5.
УСТРОЙСТВО
ПРИБОРА
5.1.
Принцип
действия
Принцип
действия
прибора
основан
на
преобразовании
измеряе
мой
величины
в
пропорциональный
ей
интервал
времени
с
после
дующим
преобразованием
этого
интервала
в
дискретную
форму
и
в цифровой
код
.
5.2.
Структурная
схема
Структурная
схема
прибора
приведена
на
рис
. 2.
5.2.1.
Измеряемые
величины
U
-
,
U
~
,
I
-
,
I
~,
R
посред
ством
входного
делителя
напряжений
и
соответствующих
преобразова
телей
трансформируются
в
нормированное
аналоговое
напряжение
.
5.2.2.
Преобразователь
(
U
/
T
осуществляет
основную
функцию преобразования
:
нормированное
аналоговое
напряжение
-
интервал времени
.
Преобразование
осуществляется
методом
двухтактного
ин
тегрирования
.
Сущность
этого
метода
заключается
в
следующем
.
Первый
такт интегрирования
t
1
задается
счетчиком
и
определяется
временем генерации
1
OOO
импульсов
.
Во
время
этого
фиксированного
интерва
ла
происходит
заряд
интегрирующей
емкости
током
пропорциональным входному
напряжению
(
рис
.3).
Рис
. 3.
Диаграмма
двухтактного
интегрирования
.
Штриховая
линия
соответствует
большему
значению
измеряемого напряжения
.
Последующий
разряд
интегрирующей
емкости
происходит
эталон
ным
током
,
пропорциональным
величине
опорного
напряжения
,
и
опре
деляет
второй
такт
интегрирования
t
2
.
Следовательно
интервал
t
2
будет
пропорционален
величине входного
напряжения
.
5.2.3.
Выделенный
интервал
заполняется
счетными
импульсами
.
Счетное
устройство
производит
пересчет
этих
импульсов
о
последую
щей
индикацией
результата
в
десятичном
коде
.
5.2.4.
Измерение
сопротивления
осуществл
яется
путем
сравне
ния
падения
напряжения
на
измеряемом
сопротивлении
и
падения напряжения
на
известном
сопротивлении
,
в
качестве
которого
ис
пользуется
одно
из
плеч
входного
делителя
(
в
зависимости
от предела
измерения
).
5.2.5.
Измерение
частоты
производи
тся
следующим
образом
.
Напряжение
измеряемой
частоты
поступает
на
формирующее
устройство
,
которое
усиливает
(
ограничивает
)
входной
сигнал
и
обеспечивает надежную
работу
последующих
делителей
частоты
.
Источником стабильной частоты является сеть частотой 50
Гц. Сформированный опорный интервал
времени 20 или 200 мс (в зависимости от предела) заполняется импульсами измеряемой частоты. Счет
ное
устройство производит пересчет этих импульсов.
5.2.6. Сила тока измеряется путем измерения падения напря
жения , вызван
ного измеряемым током на
высокоточном резисторе, в качестве которого используется многопредельный шунт. Выбор тре
буемого
предела измерения осуществляется переключением его входов.
5.3. Схема принципиальная электрическая (приложение
I
).
5.3.1. Входной дели
тель собран на прецизионных резисторах
RI
-
R
17.
В зависимости от
входного
напряжения (постоянное или переменное) коммутируется его вход
-
10 МОм и
I
МОм соответственно.
Частотная компенсация осуществляется элементами С4.
Выбор пределов измерения осуществля
ется переключателем
BI
.




5.3.2. Преобразователь
U
-
/
Т
состоит из интегратора
(
МС
4,
С23), компаратора М
C
5
и ключей управления
М
C
2
-
I
,2,4
(коммутация входа во время измерения), М
C
2
-
3
(замыкание цепи обратной связи во время
коррекции дрейфа нуля).
5.3.3. Начало измерения определяется срезом импульса сбросе (приложение 1
,
эпюра в
KTI
7),
который
выдает одновибратор
TI
7,
TI
8,
синхронизированный частотой сети через усилитель
-
формирователь
TI
8.
5.3.4. Интервал
t
1
формируется управляющим триггером
(
М
C
9
-
I
,
М
С9
-
2). Переключение управляющего
триггера произво
дится импульсом сброса и 1000
-
ным импульсом с выхода Дк3. Сформированный импульс
(приложение 1
, эпюра в
KTI
5)
управляет ключом входного сигнала М
C
2
-
2.
5.3.5. Генератор счетных импульсов представляет собой
мультивибратор, собранный на микросхемах
MCI
2
-
I
и
MCI
2
-
2.
5.3.6. Интервал (
t
1 +
t
2
) формируется измерительным тригге
ром
(
MC
10
-
3
и
MC
12
-
3).
Переключение
управляющего триггера произ
водится импульсом
t
1
и импульсами либо с компаратора, либо о триггера
ст
аршего разряда (перегрузка).
Сформированный импульс (приложение 1
, эпюра в
KTI
2)
управля
ет ключами коррекции дрейфа нуля
(МС2
-
3,М
C
2
-
4).
Этот же импульс разрешает генерацию счетных импульсов (приложение { , эпюра в КТ 11
).
5.3.7. Схема совпадения на МС9
-
4
формирует импульс (прило
жение 1 , эпюра в КТ9), который управляет
ключом опорного напря
жения М
C
2
-
1.
5.3.8. Счетное устройство состоит из:
-
3
-
х декад МС11 , Л1;
-
триггера перегрузки МС8
-
2;
-
триггера отершего разряда
MC
8
-
1;
-
лампы старшего разря
да Л2;
-
схемы управления (
R
52,
R
54,
R
76,С29,Д7, Т14,осуществляющей управление индикацией отрицательной
полярности.
5.3.9. Преобразователь
U
~
/
U
-
представляет собой однополупериодный преобразователь
средневыпрямленных значений и выполнен на усилителе МС1
,
охваченном отрицательной обратной связью
че
рез элементы Д5,Д6,
R
37,
R
38,
R
43
,
R
4
8
Регулировка коэффициента преобразования осуществляется резистором
R
48.
5.3.10. Формирователь входного сигнала при измерении частоты переменного тока собран на
транзисторе
Т6. Далее, сформированный сигнал поступает на делители частоты
MC
3,
MC
7,
общий коэффициент
деления которых коммутируется в зависимости от предела измерения.
5.3.11. Формирователь опорного интервала собран на транзисторе
TI
2, счетчика МС6, тригг
ере, собранном
на МС1О
-
1 , МС12
-
4 и М
C
1
O
-
2.
Заполнение опорного интервала импульсами измеряемое частоты производится управлением делителей
МСЗ и М
C
7 по установочным входам,
5.3.12. Стабилизация напряжений источников питания (опорный, +9В,
-
9В, +4В) осущест
вляется
посредством параметрических стаби
лизаторов.
9. ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И МЕТОДЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
9.1. В случае выхода мультиметра из строя при отыскании неис
правностей прежде всего нужно проверить
наличие и величину напряжений питания мультиметра, а также величины пульсаций последних.
Величины напряжений и пульсаций приведены в табл. 4.
Источник
Напряжение
,
В
Напряжение
пульсаций
,
мВ
Адрес
-
9
В
8,1
-
9,9
5
0
Д
9
+9
В
8,1
-
9,9
50
Д
10
+5
В
4
,
5
-
5,5
50
Д
11
Опора
1
±
0,1%
-
R
55,
R
56
согласно
схемы
Синхрони
зация
-
-
9
В
, +
Д
17
Накал
0,85
-
7,8
вывод
ИВ
-
ЗА
Таблица
4