Приставка к мультиметру для измерения малых индуктивностей без дополнительного источника питания

Имеющийся у меня уже несколько лет мультиметр М8908 измеряет индуктивности, но малые величины (менее 100 мкГн) на низшем пределе 2000 мкГн измерить практически невозможно, так как результат становится соизмерим с погрешностью прибора. Мое внимание привлекло ВИДЕО Артема Касицына «Приставка для измерения индуктивности к мультиметру на таймере 555». Здесь прямой отсчет измеряемой величины индуктивности, без пересчета по формулам. 

Правда, имея осциллограф С1-49, автор не указал никаких данных (потребляемый ток, частота и амплитуда импульсов генератора), необходимых для повторения и настройки конструкции. 
Чтобы измерить эти параметры пришлось собрать задающий генератор по схеме автора на макете. Оказалось: частота генератора около 50 кГц, амплитуда импульсов на выходе 3,5 вольта при питании 5 вольт. 

Основной задачей было избавиться от источника питания приставки 9 вольт. После обследования моего мультиметра выяснилось, что на гнездах «Е» - эмиттер p-n-p колодки транзисторов присутствует стабилизированное напряжение +3 вольта (относительно вывода «COM»). 

Из трех имеющихся у меня мультиметров в режиме измерения «200 мв» на выходе транзисторов в гнезде «Е» p-n-p на двух имелось напряжение +3 вольта. Это М8908 и MAS830L. В мультиметре DT830B напряжение +3 вольта появлялось только в режиме измерения усиления транзисторов – он не подходил для питания приставки. 
Получилась вот такая схема с питанием от самого мультиметра. 

Задающий генератор из-за низкого напряжения питания 3 вольта пришлось собрать на двух элементах микросхемы К561ЛН2, остальные элементы микросхемы работают как буферные каскады. Правая часть схемы осталась без изменений, за исключением диода Д18ВП. Он показал себя значительно более чувствительным и линейным из полутора десятков различных типов диодов. Для получения точных показаний при измерении индуктивностей ниже 30 мкГн параллельно резистору 8,2 кОм следует подобрать конденсатор 4,7 – 6,8 пФ в уже готовой конструкции. Отверстий на печатной плате для него нет, пришлось досверливать. На эмиттерах транзисторов амплитуда меандра составила 2 вольта при частоте 55 кГц. Увеличение емкости в базовой цепи транзисторов с 1000 пФ до 4700 пФ позволило поднять напряжение на индуктивности во время проведения измерений более, чем на 10%. Напряжение меандра 2 вольта на эмиттерах оказалось достаточным для калибровки приставки. Так, при измерении заводской (эталонной) индуктивности 100 мкГн на милливольтметре можно было выставить переменным резистором 50 кОм напряжение до 130 мВ, то есть запас по чувствительности 30%. Работоспособность задающего генератора сохраняется при снижении напряжении питания до 2,4 вольта – это для справки. В мультиметре стабилизированное напряжение 3 вольта. 

После всех доработок приставка точно показывала величину заводских (эталонных) индуктивностей (в пределах их допустимой погрешности) от 5 до 140 мкГн . Ниже двух мкГн импульсы на катушке малы и не открывают даже германиевый Д18. Измерить такую катушку можно включив ее последовательно с заведомо известной 10-20 мкГн. 
Настройка такая же, как в оригинале – по имеющейся заводской индуктивности выставить с помощью переменного резистора 50 кОм ее величину на милливольтметре мультиметра. В моем случае это 100 мкГн. 

Приставка собрана в корпусе от старого аккумулятора фонарика размерами 45*25*21 мм и снабжена тремя проволочными выводами: «+3вольта», «общий СОМ» и «вход милливольтметра». Ток, потребляемый приставкой без подключенной индуктивности менее 0,5 мА, а наибольший (до трех мА) – при измерении индуктивности менее 15 мкГн, что совершенно не нагружает внутренний стабилизатор напряжения мультиметра. 

Такая конструкция получилась в итоге. 

В заключении хочется отметить, что в приставке важна стабильность задающего генератора по частоте и амплитуде, а не значение самой частоты. Теоретически при повышении частоты до 500 – 700 кГц значения измеряемых индуктивностей сдвинутся в пределы 0 – 20 мкГн.  

Теги:

• Мультиметр