Multímetro alimentado por bateria 1,5 volts

Entre os profissionais e presuntos, os multímetros digitais são muito populares devido à sua multifuncionalidade. Por sua potência, como regra geral, é usada uma bateria Krona de nove volts, que possui uma autodescarga notável, uma pequena capacidade e um preço mais alto em comparação com outros elementos.
O dispositivo proposto para fornecer um multímetro digital a partir de um elemento AA com uma tensão de 1,5 volts permitirá evitar as desvantagens indicadas em operação e simplificar a operação do dispositivo.
Na Internet, existem muitos esquemas diferentes para converter tensão de 1,5 a 9 volts. Cada um tem seus prós e contras. Este dispositivo é fabricado com base no circuito de A. Chaplygin publicado na revista Radio (11.2001, p. 42).
A diferença entre esta modalidade do conversor é a localização da bateria e do conversor de tensão na tampa da caixa do multímetro, em vez de criar uma fonte de alimentação compacta instalada em vez da bateria Krona. Isso permite substituir o elemento AA a qualquer momento, sem desmontar o dispositivo e, se necessário, desconectar o conversor (conector Jack 3.5) com a inclusão automática da bateria de backup Krona localizada em seu compartimento. Além disso, na fabricação de um conversor de tensão, não há necessidade de miniaturizar o produto. É mais rápido e fácil enrolar o transformador em um anel de diâmetro maior, melhor dissipação de calor, uma placa de circuito mais solta. Esse arranjo de nós na tampa do gabinete não interfere no multímetro.
Este conversor pode ser fabricado em qualquer compartimento adequado e pode ser usado em uma ampla variedade de dispositivos que requerem energia de uma bateria Krona de nove volts. São multímetros, relógios, balanças eletrônicas e brinquedos, dispositivos médicos.

Circuito Gerador Conversor de Tensão

É proposto um inversor de tensão CC de expansão com bons dados de saída com um mínimo de elementos de entrada. O esquema é mostrado na figura.
Nos transistores VT1 e VT2, é montado um gerador de pulsos push-pull. A corrente de realimentação positiva flui através dos enrolamentos secundários do transformador T1 e a carga conectada entre o circuito de + 9 V e o fio comum. Devido ao controle proporcional de corrente dos transistores, as perdas em seus comutadores foram significativamente reduzidas e a eficiência do conversor foi aumentada para 80 ... 85%.
Em vez de um retificador de tensão de alta frequência, são usadas transições de emissor base dos transistores do próprio gerador. Nesse caso, a magnitude da corrente base se torna proporcional à magnitude da corrente na carga, o que torna o conversor muito econômico.
Outra característica do circuito é a falha de oscilações na ausência de carga, o que pode resolver automaticamente o problema de gerenciamento de energia. A corrente da bateria, na ausência de carga, praticamente não é consumida. O conversor se liga quando é necessário alimentar algo dele e desliga quando a carga é desconectada.
Porém, como na maioria dos multímetros modernos é introduzida a função de desligamento automático, para excluir o refinamento do circuito do multímetro, é mais fácil instalar o interruptor de alimentação do conversor.

