Чтобы проверить напряжение, сопротивление или силу тока, достаточно подключить щупы к нужным точкам цепи и выбрать подходящий режим. Современные модели автоматически определяют диапазон, но ручная настройка повышает точность. Например, при замере постоянного напряжения до 20 В погрешность не превышает 0,5%.
Основой прибора служит аналого-цифровой преобразователь двойного интегрирования. Он превращает входной сигнал в последовательность импульсов, которые обрабатывает микроконтроллер. Для измерений переменного тока применяется дополнительный выпрямитель на операционном усилителе.
ЖК-дисплей отображает четыре разряда с обновлением до 3 раз в секунду. В бюджетных версиях используется сегментный индикатор, в профессиональных – графический. Защиту от перегрузок обеспечивает плавкий предохранитель на 250 мА и варистор на входе.
Калибровка выполняется через подстроечные резисторы. Для проверки точности потребуется образцовый источник 10 В и прецизионный резистор 1 кОм. Погрешность более 2% указывает на необходимость замены элементов обвязки операционного усилителя.
Как работает измерительный прибор: ключевые элементы и их назначение
Основной элемент – аналого-цифровой преобразователь (АЦП) двойного интегрирования. Он переводит входной сигнал в цифровой код с точностью до 0,1%. Работает на частоте 3-5 кГц, что снижает влияние помех.
Жидкокристаллический дисплей отображает результаты с разрядностью 3,5-4,5 знака. Для управления используется микроконтроллер с памятью 8-16 КБ, который обрабатывает данные и управляет режимами.
Входные цепи содержат защитные варисторы на 250-600 В и предохранители на 0,5-10 А. Это предотвращает повреждение при перегрузках. Точность обеспечивают прецизионные резисторы с допуском 0,1-1%.
Переключатель режимов – многослойная плата с позолоченными контактами. Срок службы – до 100 000 циклов. Для измерения сопротивления используется встроенный источник тока 1 мА, для проверки диодов – 2-3 мА.
Калибровка выполняется через триммеры или программно. Погрешность после настройки не превышает 0,5% по постоянному току и 1,5% по переменному.
Разбор типовых решений в конструкциях измерительных приборов
Начинайте с анализа входного тракта: ищите защитные элементы (варисторы, диоды), которые стоят перед АЦП. В бюджетных моделях часто применяют PTC-термисторы и быстрые предохранители на 250В, в профессиональных – TVS-диоды с отсечкой до 600В.
Определите тип преобразователя: двойное интегрирование (ICL7106) для медленных замеров или сигма-дельта (AD7755) в точных моделях. Первый вариант выдает 3-4 разряда, второй – до 6. Ищите микросхему рядом с ЖК-дисплеем.
Проверьте цепи измерения сопротивления: в 90% случаев используется стабилизированный ток 1мА через эталонный резистор. На плате будет выделенная группа прецизионных элементов с допуском 0.1-0.5%.
Для замера переменного напряжения ищите операционный усилитель с выпрямителем на выходе. В дешевых версиях ставят однополупериодные схемы на дискретных диодах, в дорогих – точные RMS-преобразователи типа AD737.
Развязка по питанию: если прибор работает от батареи 9В, должен быть стабилизатор на 5В или 3.3В. Отсутствие отдельного ИОН – признак низкого класса точности.
Типовая ошибка: перепутанные пути сигнала при переключении режимов. Проверьте реле или аналоговые ключи (CD4066) – они должны полностью отключать неиспользуемые цепи.
