开尔文夹的焊接技巧+附件式毫欧表的制作详解

csjsone

新年第一贴，特选个红色的来做说明，喜气一些，祝数码之家继续红红火火，祝大家在新的一年中万事如意！本贴分为两个部分：一、开尔文夹的焊接方法。二、附件式毫欧表的制作及计算方法。

一、开尔文夹的焊接方法。开尔文夹直接焊接的话容易把塑料夹也烫伤，使用下面的方法拆卸和复装的难度就比较低了。

1、开尔文夹

2、拆卸和安装比较难处理的就是这里的弹簧


3、箭头所指的几个塑料卡位要先留意记下，对应铜片上的缺口及弹簧的长脚


4、开始拆解。先用小起子挑起弹簧上长的一脚，搁到上边


5、用尖嘴钳夹住弹簧上短的一脚，按箭头所示，先下压再向外移


6、用尖嘴钳，并在手的帮助下，将弹簧全部取出。弹簧弹力较大，整个过程中，千万小心弹簧弹出伤人！千万小心弹簧弹出伤人！千万小心弹簧弹出伤人！


7、用小起子挑起铜片的尾部


8、将对应铜片的头部用物体顶一下，就能取出铜片了


9、全部取出后是这些东西


10、其中一个铜片上贴有纤维布起绝缘作用。觉得还是不够保险，又加了一层耐高温胶带。这里不要尝试热缩套管了，太厚了装不进夹子的。强迫症也可以在弹簧长短脚上套上热缩套管，但会有些不服贴。


11、焊接导线，用的电脑上的电线，当然用硅胶线更软更好用



12、将焊好导线的铜片重新装入夹子，安装时注意第三点所说的卡位


13、将弹簧用网线绕两圈扎紧。千万小心弹簧弹出伤人！


14、弹簧是这个状态。千万小心弹簧弹出伤人！


15、小心放入夹子内，弹簧不需放到位，请留意下红色线与弹簧长脚一端的关系


16、将网线圈向前推，弹簧这时会张开


17、将网线圈剪断并取出，弹簧完全张开


18、将弹簧向前顶到正确的位置，完成


19、两个夹子都焊好了


20、香蕉插头，买了两种4mm的，发现只有灯笼样子（图中短的）的才能插入万用表中


21、焊好香蕉插头，这个没技巧，不细说了。另外两根橙色黄色线，到时准备用UT的冷压端子做头，这样夹子也方便用于别的地方，这里就先凑活一下了


楼下继续

csjsone

二、附件式毫欧表的制作。坛友们做过很多了，但说明上大多比较简单，下面也细细说下。原理就是测量电阻两端的电压，除以LM317提供的一个恒定电流值，得出电阻值。

1、电路图及LM317的引脚



2、LM317恒流源电流计算方法：(以下的各项计算方法老手们可以忽略，新手们继续)
A：现在需要的是100mA的恒流值，计算如下：
I＝1.25÷（15//75）＝100mA。1.25是LM317的稳压值，15为15欧电阻，75是电位器提供的阻值75欧。15欧与75欧电阻并联后为12.5欧，所以电位器的选择上100欧-1K欧都是可以的。

B：恒流电阻功率的选择：
P＝I×I×R＝100mA×100mA×12.5欧＝0.125W，即电阻加电位器的功率总和为0.125W，因为电流比较小，电阻和电位器上的功率不用分开计算了，知道个大概值就可以了。我选了1/4W的金属膜电阻，当然功率大些热稳定性更好，同时金属膜电阻比碳膜电阻的稳定性更好。

C:三端稳压LM317承受的功率计算：
三端稳压LM317承受的功率P＝U*I＝（电源电压-被测电阻电压-1.25）*100mA的恒流值
例：电源电压＝5V，被测电阻＝0.05欧
计算：P＝（5-0.05*0.1-1.25）*0.1＝0.3745瓦，这个情况下不加散热片是没问题的。
例：电源电压＝12V，被测电阻＝0.05欧
计算：P＝（12-0.05*0.1-1.25）*0.1＝1.0745瓦，这个情况下不加散热片是有点问题的，1瓦功率下LM317已很烫，要加个小散热片。
例：电源电压＝24V，被测电阻＝0.05欧
计算：P＝（24-0.05*0.1-1.25）*0.1＝2.2745瓦，这个情况下要加个中等的散热片。

