Выключатель - таймер для цифрового мультиметра

Просмотров:
52
Добавлено:
23.10.2021
Выключатель - таймер
Для использования в полевых условиях автор приобрел цифровой мультиметр М-830В. По числу измеряемых параметров этот мультиметр, конечно, уступает своим более совершенным собратьям (например, серии DT-890), но обладает перед ними как минимум двумя преимуществами. Малые габариты этого мультиметра делают его действительно карманным, а низкая стоимость прибора позволяет меньше заботиться о его сохранности.

Однако мультиметр М-830В. как и другие приборы этой серии, не имеет отдельного выключателя питания, что вынуждает каждый раз после окончания пользования прибором переводить переключатель пределов измерения в положение ОН Для устранения этого неудобства мультиметр необходимо снабдить отдельным выключателем питания. а чтобы случайно не оставить мультиметр включенным, выключатель желательно дополнить таймером, авто матически отключающим питание прибора через заданный промежуток времени.

Конструкции выключателей, позволяющих включать питание мультиметра с помощью кнопки и отключать его по истечении заданного промежутка времени, приведены в статье ( 1 ] Для управления питанием мультиметра также можно использовать таймер на D-триггере. описание которого приведено в [2].

Предлагаемый вниманию читателей выключатель-таймер по своим функциональным возможностям аналогичен устройству [2] и позволяет включать и отключать мультиметр с помощью одной кнопки, а также обеспечивает автоматическое отключение мультиметра по истечении заданного промежутка времени. Основу выключателя составляет триггер, построенный с использованием логических элементов И НЕ, имеющих на входе триггеры Шмигта, а в качестве ключа, коммутирующего цель питания мультиметра, применен полевой транзистор
Выключатель - таймер
Схема устройства приведена на рис. 1. После подачи питающего напряжения конденсаторы С2. С4, С5 разряжены. на выходах элементов DD1.1, DD1.3, DD1.4 присутствует высокий логический уровень, а на выходе элемента DD 1.2 — низкий, поэтому полевой транзистор VT 1 закрыт и напряжение питания на мультиметр не поступает. При нажатии на кнопку SB1 на выводе 1 элемента DD1.1 появляется высокий логический уровень, и триггер, образованный элементами DD1.1, DD1 2 и резистором обратной связи R1, переходит в единичное состояние. При этом полевой транзистор VT1 открывается. подавая питание на мультиметр.

После появления на выводе 4 элемента DD1.2 высокого логического уровня конденсатор С4 начинает заряжаться через резистор R3, и по окончании его зарядки на выходе элемента DD1 3 высокий логический уровень сменяется низким, поэтому следующее нажатие на кнопку SB1 переводит триг -rep на элементах DD1.1, DD1.2 в нулевое состояние и отключает питание мультиметра После появления на выходе триггера низкого логического уровня конденсатор С4 разряжается через резистор R3, и после появления на выходе элемента DD1.3 высокого логического уровня устройство будет готово к повторному включению.

Постоянная времени цепи R3C4 определяет время готовности устройства к повторному переключению, которое, в свою очередь, определяет допустимую продолжительность нажатия на управляющую кнопку При указанных на схеме номиналах элементов кнопку SB1 можно удерживать в нажатом состоянии чуть более секунды, не опасаясь ложных переключений устройства.

Таймер, отключающий питание мультиметра, построен на элементе DD1.4 и времязадающей цепи R4C5. После появления на выходе элемента DD1.2 высокого логического уровня конденсатор С5 начинает заряжаться через резисторы R2. R4, и по достижении на входах элемента DD1.4 порогового напряжения на выходе этого элемента появляется низкий логический уровень, поступающий на вывод 2 элемента DD1.1 и переводящий триггер в исходное состояние. После отключения триггера конденсатор С5 быстро разряжается через диод VD1 и токоограничивающий резистор R2, подготавливая устройство к повторному включению.

Выключатель питается напряжением 9 В. поступающим от батареи мультиметра, но работоспособен в интервале питающего напряжения от 3 до 15 В, что позволяет использовать его не только в мультиметре, но и в составе любых других приборов. Конденсатор С1 сглаживает возможные пульсации питающего напряжения, конденсатор СЗ — блокировочный в цепи питания микросхемы.

Ввиду простоты конструкции печатная плата для выключателя не разрабатывалась. Все элементы устройства, за исключением кнопки SB1 и конденсатора С5. смонтированы на отрезке универсальной макетной платы (рис. 2), которая с помощью шурупа, вкрученного в пластмассовую стойку, закреплена в верхней части корпуса мультиметра (рис. 3). Кнопка SB1 закреплена в отверстии, просверленном сверху корпуса, а рядом с кнопкой с помощью клея "Момент" закреплён конденсатор С5, составленный из двух конденсаторов ёмкостью 220 мкФ и 470 мкФ.

В устройстве можно применить любые подходящие по габаритам резисторы. Оксидные конденсаторы Cl, С5 должны иметь минимальный ток утечки, поэтому в случае использования конденсаторов К50-35 или их импортных аналогов следует выбирать конденсаторы на максимально возможное рабочее напряжение, но наилучший вариант — применение танталовых конденсаторов. Конденсаторы С2, СЗ — плёночные или керамические (на месте С4 также можно использовать танталовый кондеи* сатор ТЕСАР).

Диод VD1 — любой маломощный выпрямительный или импульсный, например КД521 или КД522, микросхема CD4093BE заменима отечественной микросхемой К561ТЛ1. На месте транзистора VT 1 можно использовать полевые транзисторы BS170. КП501 или применить биполярный транзистор, например КТ3102, установив в цепь его базы резистор сопротивлением 10...30 кОм. Кнопка SB1 — любая малогабаритная с самовозвратом.

Выключатель - таймер
Собранное правильно и из исправных деталей устройство начинает работать сразу. Налаживание таймера сводится к подборке резистора R4 и (или) емкости конденсатора С5 для получения требуемой продолжительности работы мультиметра (при указанных на схеме номиналах элементов это время составляет 3 мин). В случае использования на месте С5 танталового конденсатора, имеющего малый ток утечки, сопротивление резистора R4 можно увеличить в несколько раз. При необходимости время готовности устройства к повторному переключению можно уменьшить или увеличить путём изменения сопротивления резистора R3 и (или) ёмкости конденсатора С4

Этим выключателем можно оснастить не только мультиметр, но и, например, токоизмерительные клещи, а также любые другие устройства, питание которых необходимо включать на заданное время. Выключатель можно применить, например, для включения подсветки жидкокристаллического индикатора электронных часов-будильника, установленных на прикроватной тумбочке, или для управления с его помощью освещением подсобного помещения, например кладовки. Для того чтобы выключатель мог управлять мощной нагрузкой, на месте транзистора VT1 следует установить мощный п-канальный полевой транзистор или использовать для управления нагрузкой электромагнитное реле.






Теги:
Комментарии (0)
Написать
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Похожие темы: