mΩ-voorzet voor DVM
De meeste digitale multimeters bezitten in het kleinste weerstandsbereik een resolutie van slechts 0,1 Ω, hetgeen duidelijk te weinig is om bijvoorbeeld laagohmige belastingsweerstanden of overgangsweerstanden van stekerverbindingen te meten. De hier beschreven mΩ-voorzet biedt een oplossing voor deze meetproblemen. Hiermee wordt een constante stroom door het te meten onderdeel gestuurd, waama de erover vallende spanning met de DVM wordt gemeten en weergegeven.
Het hart van de schakeling wordt gevormd door een 2,5-V-spanningsreferentie (IC1). Via P1 wordt daarvan 2,0 V afgenomen en aan de nietinverterende ingang van opamp IC1 toegevoerd. De opamp tracht nu de spanning op de inverterende ingang eveneens op 2,0 V te houden en functioneert derhalve in combinatie met de uit T1 ...T3 bestaande "superdarlington", de te meten weerstand R2 en weerstand R3 als constantestroombron. Hierbij bepaalt weer-stand R3 de grootte van de stroom. Neemt men voor R3 een waarde van 2 Ω (vijf weerstanden van 10 Ω/0,5 W parallel), dan bedraagt de stroom exact 1 A. Daarmee kunnen in het 200-mV-bereik van de DVM weerstanden van 200 mΩ met een resolutie van 0,1 mΩ(!) gemeten worden.
De spanningsval van 2 V over R3 veroorzaakt een dissipatie van 2 W. Bij een voedingsspanning van 5 V wordt dan in T3 een vermogen "verstookt" van (5 V - 2V) × 1 A = 3 W. Wie dat een beetje te veel van het goede vindt, kan R3 eventueel verhogen tot 20 Ω (of 200 Ω). De constante stroom daalt dan tot 100 mA (10 mA). Met de DVM in het 200mV-bereik bedraagt het weerstandsbereik nu 2 Ω (resp. 20 Ω). Dat betekent uiteraard wel dat de resolutie afneemt tot 1 mΩ (10 mΩ).
Voor de stroomverzorging moet een 5-V-voeding worden gebruikt die tenminste in staat moet zijn de ingestelde constante stroom te leveren (liefst iets meer). Vergeet de koeling van T3 niet en houd de kabelverbindingen naar de te meten weerstand zo kort mogelijk!
M. Hiske.