D、附件式毫欧表可测电阻的范围：这个范围与LM317可以稳定工作的最小电压差有关，LM317可以稳定工作的最小电压差约在2V左右，也就是说LM317两端的压差要确保在2V以上才能正常稳定工作，计算公式：2V＝电源电压-1.25-被测电阻两端电压
例：用单节锂电池为电源，电压以4V计算。4-1.25-2＝0.75V，0.75/0.1＝7.5欧。也就是最大能测7.5欧的电阻
例：电源电压5V，5-1.25-2＝1.75V，1.75/0.1＝17.5欧。故测量范围0-17.5欧
例：电源电压12V，12-1.25-2＝8.75V，8.75/0.1＝87.5欧。故测量范围0-87.5欧（需加散热片）
例：电源电压24V，24-1.25-2＝20.75V，20.75/0.1＝207.5欧。故测量范围0-207.5欧（需加散热片）

E、被测电阻可承受的功率：看了上一条，可以测到200多欧的电阻，但不要高兴，还得考虑到被测电阻可承受的功率。
P＝I*I*R=0.1*0.1*R
例：被测电阻为17.5欧、87.5欧、207.5欧
P＝0.1*0.1*17.5＝0.175瓦
P＝0.1*0.1*87.5＝0.875瓦
P＝0.1*0.1*207.5＝2.075瓦
可见在恒流情况下，被测电阻阻值越大，对应的被测电阻功率也需匹配，否则被测电阻有过热损坏的可能

3、下面开始制作。主要材料：三端稳压LM317T、15欧电阻、100-1K电位器、10uF电容、DC插座、覆铜板、接线柱、外壳等


4、利用废电源作为毫欧表外壳。电路板的固定利用了电源内原有的卡位，DC插座利用了原电源的进线孔位，卡上后很服贴


5、侧面开小孔，调节电位器用的。这个孔不太好测量，能打得这么准，我真佩服自已


6、装上接线柱、连好线。电路板及连线因为比较简单，参照电路图焊接就可，这里不细说了


7、完成后的样子



8、下面开始调整和测试。给附件式毫欧表加上5V电源，把开尔文夹的两根线（本例中为橙黄色线）接到接线柱上（注意正负极），红黑线香蕉插头插到万用表电流档（红黑插头先不插上，把万用表电流档分别接到两个开尔文夹也是一样的），调节附件式毫欧表的电位器，使万用表显示的电流为100mA，这时调整就完成了，当然有更高精度的表进行这个恒流值的调整就更好了。


9、把红黑插头插到万用表电压档，200mV电压档。短接两个开尔文夹（请看图中的夹法，两个同名端要夹一起），万用表显示应为“0”（这里不能归零，一个是夹子的夹法问题，相当于测量了夹子的接触电阻，另一个原因是万用表的毫伏档不能归零，这个是万用表的问题了）；把两个开尔文夹分开，显示应为“1”



10、下面开始测试：电源电压5V，200mV电压档。0.05欧电阻，万用表显示为5.0mV，R＝5.0mV/100mA＝0.05欧＝50毫欧，所以测得该电阻为50毫欧


11、0.5欧电阻，测得为503毫欧


12、0.1欧电阻，测得为100毫欧


13、2欧电阻，测得为1942毫欧


14、下面测大些的电阻。电源电压5V，2V电压档。10欧电阻，万用表显示为1.022V，R＝1.022V/0.1A＝10.22欧，所以测得该电阻为10.22欧


15、测再大些的电阻。电源电压12V，20V电压档。56欧电阻，测得为56.4欧


总结：制作这个附件式毫欧表的关键在于要使用开尔文夹，否则接触电阻及线阻对测量值的影响会比较大；这个附件式毫欧表的精度还取决于LM317组成的恒流源的稳定性，以及万用表的测量精度，当然业余用用已足够了。开尔文夹的焊接及复装方法，参照本贴的方法，难度会降低很多，操作过程中千万小心弹簧弹出伤人。附件式毫欧表的制作，在电源电压、电阻功率、散热片的选择上可参考贴子中的计算方法，在不同的电源电压下，可灵活运用，不必仅局限在固定的电源电压及固定的毫伏档，但在测量前需通过计算确保三端稳压散热良好及被测电阻的功率可以承受。


