Стрелочный тестер

Стрелочный тестер — модернизация омметра

Стрелочный тестер -1

Стрелочный тестер — в ряде ситуаций цифровые омметры (мультиметры) не могут заменить стрелочных приборов. Однако и у них имеются спои недостатки и недоработки, о устранении которых, на примере омметра М410701, и пойдет речь в данной статье. Проверка p-n-переходов популярными цифровыми тестерами серий 8300 и 8900 практически невозможна. Исключение сос!авлню1 лишь пробитые или оборванные переходы. А выявление более «тонких» дефектов у полупроводниковых приборов указанными мультиметрами проблематично. К тому же, цифровым приборам свойственна задержка при считывании их окончательных показаний. Это резко снижает производительность труда, особенно при оперативной проверке большого количества комплектующих.

Стрелочный тестер -2

Простота в ремонте

В плане ремонтопригодности цифровой прибор сложнее, чем стрелочный тестер. Поэтому многие радиолюбители, наряду с цифровыми мультиметрами, широко используются и стрелочные. Цифровые мультиметры идеальны, когда требуется точный подбор резисторов. Пожалуй, на эгом их преимущества и заканчиваются. Когда грубо оцениваем переходное сопротивление контактов, то стрелочные омметры лучше. Сразу видна динамика процесса, т.е. зависимость сопротивления контактов реле или выключателя, в зависимости от прижима. Цифровой омметр при быстром изменении сопротивления разочарует скачками своих показаний.

Стрелочный тестер -3

Автор часто использует стрелочный тестер сопротивления М410701. Однако у него есть ряд недостатков. И все их однажды решили полностью устранить. Рассмотрим эти недостатки подробнее, так как они свойственны большинству заводских стрелочных приборов.
Во-первых, большое неудобство при частом измерении на разных поддиапазонах. Переключатель поддиапазонов, как таковой, отсутствует. На корпусе омметра установлено много клемм-гнезд. При изменении поддиапазона требуется всякий раз вынимать штекер из гнезда и вставлять в другое гнездо, что даже утомительно. Чем чаще пользуемся, тем больше неудобств. Хуже всего при работе на первом пределе (х0.01). Конечная отметка шкалы соответствует 300 Ом.

Надежные контакты соединений

На этом пределе проверяются все p-n-переходы в прямо-смещенном состоянии. Оцениваются все контактные соединения, в первую очередь на переходное сопротивление. Главная проблема в том, что в таком приборе «разбалтываются» входные клеммы (по вине штекеров). Их регулярно нужно разжимать, иначе показания прибора становятся неустойчивыми. К сожалению, во многих серийных приборах используется именно такое конструктивное исполнение, и переключатель диапазонов по предусмотрен.

Второй недостаток

Как только изменяем поддиапазон измерения, требуется изменять положение ручки-регулятора для установки «нуля». При возврате на прежний предел измерения, снова необходимо крутить эту же ручку регулятора. А она здесь одна единственная. И это притом, что на каждом поддиапазоне — «свой ноль». Нельзя не отметить, что такой недостаток имеет и стрелочный тестер сопротивления.

Третий недостаток

В данном приборе применяется мало распространенный гальванический элемент, и его всегда было сложно приобрести. По длине он значительно короче, чем типоразмер ААА или АА.

Четвертый недостаток

Для работы на поддиапазоне 0…30 МОм нужен дополнительный источник постоянного напряжения 230 В, но подключать его неудобно. Нужно решать и этот вопрос.

Отметим следующее: стрелочный тестер для измерения сопротивления с таким источником напряжения дают новые возможности. Они совершенно недостижимы для обычных омметров. Ведь у них напряжение питания не превышает нескольких вольт. Многие современные мультиметры имеют диапазон измерения 20…200 МОм. Однако реально на нём работать нельзя. Ни одним цифровым омметром из серии 8300 или 8900 вы не оцените качество диэлектрика даже низковольтного неэлектролитического конденсатора.

Разве что, когда он будет явно пробит. Совсем иное дело с омметром М410701 при его работе на пределе 30 МОм. Благодаря использованию при этом напряжения 230 В легко обнаруживаются скрытые дефекты в конденсаторах. Очень важно, чтобы при измерениях ток через испытуемый конденсатор ограничен на безопасном для него уровне и конденсатор не выходит из строя. Получается фактически метод неразрушающего контроля. Утечки токов, совершенно не диагностируемые обычными мультиметрами, в этом случае, мгновенно себя обнаруживают.

Доработка прибора

Для устранения всех вышеперечисленных недостатков стрелочный тестер М410701 был доработан. Модернизацию проводили согласно рис.1. В конструкцию установили двухсекционный переключатель SAI и три дополнительных подстроечных резистора R12, R13 и R14. Все обозначения элементов сохранили свои позиционные обозначения. Вновь введенные элементы продолжают нумерацию схемы прибора. Дополнительная секция переключателя SA1.1 избавила навсегда от проблемы штекеров и гнезд. Предпочтение отдали переключателю клавишного типа. Он удобнее при работе, чем галетные переключатели. У последних есть серьезный недостаток: галетник имеет десятки позиций.

