MF47强改200k欧灵敏度与简单上位机编程

bht998

　　通常指针表头有非线性问题，但不知道其非线性误差有
多大，所以在打样时顺带着做了上图的小条电路板，利用并
联或串联电阻的方法，对照五位台式万用表，做成了如下的
标准电阻箱，范围从2欧到1M欧，


　　然后可以比较方便的查看指针万用表欧姆测量的精度，
还能观察到表头的非线性问题。有的表头线性度很好，比如
下图拍到的：






但也不是所有的表头线性度都有这么好。

ccczzzyy

bht998 发表于 2025-3-25 18:02
　　通常指针表头有非线性问题，但不知道其非线性误差有
多大，所以在打样时顺带着做了上图的小条电路板 ...

楼主可以把数字讯号转换成模拟讯号驱动表头，使指针表的准确度和线性得到提高。

bht998

ccczzzyy 发表于 2025-3-25 18:30
楼主可以把数字讯号转换成模拟讯号驱动表头，使指针表的准确度和线性得到提高。

这个想法很好，利用单片机的算法修正指针表头的非线性，
理论上可行，但是做起来很难，因为每一个表头的非线性都
是不同的。如果真的这样修正了，那么这块这电路板和这个
表头就被锁成了一体，以后就不能更换其它的电路板或表头，
因为会出现人为加大误差的问题。

老郑小烧

bht998 发表于 2025-3-25 18:02
　　通常指针表头有非线性问题，但不知道其非线性误差有
多大，所以在打样时顺带着做了上图的小条电路板 ...

建议用电流检查裸表头，欧姆表受电池和元件误差的双重干扰。

bht998

老郑小烧 发表于 2025-3-26 08:33
建议用电流检查裸表头，欧姆表受电池和元件误差的双重干扰。

这个老师说的很好，常规的指针万用表欧姆档的误差受
表内电池的影响比较大，但是我在线路板上增加了稳压
器，电压相对稳定，内阻也很小，理论上我这个表欧姆
档的误差只与表内参考电阻的精度有关。

老郑小烧

bht998 发表于 2025-3-26 08:50
这个老师说的很好，常规的指针万用表欧姆档的误差受
表内电池的影响比较大，但是我在线路板上增加了稳压 ...

这样的话，可以省掉欧姆调零电位器了

沙坡鸣钟

kim1 发表于 2025-3-15 22:54
到咸鱼上找找看，拆机的，

   我有一块调零电位器是线绕的，闲鱼看我zwsxzhong帖子

bht998

老郑小烧 发表于 2025-3-26 08:56
这样的话，可以省掉欧姆调零电位器了

常规的指针万用表即使加了稳压器也不能省掉欧姆调零电位器。
有那种1.5V的稳压器，比如XC6206就有1.5V的规格，我这板上
用的是3.0V的，静态电流实测6uA，完全可以不加电源开关(有
类似的产品据说静态电流只有1uA)。使用指针万用表的朋友可
以找一个SOT89封装对应电压的XC6206安装进去，电池改成锂
电池，那样使用表的时候就好多了，Rx10，Rx100，Rx1k，
Rx10k档一次调好就不用再调零了，但是Rx1档还是有一点点不
到零的，这时候差的那一点点反应的就是稳压器的内阻加线路
电阻等，数字万用表在200(或400)欧档也有0.2欧左右的底数。

我这个设计其实不加稳压器也是可以省掉欧姆调零电位器的，拆
掉稳压器后测量电阻得到的结果是一样的(可以做实验验证)，这
是测量方法决定的。

bht998

　　我喜欢指针万用表的原因之一是这种欧姆档3V电压的可以直接估测
单片机的工作电流，表棒确认好正负极后往被测电路板上一搭就能估出电流值，
简单快速而不用其它仪器或设备。
　　现在的单片机大多数都能在2.5V条件下工作，这就有了3V-2.5V=0.5V
的空间，工作电流大多数都不到20mA。我这个改装版Rx1档内电阻是26.5欧，
在0.5V压降时能提供500/26.5=18.8mA的测试电流，小于此电流的单片机
都能正常工作。我测了一下这个改装板的电流：

　　这个Rx10档的内部电阻是10+165=175欧，3000/175=17.14mA/50格
=0.3428mA每格，从表上看不到2格，可以估出0.6mA，实际测量是0.58mA，
刚好对应上了。再看看接上1602显示后的电流：

　　刚好5格，可估出电流是1.7mA。关机后的电流也可以估出来，
测试图如下：

　　两格多一点，这个是Rx1k档，表棒短接电流=3000/16.51=181.7uA/50格=
3.6uA每格，刚好对应实际测量的8uA。当然单片机的启动电流较大，不能直接
用Rx1k档测量，要先用Rx1或Rx10档使单片机启动，之后再快速的切换到Rx1k
档。虽然这样测量出来的数据没有标准方法那样准确。有时候单片机性能不良
或引脚间漏电就可以用这个方法快速的查出来。
　　以后我们会逐步加强这一功能，要在1602上显示出电流值，那样就更方便了。

bht998

改了一下程序，欧姆档添加了电流显示功能，


经计算，3000mV/165k=18.18uA，由于不能识别当前的档位，
所以将小数点设置到Rx1和Rx1k档位上，对于Rx10和Rx10k档则
小数点要左移一位读数。


根据电路图，对于Rx10档，在10欧限流电阻的影响下，测量电流
变小了一些，理论上3000mV/175R=17.14mA，这里有一点小小的
误差，可能是稳压管的内阻或限流电阻的误差或单片机的随机误差
造成，误差不大，在允许范围是可以接受的。

bht998

由于Rx1档测量电流相对较大，当被测电阻小于20欧时，我们
设置成了脉冲模式，1602上显示的是峰值电流，有“！”提示，
实际电流约为峰值电流的十分之一。
3000mV/(10+16.5)=113.2mA，与显示值非常接近。

bht998

工作电流测量效果，由于是在Rx10档，1602显示5.0，实际是0.5mA。


　　关机电流不到8uA，Rx1k档测量，1602显示7.6uA，小电流下分辨力
有点低，明天看看能不能改大一些。

bht998

因为用着很顺手，所以暂时留一套自用，其它四套都已
安装好了，只等刷程序和校准了，一套包含主板和1602
驱动板，接线很简单，如下图所示：

电池线建议用0.2-0.5平方的。主板上遗漏了串口输出定义，
感兴趣的朋友注意收藏此图，方便以后通过串口连接到电脑。

bht998

bht998

万能的坛友，这个MF47C档位面板标牌，
有没有谁能改字并制作出来的？或者能改
字也行。下一步就是改MF47C了。
目前这个MF47的版本，实测精度很满意，
所有档位都在0.6%以内(1602显示模式)。
在某些方面比三位半数字表更优，比如电
阻测量分辨力可以到0.01欧，可以显示测
量电流，可以直接测量单片机等器件的工
作电流......更多功能等待你来发现。