结束，谢谢观看！谢谢大家的鼓励和支持！

人艰不拆了

被测电阻不能太大，觉得应该小于1欧姆，不然温飘就会就可能对读数产生影响了，除非测量时间极短！:tongue::loveliness:

csjsone

人艰不拆了 发表于 2019-2-11 14:37
被测电阻不能太大，觉得应该小于1欧姆，不然温飘就会就可能对读数产生影响了，除非测量时间极短！: ...

这个温飘主要原因在被测电阻、LM317、15欧电阻的发热上，当时也想到了这个问题，经过试验，短时测量是可行的，大些的电阻特别要注意文中提出的被测电阻功率大小的问题。象LM317恒流源的冷热状态下恒流值的变化问题，一个是加上散热片，另一个是冷态时调整到100mA，短接夹子，过段时间在热态下再看看恒流值有没有变化。我做的这个恒流源从冷到热，从5V到12V，100mA的电流几乎没有变化，偶尔会小1mA，但过一会儿又会显示100。使用中夹子与电阻间的接触状态与万用表的精度，是更关键的问题。这个附件式的，能满足基本的测量，但和专门的毫欧表是没法比的，万用表的精度是硬伤。

人艰不拆了

csjsone 发表于 2019-2-11 14:54
这个温飘主要原因在被测电阻、LM317、15欧电阻的发热上，当时也想到了这个问题，经过试验，短时测量是可行 ...

用我的那个zt109就好些，因为它有mv档:titter:

ljlun

大电流必须4线法了，但灯笼那种香蕉插头中间是活动的，一直感觉会接触不良

lmy2003

大电流测电阻，就是发热有点大

花生仔

还以为这方法只能测小阻值，原来测大点的电阻也行，有空仿做一个玩玩。

jsycwnw

没牙膏了，先做个记号

csjsone

ljlun 发表于 2019-2-11 16:51
大电流必须4线法了，但灯笼那种香蕉插头中间是活动的，一直感觉会接触不良 ...

灯笼那种香蕉插头确实有接触不良的隐患，所以得买质量好些的全铜镀金的，不要买铁皮或锌合金的

csjsone

lmy2003 发表于 2019-2-11 19:31
大电流测电阻，就是发热有点大

这个毫欧表是0.1A的恒流小电流测电阻，所以只要电阻不大，发热是极小的

csjsone

花生仔 发表于 2019-2-11 19:47
还以为这方法只能测小阻值，原来测大点的电阻也行，有空仿做一个玩玩。

测大点的电阻，必须要当心被测电阻的功率

dayibalang

讲的挺细致，楼主是用恒流法测的，缺点是要个外置电源，优点是不挑电压表，制作方便，也可以考虑比例法，但对数字表改动大，最好是用个表头，做个专用毫欧表

gl542400

学下新技能！有空就自己做一个！

dayibalang

csjsone 发表于 2019-2-12 08:01
灯笼那种香蕉插头确实有接触不良的隐患，所以得买质量好些的全铜镀金的，不要买铁皮或锌合金的 ...

其实楼主的方法已经消除了香蕉插头品质对精度的影响，当然了前提是这个附件就不考虑热电势啥的了

csjsone

dayibalang 发表于 2019-2-13 11:44
其实楼主的方法已经消除了香蕉插头品质对精度的影响，当然了前提是这个附件就不考虑热电势啥的了 ...

确实这里的香蕉插头只是测电压用的，所以接触电阻产生的影响已弱化；过电流的另两根线，到时我冷压个UT端子头，和接线柱的接触会更好

aacyxjz

做得非常漂亮，谢谢楼主分享，木分啦，回头补上，=====总算回来补上咯

newnet1234

介绍很详细，开尔文夹让你更接近真相

luowt369

不错不错，介绍详细，图片清晰，浅显易懂。

baoshizhi

精华帖是有原因的，牙膏没了，改日再挤