Tento multimetr se hodí, třeba jako doplněk k dílenskému zdroji. Měří napětí v rozsahu 0 - 40 V a proud v rozsahu 0 - 3,5 A. Z těchto hodnot také počítá výkon dodávaný zdrojem do zátěže. Při překročení maximální povolené hodnoty napětí, nebo proudu, se zobrazí za hodnotou vykřičník.

Popis konstrukce

Na rozdíl od jednodušších konstrukcí, má moje zapojení několik výhod. Protékající proud se snímá v kladné větvi, takže se nemusí přerušovat zem. Také úbytek napětí na bočníku je minimální, při maximálním proudu jen 70 mV. A nakonec je to i relativně vysoký vstupní odpor, který jde v případě potřeby, bez problémů zdesetinásobit.

Měření proudu má na starosti obvod LT6105, díky kterému se konstrukce značně zjednodušila. Původně jsem zkoušel zapojení s OZ jako diferenčním zesilovačem, ale nedosáhl jsem uspokojivé výsledky. LT6105 je v podstatě přístrojový zesilovač, uzpůsobený k měření proudu. Bočník R1 musí být bezindukční a rezistory R2 a R3 musí mít co nejvíce shodnou hodnotu odporu. Já jsem nakoupil několik s tolerancí 0,1 % a vybral jsem dva vhodné.

Oba OZ IO2 slouží jako sledovače, k oddělení a ochraně AD převodníku. Potřebné záporné napájecí napětí jsem se rozhodl vyrobit přímo v zapojení, než se spoléhat na externí zdroj. Pro tento účel je ideální ICL7660. Je to sice už zastaralý typ, ale měl jsem jej v zásobě a navíc v tomto zapojení bohatě postačí.

Jako hlavní řídící obvod jsem vybral PIC 16F688. Opět hlavně kvůli dostupnosti v zásobách, navíc nemá zbytečně moc portů, které by byly v tomto zapojení nevyužity.

Interní rozlišení multimetru je 40 mV a 4 mA. Na displayi je to ale jen 100 mV a 10 mA, na které se zaokrouhluje. Přišlo mi to lepší, než aby na posledním místě skákaly násobky 4. Obnovování hodnot se provádí asi pětkrát za sekundu. Nastavení multimetru je jednoduché, nejdřív se nastaví trimrem R15, na vývodu 12 IO5, referenční napětí přesně 4,096 V. Poté se nastaví hodnota proudu (R5) a napětí (R10). Buď přímo na příslušném vývodu AD převodníku, pro proud 1 A = 1 V na vývodu 11 IO5, pro napětí 10 V = 1 V na vývodu 13 IO5, nebo jen pomocí hodnoty zobrazené na displayi.

K napájení multimetru stačí stabilizovaných 5 V. Proudový odběr záleží na použitém displayi, hlavně na typu podsvícení. U mého je to celkem asi 42 mA.

Schema zapojení

Schema zapojení multimetru

Osazovací plán

Plošný spoj

Realizace

Sestavená deska ovládací logiky a deska displeje s vyobrazením napětí, proudu a výkonu

Deska ovládací logiky s pohledem na kalibrační trimry

Deska ovládací logiky s pohledem zespodu na osazené SMD komponenty

Na stažení

program pro PIC v. 1.1 (HEX)

Eage soubory (.brd, .sch)