MEGAOMMETER στο Atmega328R

ΣΥΣΚΕΥΗ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΧΩΡΩΝ
ΜΕΓΑΜΟΜΕΤΡΟ ΣΤΗΝ ATMEGA328R

Η βιομηχανική έκδοση του μεγαμέτρου είναι αρκετά μεγάλη και έχει σημαντικό βάρος. Το μόνο πλεονέκτημα αυτού του τέρατος είναι ότι είναι αξιόπιστο, αλλά αν χρειαστεί να μετρήσετε επειγόντως την αντίσταση διαρροής στην επισκευή, τότε ηλεκτρονικό επιλογή είναι προτιμότερη.



Αναζητώντας στο Διαδίκτυο, δεν βρήκα μια απλή συσκευή, το μοναδικό megohmmeter που επαναλάμβαναν οι ραδιοερασιτέχνες ήταν από το περιοδικό Silicon Chip τον Οκτώβριο του 2009, αλλά με τροποποιημένο firmware. Η συσκευή που σας προσέχουμε έχει διαστάσεις 100x60x25 (αγοράστηκαν στο AliExpress) και έχει βάρος όχι μεγαλύτερο από 100 γραμμάρια. Η συσκευή συναρμολογείται σε μικροελεγκτή Atmega328P. Η ισχύς τροφοδοτείται από μπαταρία λιθίου και η κατανάλωση ρεύματος είναι περίπου 5 mA. Όσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση του μετρημένου κυκλώματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατανάλωση ρεύματος και φθάνει τα 700-800 mA, αλλά πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι τα κυκλώματα με αντίσταση μικρότερη από 10 kOhm είναι σπάνια και η μέτρηση πραγματοποιείται σε λίγα δευτερόλεπτα. Η συσκευή χρησιμοποιεί δύο μετατροπείς DC-DC σε MT3608 και MC34063. Ο πρώτος χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία του ελεγκτή, η τάση μπαταρίας αυξάνεται και σταθεροποιείται στα 5 βολτ, ο δεύτερος είναι μετατροπέας 100V, αυτό καθορίζεται από το γεγονός ότι χρησιμοποιείται κυρίως για τη μέτρηση διαρροής σε ηλεκτρονικές συσκευές και η δημιουργία ενός οικονομικού μετατροπέα 500 ή 1000V είναι πολύ προβληματική. Αρχικά υπήρχε μια ιδέα να συγκεντρωθούν και οι δύο μετατροπείς σε MT3608, αλλά αφού έκαψα 8 μικροκυκλώματα, αποφασίσαμε να κάνουμε το MC34063. Και στα 500, 1000V, έπρεπε να χρησιμοποιηθεί ένας διαχωριστής υψηλότερης εμπέδησης, και ως αποτέλεσμα, η χρήση λειτουργικών ενισχυτών Rail-To-Rail.

Ένδειξη πραγματοποιείται στην οθόνη υγρών κρυστάλλων. Για να φορτιστεί η μπαταρία, χρησιμοποιείται ο ελεγκτής φορτίου στο TP4056 (ξεχωριστό κασκόλ 17x20 mm).





