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[综合] 自制附件式毫欧表(运放恒流方案)

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发表于 2019-2-23 01:17:30 | 显示全部楼层 |阅读模式

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近日无意中看到csjsone老兄的 开尔文夹的焊接技巧+附件式毫欧表的制作详解 连接:https://www.mydigit.cn/forum.php?mod=viewthread&tid=8175,深受启发,我也试着自制了一个LM317恒流源,但是在调试的过程中发现,LM317的恒流值很不稳定。测出来的电阻值就偏差的很大,而且电阻量程范围也很有限。
考虑到实际上电路其实就是初中物理课本上面的伏安法测电阻,只是在这里 电流是已知的,并且是恒定不变的!。立刻就想到利用比较器(运放的一种连接方式)作为恒流源。

设计电路:

由于手头没有TL431,所以在这里我用一只LM7805替代。

电路图:
Schematic_123_Sheet-1_20190223000811_00.jpg

简要原理:一个标准电压输入到比较器的非反向输入端,采样电阻上面的电压被输入到比较器的反向输入端,如果某一时刻电流有增大的趋势,那么反向输入端的电压有一个升高的趋势,会比非反向输入端的电压高,这时比较器降低三极管的基极电流使得流经三极管的电流降低,三极管在这里充当一个可变电阻来使用,所以必须加散热片。

连接好电路之后开始调试:

VCC电压要高于7V,这样LM7805才能稳定的工作,但是电压不能过高,过高会使三极管严重发热。
这里我选择9V左右。

首先用万用表短路两个测量端子,(注意小心不要烧表哦。),调节电位器,使得流过万用表电流为:100mA。


IMG_20190222_234229.jpg

到此为止就可以开始测电阻了:

由于手头并没有精密的小阻值电阻,随表找一个标称330毫欧姆的电阻来试试水:


IMG_20190222_234738.jpg

测得电阻在100mA下两端压降为31.9893mV  

根据欧姆定律:R=U/I     I为已知恒流100mA

则电阻R=31.9893mV/100mA=319.893毫欧姆

到底准不准???用许老师电桥测相同的电阻试试看:


IMG_20190222_234816.jpg
测得320.2毫欧。



IMG_20190222_235125.jpg

这个电池内阻仪测得 319毫欧。

附件式毫欧表的精度主要取决于以下几个方面:

1、设置恒流的精确性,万用表测量电压的精确性。
2、LM7805的稳定程度(包括其分压电阻、电位器,如果用TL431更好。如果舍得花一些钱使用专用的基准电压源效果很显著。)
3、采样电阻温度漂移。(如果采样电阻温度变化太大,引起阻值变化,那么我们的恒流值必定不稳定。).
4、最好使用开尔文夹(开尔文夹的连接方式请参照文章开头提到的帖子)。


IMG_20190223_000207.jpg

IMG_20190223_000227.jpg

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csjsone + 1 + 20 原創內容
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发表于 2019-2-23 06:46:56 | 显示全部楼层
我能说什么呢???????????????????
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发表于 2019-2-23 08:15:17 | 显示全部楼层
设备是亮点
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发表于 2019-2-23 10:16:26 | 显示全部楼层
好方法,谢谢楼主
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发表于 2019-2-23 11:03:58 | 显示全部楼层
一只7805和一只数值合适的电阻就能实现恒流功能了。
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发表于 2019-2-23 11:04:20 | 显示全部楼层

我很赞同。。。。。
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 楼主| 发表于 2019-2-23 22:43:19 | 显示全部楼层
温力口 发表于 2019-2-23 11:03
一只7805和一只数值合适的电阻就能实现恒流功能了。

那种方案和LM317恒流并无差异。恒流稳定性很差
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发表于 2019-2-24 01:03:54 | 显示全部楼层
论坛都是能让啊!:victory::victory:
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发表于 2019-2-24 10:58:59 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
本帖最后由 dayibalang 于 2019-2-24 11:02 编辑

不错,楼主的这个版本解决了基准受调整管发热的影响,采样电阻值也减小了,发热更低。除了楼主说的基准是用7805临时替代外,还有一点可以改进,把调整管改成场管,输入阻抗更高,会更稳定。还有采样电阻不是低温飘的,运放也不是精密运放。这些换了还可以再提高稳定度
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 楼主| 发表于 2019-2-24 20:33:57 | 显示全部楼层
dayibalang 发表于 2019-2-24 10:58
不错,楼主的这个版本解决了基准受调整管发热的影响,采样电阻值也减小了,发热更低。除了楼主说的基准是用 ...

调整管发热对恒流值没有影响,除非热挂了,采样电阻发热才是真的有影响。
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发表于 2019-2-24 21:27:34 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
如今的电波 发表于 2019-2-24 20:33
调整管发热对恒流值没有影响,除非热挂了,采样电阻发热才是真的有影响。 ...

你这个没影响,我指317那个有,7805和317的基准基本上是一样的,差别在于分开后基本上消除了发热影响
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发表于 2019-4-6 12:46:52 | 显示全部楼层

台式表绝对是亮点
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发表于 2019-5-9 18:00:47 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
测量几个毫欧的电阻准吗? 也做了个类似的,串联万用表监测电流100mA,然后测量1毫欧的电阻,用另外一个万用表测量1毫欧电阻两端电压,理论上应该是0.1毫伏,但是,实测0.2-0.4毫伏,误差太大了,已经排除了万用表精度问题!不知道什么原因?  难道是100毫安的电流下1毫欧的电阻阻值发生变化? 还是别的原因?
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 楼主| 发表于 2019-5-11 22:35:34 | 显示全部楼层
hc061218z 发表于 2019-5-9 18:00
测量几个毫欧的电阻准吗? 也做了个类似的,串联万用表监测电流100mA,然后测量1毫欧的电阻,用另外一个万 ...

不知如何排除的万用表误差的原因,是否是充分预热的台式万用表,还有就是测量电压必须直接接在电阻两端测。
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发表于 2019-5-18 17:55:06 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
本帖最后由 lsl034034 于 2019-5-18 17:57 编辑

谢谢分享!准备仿一个,三极管好像不用太大功率的,8050也行吧?
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 楼主| 发表于 2019-5-26 14:51:25 | 显示全部楼层
lsl034034 发表于 2019-5-18 17:55
谢谢分享!准备仿一个,三极管好像不用太大功率的,8050也行吧?

需要大功率。 热着呢:lol:
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发表于 2020-1-26 14:25:41 | 显示全部楼层
hc061218z 发表于 2019-5-9 18:00
测量几个毫欧的电阻准吗? 也做了个类似的,串联万用表监测电流100mA,然后测量1毫欧的电阻,用另外一个万 ...

这种现象,还得看你用什么样的万能表来测量。
如果采用只有200mA档的3位半数字表,全显示为199.9mV,0.1毫伏就只在最后一位显示,也就是只能显示0.1mV。而这种万能表的误差,不管百分比的精度有多高,最后一位数都至少有3个字的误差(误差都标注为*%±*个字),所以显示为0.2-0.4mV不意外。
我的交流毫欧计用ZT219测量电压,它有20mV的档位,全显示为19.999mV,0.1毫伏显示为0.100,有三位有效数,就不会存在你说的问题。
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