Стрелочный тестер -4

Чтобы установить нужную позицию требуется пройти много промежуточных. При этом быстро изнашиваются контакты такого галетника- это одна из основных причин отказа оснащенных таким переключателем мультиметров. Вторая секции переключателя SA1.2 позволила устранить проблему обязательной перестройки нуля при любом переключении диапазонов. Теперь каждый поддиапазон имеет свой отдельный подстроечный резистор. И постоянные подстройки «нуля» уже не нужны. На диапазоне 300 Ом ручку регулятора приходится крутить чаще всего. Поэтому штатный регулятор R11 использован для этого диапазона. После установки SA1 щупы закрепили на одном месте.

Входные контакты

Их припаяли прямо к гнездам. Так избавились от проворачивания штекеров в гнездах. Следовательно, исключили проблему разшатывания / разбалтывания входных контактов. Сложнее всего оказалось избавиться от дефицитной (по типоразмеру) батарейки. Приспособить штатный отсек стрелочного тестера под новые батарейки невозможно. По длине он короче, чем типоразмер АА или даже ААА. Ничего не оставалось, как применить новый отсек питания. От элементов ААА пришлось отказаться, т.к. они в омметре слишком быстро садятся. Дело в том, что на пределе 300 Ом ток через измеряемую цепь превышает 50 мА. Поэтому первоначально использовали дисковый Ni-Cd аккумулятор Д-0.55.

Для его установки потребовалось разрушить днище старого отсека питания. Пластмасса хорошо удаляется горячим паяльником. Чтобы стрелочный тестер продолжал нормально функционировать, в схему нужно внести изменения. Иначе, при питании от напряжения 1.2 В невозможно будет выставлять нули на пределе 300 Ом. Поэтому параллельно резистору R5 припаивали резистор 10 Ом (типа МЛТ-1). Однако у Ni-Cd аккумуляторов большой саморазряд, и его напряжение быстро изменяется, к тому же за аккумулятором нужен уход и контроль. Все это мешает в работе. Так, пришли к решению использовать самую большой по типоразмеру батарейку, которая, по энергоемкости, сюда подходит идеально.

Работа от одной батарейки

Уже потом убедились, что одной такой батарейки хватает на несколько лет (!) работы омметра. Для крепежа большой батарейки нужного отсека нигде не было, и его пришлось изготовлять самостоятельно. Он выполнен в виде металлического корпуса из луженой жести толщиной 0.55 мм. Размеры корпуса-отсека 80x38x38 мм, и он прикреплен к корпусу омметра двумя винтами МЗ и спаян изнутри. В качестве SA1 установлен переключатель П2К. В омметре нет свободного пространства для его размещения.

В связи с этим для переключателя также был изготовлен корпус-футляр спаянный из отрезков двустороннего стекло-текстолита. Размеры футляра 129x20x40 мм. Благодаря футляру нашлось место для установки гнезда для подключения постоянного напряжения 230 В. Как П2К, так и футляр батарейки закреплены на корпусе омметра винтами МЗ. Для этого соответствующие гайки припаяны к стенкам обоих футляров. Аналогично устроен и крепеж съемной крышки для батарейки. Данный стрелочный тестер имеет встроенный микроамперметр типа М42304 с током полного отклонения 50 мкА.

Самостоятельное изготовление

Рассмотренный стрелочный тестер несложно изготовить и самостоятельно. Сразу можно отвести часть корпуса под большую батарейку, чтобы избежать изготовления футляров. Прецизионные резисторы несложно составить параллельным и последовательным соединением нескольких экземпляров точных резисторов с допуском ±0.5% или ±1%. Блок питания для получения постоянного напряжения 230 В несложный конструктивно. Самое важное здесь — трансформатор. Мною был использован трансформатор и корпус от сетевого адаптера азиатского производства. Вторичная обмотка трансформатора удалена и намотана заново.

Трансформатор

Такой трансформатор может быть практически любым другим, обеспечивающим после выпрямителя напряжение 230 В. Ток в нагрузке выпрямителя очень мал. Максимальная нагрузка выпрямителя не менее 2 МОм. Поэтому ток не превышает 120 мкА. Так что габаритная мощность сетевого трансформатора здесь не имеет никакого значения. Вторичная обмотка может быть намотана тонким проводом (0.07 мм и даже меньше). С успехом можно применять также диодно-конденсаторные схемы умножения напряжения.

В этом случае можно использовать трансформаторы на меньшее напряжение. Например, если применять схему выпрямителя с удвоением напряжения, то подходит трансформатор с вторичной обмоткой на 100…120 В. Такой трансформатор менее дефицитный.
Выпрямитель — диодный мост КЦ407А. Вместо него можно использовать импортный мост типа W08, 2W08 или четыре диода типа 1 N4007. На выходе выпрямительного моста установлен фильтрующий конденсатор. Использован не электролитический конденсатор емкостью 0.5 мкФ на рабочее напряжение 630 В. Его тип не критичен, например, К73-17.