Η συσκευή συναρμολογείται σε πλακέτα τυπωμένων κυκλωμάτων διπλής όψεως κατασκευασμένα από φύλλο υαλοβάμβακα κατασκευασμένο με τεχνολογία LUT. Μην φοβάστε τη λέξη "διπλής όψης". Δύο κάτω και πάνω σελίδες PP εκτυπώνονται (αντικατοπτρίζονται). Συνενώνεται στο διάκενο και στερεώνεται με συρραπτικό σε μορφή φακέλου. Το τεμάχιο εργασίας εισάγεται και αρχικά θερμαίνεται με σίδερο και στις δύο πλευρές, κατόπιν ψεκάζεται προσεκτικά και στις δύο πλευρές μέσω δύο χαρτιών γραφείου. Πέτα το τυπωμένο τυφλό σε ένα δοχείο ζεστού νερού για περίπου μισή ώρα, στη συνέχεια χρησιμοποιήστε το δάχτυλό σας για να αφαιρέσετε το υπόλοιπο χαρτί κάτω από ένα ρεύμα ζεστού νερού. Μετά τη χάραξη, κρατάμε στο κράμα Rose. Οι διαμπερείς οπές για τους αγωγούς είναι κατασκευασμένες από κονσερβοποιημένο σύρμα χαλκού με διάμετρο 0,7 mm. Οι είσοδοι της συσκευής είναι κατασκευασμένες από ορειχάλκινους σωλήνες από το παλιό πολύμετρο, έτσι μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τους τυποποιημένους αισθητήρες από τα πολύμετρα, αλλά είναι σκόπιμο να κατασκευάσετε σπιτικές με κλιπ κροκοδείλου.





Εφαρμοσμένα μέρη SMD, αντιστάσεις 5%, πυκνωτές 10%. Σημειώστε ότι αυτό δεν είναι ένα ωμόμετρο και δεν χρησιμεύει για την ακριβή μέτρηση της αντίστασης, αν και η ακρίβεια στην περιοχή 1K - 1M είναι αρκετά μεγάλη. Για να αυξηθεί η αξιοπιστία των μετρήσεων, ολόκληρο το φάσμα των μετρήσεων αντίστασης χωρίζεται σε τρεις. Το υλικολογισμικό χρησιμοποίησε υπερδειγματοληψία. Χρησιμοποιούνται τρεις διαιρέτες τάσης 1, 10, 1: 100 και 1: 1000. Το τελευταίο εύρος είναι πολύ τεντωμένο, από 10 mOhm έως 100 mOhm και με ανάλυση ADC μικροελεγκτή 10 bit, έχει ένα πολύ μεγάλο βήμα, περίπου 90 kOhm. Επιπλέον, ήταν απαραίτητο να εφαρμοστεί το κύκλωμα προστασίας με την είσοδο του μικροελεγκτή και να εισαχθεί ένα σφάλμα στα δύο ανώτερα πεδία. Παρακάτω βλέπετε εικόνες με τα αποτελέσματα των μετρήσεων.






Ίσως κάποιος θέλει να βελτιώσει τη συσκευή ή να βαθμονομήσει με μεγαλύτερη ακρίβεια, γι 'αυτό εφαρμόζω την πηγή. Κατά τη βαθμονόμηση, συνδέουμε μια ακριβή αντίσταση όχι χειρότερη από 1%, για παράδειγμα 47 kOhm και επιλέγουμε έναν συντελεστή για την περιοχή 10-100 kOhm στη γραμμή:

αν ((volt1 <1000) && (volt1> volt0))
        {
          amper = volt1 / 1800.0; // uA
          volt = 100000.0 - volt1;
          αν (amper! = 0) om = (volt / amper - 1800.0) * 1.1235; // έχει επιλεγεί ένας πολλαπλασιαστής.
        } άλλο

Η κλίμακα από 10 έως 100 mOhm είναι πολύ μη γραμμική, στην αρχή οι μετρήσεις υποτιμούνται από το kx2 και στο τέλος της κλίμακας υπερεκτιμούνται από το kx1, έτσι ώστε να επιλεγούν δύο παράγοντες παρόμοια, αλλά βάζουμε την αντίσταση σε 20 mOhm, στη συνέχεια 47 mOhm και έπειτα 91 mOhm:

        
#define kx1 -0.145
#define kx2 0.8

............

        αν ((volt2 <1000) && (volt2> volt1))
        {
          volt = 100000.0 - volt2; // στο Rx
          amper = volt2 / 18000.0;
          αν (amper! = 0) om = volt / amp;
          om = (om + om * (((1000.0 - volt2) / 1000.0) * kx1 + volt2 / 1000.0 * kx2));