Membuat multimeter sendiri

PARTS DAN BAHAN

    * Meter gerakan Sensitive (Radio Shack katalog # 22-410)
    * Beralih Selector, tiang tunggal, multi-melempar, istirahat-sebelum-membuat (Radio Shack # 275-1386 katalog merupakan unit 6-posisi 2-pole, yang bekerja dengan baik)
    * Multi-putar potensiometer, PCB mount (Radio Shack katalog # 271-342 dan 271-343 adalah 15-gilirannya, 1 kΩ dan 10 kΩ "pemangkas" unit, masing-masing)
    * Berbagai macam resistor, sebaiknya logam presisi tinggi-film atau kawat-luka jenis (Radio Shack katalog # 271-309 adalah bermacam-macam resistor film logam, + / - 1% toleransi)
    * Plastik atau logam mounting kotak
    * Tiga "pisang" jack posting mengikat gaya, atau perangkat keras terminal lain, untuk koneksi ke rangkaian potensiometer (Radio Shack # 274-662 katalog atau setara)
Komponen yang paling penting dan mahal dalam meter adalah gerakan: mekanisme jarum-dan-skala aktual yang tugasnya adalah untuk menerjemahkan sebuah arus listrik ke dalam perpindahan mekanik mana bisa ditafsirkan secara visual. Gerakan meter yang ideal secara fisik besar (untuk mempermudah melihat) dan sensitif mungkin (membutuhkan saat ini minimal untuk menghasilkan defleksi skala penuh jarum tersebut). gerakan meter yang berkualitas tinggi yang mahal, tapi Radio Shack membawa beberapa kualitas yang dapat diterima yang cukup murah. Model yang disarankan dalam daftar bagian dijual sebagai voltmeter dengan rentang 0-15 volt, tetapi sebenarnya adalah milliammeter dengan kisaran ("pengali") resistor disertakan secara terpisah.
Mungkin akan lebih murah untuk membeli meter analog murah dan membongkar untuk gerakan meter saja. Meskipun pikiran menghancurkan multimeter bekerja untuk memiliki bagian-bagian untuk membuat Anda sendiri mungkin terdengar kontra-produktif, tujuan di sini adalah belajar, bukan fungsi meter.
Saya tidak dapat menentukan nilai resistor untuk percobaan ini, karena ini bergantung pada pergerakan meter tertentu dan rentang pengukuran yang dipilih. Pastikan untuk menggunakan presisi tinggi resistor fixed-nilai daripada resistor komposisi karbon. Bahkan jika Anda kebetulan menemukan resistor komposisi karbon hanya nilai kanan (s), nilai-nilai tersebut akan berubah atau "drift" dari waktu ke waktu karena penuaan dan fluktuasi suhu. Tentu saja, jika Anda tidak peduli dengan stabilitas jangka panjang meter ini, tetapi sedang membangun itu hanya untuk pengalaman belajar, resistor presisi hal-hal kecil.
CROSS-DAFTAR PUSTAKA
Pelajaran Dalam Sirkuit Listrik, Volume 1, Bab 8: "DC Metering Circuits"
TUJUAN BELAJAR

    * Meter volt desain dan penggunaan
    * Ammeter desain dan penggunaan
    * Rheostat membatasi rentang
    * Kalibrasi teori dan praktek
    * Solder praktek

Skematis DIAGRAM

ILUSTRASI


INSTRUKSI
Pertama, Anda perlu menentukan karakteristik gerakan meteran. Paling penting adalah untuk mengetahui defleksi skala penuh dalam milliamps atau microamps. Untuk menentukan ini, menghubungkan gerakan meter, potensiometer sebuah, baterai, dan ammeter digital secara seri. Atur potensiometer sampai gerakan meter dibelokkan persis dengan skala penuh. Baca layar ammeter untuk menemukan nilai arus skala penuh:

Berhati-hatilah untuk tidak menerapkan terlalu banyak saat ini dengan gerakan meter, sebagai gerakan perangkat sangat sensitif dan mudah rusak oleh arus lebih. gerakan meter Sebagian besar defleksi skala penuh peringkat arus 1 mA atau kurang, jadi pilihlah nilai potensiometer cukup tinggi untuk membatasi saat ini tepat, dan mulai menguji dengan potensiometer beralih ke perlawanan maksimal. Semakin rendah nilai arus skala penuh dari suatu gerakan, semakin sensitif itu.
Setelah menentukan nilai arus skala penuh dari gerakan meter, Anda harus secara akurat mengukur resistensi internalnya. Untuk melakukan hal ini, lepaskan semua komponen dari sirkuit pengujian sebelumnya dan menghubungkan ohmmeter digital di seluruh terminal gerakan meter. Catatan angka ini resistensi bersama dengan sosok saat ini skala penuh yang diperoleh dalam prosedur terakhir.
Mungkin bagian paling menantang dari proyek ini adalah menentukan rentang nilai resistansi yang tepat dan menerapkan nilai-nilai dalam bentuk jaringan rheostat. Perhitungan yang diuraikan dalam Bab 8 volume 1 ("Pengukuran Arus"), tetapi contoh yang diberikan di sini. Misalnya gerakan meter Anda memiliki rating skala penuh 1 mA dan resistansi internal 400 Ω. Jika kita ingin menentukan rentang resistansi yang diperlukan ("Rmultiplier") untuk memberikan gerakan ini berbagai 0-15 volt, kita harus membagi 15 volt (tegangan total) sebesar 1 mA (arus skala penuh) untuk memperoleh total probe-ke-probe resistensi dari voltmeter (R = E / I). Untuk contoh ini, bahwa resistansi total adalah 15 kΩ. Dari angka ini resistansi total, kita mengurangi resistansi internal gerakan ini, meninggalkan 14,6 kΩ untuk rentang nilai resistor. Sebuah jaringan rheostat sederhana untuk menghasilkan 14,6 kΩ (dapat diatur) akan menjadi potensiometer 10 kΩ secara paralel dengan sebuah resistor 10 kΩ tetap, semua di seri dengan resistor 10 kΩ tetap:

Salah satu posisi saklar pemilih langsung menghubungkan gerakan meter antara pasca hitam yang mengikat umum dan V merah / post mA mengikat. Dalam posisi ini, meter adalah ammeter sensitif dengan kisaran yang sama dengan nilai sekarang skala penuh dari gerakan meter. Posisi jauh searah jarum jam dari saklar memutus hubungan positif (+) terminal gerakan baik dari pos mengikat merah dan celana pendek langsung ke negatif (-) terminal. Ini melindungi dari kerusakan meter listrik dengan mengisolasi dari wahana uji merah, dan "meredam" mekanisme jarum untuk menjaga lebih lanjut terhadap kejutan mekanik.
Resistor shunt (Rshunt) yang diperlukan untuk fungsi ammeter tinggi saat ini perlu unit rendah resistensi dengan disipasi daya tinggi. Anda pasti tidak akan menggunakan resistor 1 / 4 watt selama ini, kecuali jika Anda membentuk jaringan resistensi dengan beberapa resistor yang lebih kecil dalam kombinasi paralel. Jika anda berencana untuk memiliki rentang ammeter lebih dari 1 amp, saya sarankan menggunakan sepotong kawat tebal atau bahkan kurus sepotong logam lembaran sebagai resistor "," sesuai mengajukan atau berlekuk untuk memberikan jumlah yang tepat perlawanan.
Untuk mengkalibrasi sebuah resistor shunt buatan rumah, Anda perlu menghubungkan perakitan multimeter Anda ke dikalibrasi sumber arus tinggi, atau sumber tinggi saat ini di seri dengan ammeter digital untuk referensi. Gunakan logam kecil file untuk mencukur habis ketebalan kawat paralel atau takik lembaran strip logam dalam kecil, jumlah berhati-hati. Hambatan shunt Anda akan meningkat dengan setiap stroke file, menyebabkan gerakan meter untuk membelokkan lebih kuat. Ingat bahwa Anda selalu dapat mendekati nilai yang pasti dalam langkah-langkah lebih lambat dan lebih lambat (file stroke), tetapi Anda tidak bisa pergi "mundur" dan mengurangi hambatan shunt!
Membangun sirkuit multimeter pada papan tempat memotong roti pertama ketika menentukan rentang nilai resistansi yang tepat, dan melakukan semua penyesuaian kalibrasi di sana. Untuk konstruksi akhir, solder komponen pada papan sirkuit-tercetak. Radio Shack dicetak menjual papan sirkuit yang memiliki tata letak yang sama sebagai sebuah papan tempat memotong roti, untuk kenyamanan (katalog # 276-170). Jangan ragu untuk mengubah tata letak komponen dari yang ditampilkan.
Saya sangat menyarankan Anda memasang papan sirkuit dan semua komponen dalam kotak yang kokoh, sehingga meteran itu merupakan durably selesai. Meskipun keterbatasan ini multimeter (tidak ada fungsi perlawanan, ketidakmampuan untuk mengukur alternating current, dan presisi lebih rendah daripada kebanyakan multimeter analog dibeli), itu adalah proyek yang sangat baik untuk membantu belajar prinsip-prinsip dan fungsi instrumen dasar sirkuit. Sebuah multimeter jauh lebih akurat dan serbaguna dapat dibangun menggunakan banyak bagian yang sama jika suatu rangkaian penguat yang ditambahkan ke dalamnya, sehingga menyimpan bagian-bagian dan potongan untuk percobaan nanti!