- Wyświetlacz 8xled 7-seg + 2x16 LCD (niebiesko czarny).
- Przetwornik ICL7135
- W trybie double ADC w AVR
- Procesor AtMega1281
- USB: FT201 + izolacja na ADuM1250
- Obsługa enkoderem + przycisk/ledy:
* on/off (LED czerwono/zielony)
* HOLD (czerwona LED)
* REL (żółta LED)
* Auto.Manual (czerwono/zielono/żółta LED)
* Double (żółta LED)
* Zero/Gate (żółta LED)
Parametry:
- tryb automatyczny i manualny
- 10 pomiarów na sekundę (3 przy włączonym USB, ale będzie zwiększone do 10 gdy obsługe IIC przeniosę na IRQ)
- pomiar napięcia DC, AC (TrueRMS), AC+DC 4 zakresy 1, 10, 100, 1000V
- pomiar napięcia przebicia diod do 24V (z zewnętrznym zapięciem do 40V)
- Pomiar prądu do 500mA (dwa zakresy 50mA i 500mA)
- pomiar prądu do 20A (ACS712) - opcja 100A (zewnętrzny ACS756) - układy odizolowane galwanicznie, możliwy więc pomiar mocy przy wspomaganiu przez ADC AVR-a
- rezystancja zakres 100R do 20M, 7 zakresów (modyfikuje na zakres od 10R)
- test ciągłości obwodu (BUZZER poniżej 30R)
- pojemność od 10pF (rozdzielczość 1pF) do 10.000uf (można więcej ale trzeba długo czekać, 1000uF to 1 sekunda) 2 zakresy (1p..100nF i 100nF...10000uF)
- indukcyjność do 1mH (dwa zakresy)
- temperatura: termopara -40.._1250, przetwornik AD849x
- częstotliwość 0,1Hz ... 160MHz, czułość przy 160MHz 500mV, przy 100mV w zakresie 80...100MHz
- pomiar p.cz. możliwy przy użyciu opcji pomiaru relatywnego
- złącze preskalera
- rozdzielczość częstotliwości w najniższych zakresach 0,01Hz, czas pomiaru przy częstotliwości poniżej 1kHz wynika z okresu sygnału (okres jest przeliczany na częstotliwość)
- sygnalizacja przekroczenia zakresu: BUZZER (można wyłączyć)
- zerowanie na najniższych zakresach pomiarowych (zapamiętywane w EEPROM)
- USB izolowane galwanicznie
W trakcie realizacji:
- poprawki przełączania pomiaru częstotliwości z liczenia impulsów na pomiar czasu impulsu (dla f < 1kHz).
- zwiększenie wydajności źródła prądowego przy pomiarze rezystancji umożliwiające pomiar 10R dla pełnego zakresu. Dodatkową korzyścią będzie włączenie mierzonego rezystora w stosunku do masy, co pozwoli usunąć jeden przekaźnik.
- pomiar czasu impulsu, okresu
W przyszłości:
- cyfrowa kalibracja (z poziomu terminala, przez USB)
- tryb double (pomiar dwu wielkość, np częstotliwości i napięcia, napięcia i prądu)
- pomiar mocy
- tłumik 1:2:5 zwiększający precyzje pomiarów (przy zasilaniu +/-5V tłumik 5 nie ma sensu)
- obsługa preskalera do 1,3GHz
Możliwość rozbudowy:
- złącze SPI
- złącze IIC
- 2 x UART
Jeśli będzie zapotrzebowanie, miernik zostanie wyposażony w Wi-Fi na ESP8266. Przewiduje też bargraf.
Urządzenie składa się z 3 PCB:
- główna, z zasilaczem, przetwornikami, CPU
- panel przedni, z LED 7-seg, LCD 2x16, przyciskami
- płyta czołowa, z gniazdami, LED-ami, przetwornikiem miernika pojemności, temparatury
Zasilacz napięcia StanBy na LM78L05, teruje triakiem opcjonalnie przekaźnikiem załączającym główny zasilacz. Taka opcja umożliwia automatyczne wyłączanie miernika po zadanym czasie
Zasilacz główny na stabilizatorze impulsowym ST1S10 dla 5V i SPX1117-3.3 dla 3,3V. Z napięcia +12V zasilane są wyświetlacze LED. Z ~12V wytwarzane jest -12 na potrzeby 79L05. +5V można wytworzyć także na ILC7660. Zasilacz posiada zabezpieczenie na +5V zrealizowane na triaku i diodzie Zenera. Przy wzroście Vcc do ok 6V triak przewodzi. Zabezpieczenie już raz zadziałało. Stabilizator nie przeżył ale reszta elektroniki nie uległa uszkodzeniu. W wersji 1 nie było takiego zabezpieczenia, uszkodziłem ICL7135 i AtMega1281. Kolejne zabezpieczenie jest dla -5V. Wzrost tego napięcia powyżej 0V uszkadza klucze 405x. Zabezpieczeniem jest zwykła dioda, która przewodzi gdy napięcie ujemne wzrośnie ponad ok 0,6V. Raz już wymieniałem wszystkie klucze, więc wolałem dać zabezpieczenie.
Przełączanie zakresów na przekaźnikach. Wybór wielkości mierzonej na kluczach 74HC405x.
Pomiar pojemności zrealizowano na NE555. Przełączanie zakresów na 74HC4053. Zby zmniejszyć rezystancje klucza dla połączono je równolegle i zasilono z -5V.
Pomiar indukcyjności w oparciu o AVT-2813.
Program dla komputera.
Nie przewidziałem specjalnego programu. Wszystko można zrobić z poziomu terminala VT100 dostępnego dla Windows, Linux, Android, Mac i innych systemów. Na ta chwilę, na terminalu można odczytywać wyniki pomiaru. Generowana jest także ramka CSV. Komendami można uruchomić tryb testu umożliwiający przetestowanie sterowania przekaźnikami, LED-ami, odczyt klawiatury. Na razie nie ma możliwości sterowania multimetrem. Jeśli będzie zainteresowanie, wprowadzę taką możliwość.
Program dla AVR przekroczył już 50kB i ciągle rośnie.
Pierwszy prototyp:
Nie najlepszy był sposób pomiaru rezystancji i obwody wzmacniacza wejściowego częstościomierza. LCD 2x8 znaków, myślałem, ze wystarczy, niestety trzeba było zmienic na 2x16. Na szczęście na PCB przewidziałem miejsce na oba typy wyświetlaczy.
Ekran terminala:
Ekran z włączonymi informacjami diagnostycznymi:
W załączniku część schematów. Niektóre bloki nie sa jeszcze używane, jak np tłumik 1:2:5 zwiększający precyzję pomiarów.
Sukcesywnie będę umieszczał dokumentację, filmy, fotografie.
Na razie nie umieszczam PCB. Cały czas wprowadzane sa małe poprawki. Podobnie program, co dzień kilka nowych wersji. Jeśli jednak będzie zainteresowanie to wygeneruję rysunki PCB.
Na podstawie obwodu pomiaru napięcia/prądu multimetru, powstał projekt Dwukolorowego Miernika Panelowego 4.5 cyfry.
Multimetr wykonany w celu publikacji w EP. Artykuł jeszcze nie napisany, prototyp nie oddany do redakcji w celu przetestowania. Publikacji można spodziewać się za ok 4 miesiące.
