит высокоточный цифровой вольтметр, который можно приобрести по ссылке https://arduino.ua/prod1662-visokotochnii-voltmetr-postoyannogo-napryajeniya-ot-0v-do-33v

Также нам понадобится зарядный блок для литий-ионных аккумуляторов от USB https://arduino.ua/prod2562-mini-modyl-pitaniya-zaryadki-ot-18650-s-usb-microusb-1a

И микросхема стабилизатора тока типа LM317T https://arduino.ua/prod1095-stabilizator-napryajeniya-regyliryemii-lm317t

Остальные комплектующие, уверен, найдутся в каждой мастерской. Подстроечный резистор R1 подойдет любой, но желательно использовать многооборотный, на сопротивление 20…50 Ом –им более точно можно настроить показания миллиомметра.

Методика измерения простая: через измеряемое сопротивление пропускается небольшой постоянный стабилизированный ток в нашем случае это 100 мА, и с помощью вольтметра контролируется величина падения напряжения на этом сопротивлении. По классической формуле закона Ома R=U/I получается, что показания вольтметра у нас составляют величину сопротивления в Омах, меньшую реальной в 10 раз.

Правильно собранная схема начинает работать сразу.

Этапы изготовления из подручных материалов (в роли корпуса я использовал мыльницу, в которой выжигателем сделал соответствующие отверстия) показаны на фотографиях:

В роли аккумулятора хорошо использовать плоские аккумуляторы от старых мобильных телефонов, как правило, остаточная емкость их вполне адекватна нашему нечастому использованию, а качество изготовления зачастую выше многих новых китайских ноу-нейм аккумуляторов.

После настройки сопротивления резистора R1 его можно заменить постоянными резисторами, как указано на фото, но можно этого и не делать.

Модуль зарядки аккумулятора легко закрепить в корпусе мыльницы с помощью традиционного термо клея, предварительно вставив штекер micro-USB кабеля в него, чтобы не залило расплавом.

После включения без измеряемого резистора наш вольтметр показывает напряжение питания минус потери на внутренние сопротивления микросхемы стабилизатора тока LM317T, что очень удобно для контроля заряда аккумулятора.

Сперва надо откалибровать ток, для чего вместо измеряемого резистора включается миллиамперметр в режиме измерения до 200 мА, и настраивается значение 100 мА.

После производится замер образцового резистора сопротивлением менее 1 Ома (в моем случае был подключен резистор на 0,82 Ома):

Если не устраивает результат, всегда можно дополнительно подстроить показания подстроечным резистором. Для удобства считывания показаний сразу в Омах можно поставить дополнительную точку на экране индикатора например, как на фото, белой краской или корректором. Корпус-мыльницу лучше выбирать прозрачную тогда лучше будет видно сигнальный светодиод, по которому можно ориентироваться при заряде аккумулятора. В итоге у нас получился компактный и достаточно точный (погрешность показаний не более 3%) цифровой миллиомметр, при этом удобный (возможность легкой подзарядки) и очень недорогой, вся комплектация стоит менее 8 у.е.