Fabricação de transformador de tensão

A base do gerador de pulsos é um transformador T1.
O núcleo magnético do transformador T1 é um anel K20x4x4 ou K10x4x4.5 de ferrita de 2000NM. Você pode tirar o anel da placa-mãe antiga.
Ordem do enrolamento do transformador.
1. Primeiro você precisa preparar um anel de ferrite.
• Para impedir que o fio corte através da tira de isolamento e danifique seu isolamento, é aconselhável embaçar as bordas afiadas do anel de ferrite com uma lixa ou lixa de grão fino.
• Enrole a tira isolante no núcleo do anel para evitar danos ao isolamento do fio. Para isolar o anel, você pode usar verniz, fita isolante, papel transformador, papel vegetal, fita de mylar ou PTFE.
2. Enrolamento dos enrolamentos do transformador com uma taxa de transformação de 1/7: enrolamento primário - 2x4 voltas, enrolamento secundário - 2x28 voltas do fio PEV isolado -0,25.
Cada par de enrolamentos é enrolado simultaneamente em dois fios. Dobre ao meio fio de comprimento medido e, com um fio dobrado, começamos a enrolar firmemente o número desejado de voltas no anel.
Para evitar danos ao isolamento do fio durante a operação, se possível, use fio MGTF ou outro fio isolado com um diâmetro de 0,2-0,35 mm. Isso aumentará ligeiramente as dimensões do transformador, levará à formação de uma segunda camada do enrolamento, mas garantirá a operação ininterrupta do conversor de tensão.
• Primeiro, os enrolamentos secundários lll e lV (2x28 voltas) do circuito base dos transistores são enrolados (consulte o circuito do conversor).
• Depois, no ponto livre do anel, também em dois fios, os enrolamentos primários le ll (2x4 voltas) do circuito coletor do transistor são enrolados.
• Como resultado, após cortar o loop do início do enrolamento, cada um dos enrolamentos terá 4 fios - dois em cada lado do enrolamento. Pegamos o fio do final de metade do enrolamento (l) e o fio do início da segunda metade do enrolamento (ll) e os conectamos. Da mesma forma, procedemos com o segundo enrolamento (lll e lV). Você deve obter algo como o seguinte: (o fio vermelho é o meio do enrolamento mais baixo (+), o fio preto é o meio do enrolamento superior (fio comum)).
• Ao enrolar os enrolamentos, as voltas podem ser fixadas com cola "BF", "88" ou fita colorida indicando cores diferentes do início e do final do enrolamento, o que mais tarde ajudará a montar adequadamente os enrolamentos do transformador.
• Ao enrolar todas as bobinas, uma direção do enrolamento deve ser rigorosamente observada, e o início e o fim dos enrolamentos devem ser observados. O início de cada enrolamento é marcado no diagrama com um ponto na saída. Se a fase dos enrolamentos não for observada, o gerador não dará partida, pois nesse caso as condições necessárias para a geração serão violadas. Para o mesmo objetivo, como opção, é possível usar dois fios multicoloridos de um cabo de rede.

Montagem do conversor de tensão

Para trabalhar em conversores de baixa potência, como no nosso caso, os transistores A562, KT208, KT209, KT501, MP20, MP21 são adequados. Pode ser necessário escolher o número de voltas do enrolamento secundário do transformador. Isso ocorre devido à queda de tensão diferente nas junções p-n para diferentes tipos de transistores.
Os transistores devem ser selecionados, concentrando-se nos valores permitidos da corrente de base (não deve ser menor que a corrente de carga) e na tensão de base do emissor reverso. Ou seja, a tensão máxima permitida do emissor-base deve exceder a tensão de saída necessária do conversor.
Para reduzir a interferência e estabilizar a tensão de saída, o conversor é complementado com uma unidade de dois capacitores eletrolíticos (para suavizar ondulações de tensão) e um estabilizador integral 7809 (com uma tensão de estabilização de 9 volts) de acordo com o esquema:
Montamos o conversor de acordo com o esquema e soldamos todos os elementos recebidos em uma placa textolite recortada em uma placa de circuito universal, vendida em produtos de rádio, pelo método de montagem na parede. As dimensões da placa são selecionadas dependendo do tamanho dos transistores selecionados, do transformador resultante e do local de instalação do conversor. A entrada, saída e barramento comum do conversor são apresentados por um fio multicore flexível. Os fios de saída, com uma voltagem de + 9V, terminam com um conector Jack 3.5 para conectar a um multímetro. Os fios de entrada são conectados a um cassete com uma bateria de 1,5 volts instalada.
A bateria AA (1.5V) é instalada em um cassete duplo a partir de um receptor portátil.
Um local é ocupado pela bateria, outro local é usado para instalar o interruptor de energia e prender o cartucho inteiro, através da faixa de transição textolite, no caso do multímetro.
Configuração do conversor.
Verificamos a montagem correta do conversor, conectamos a bateria e verificamos com o dispositivo a presença e magnitude da tensão na saída do conversor (+ 9V).
Se a geração não ocorrer e não houver tensão de saída, verifique se todas as bobinas estão conectadas corretamente. Pontos no circuito do conversor marcam o início de cada enrolamento. Tente trocar as extremidades de um dos enrolamentos (entrada ou saída).
O conversor é capaz de funcionar mesmo com uma diminuição na tensão de entrada de 0,8 - 1,0 volts e obter uma voltagem de 9 volts de uma célula galvânica com uma voltagem de 1,5 V.

Finalização do multímetro

Para conectar o conversor ao multímetro, você precisa encontrar espaço livre dentro do dispositivo e instalar um conector para o conector 3.5 ou um conector existente semelhante. No meu multímetro M890D, foi encontrado espaço livre no canto esquerdo do compartimento da bateria Krona.
Como um estojo para um multímetro, é usado um estojo de um barbeador elétrico.