Высоковольтный DC тестер мультиметров

При ежедневном использовании мультиметров иногда необходимо убедиться, что мультиметр показывает более-менее точные значения постоянного напряжения, особенно в высоковольтном диапазоне до 1000 вольт.

Однако, даже в производственных условиях бывает нелегко найти безопасный источник постоянного напряжения до 1000 вольт всегда готовый к измерениям.

Конечно, можно применять для этого ЛАТР с выпрямительным мостом или использовать высоковольтный ввод, однако это сопряжено с необходимостью сборки устройства, доступом в небезопасную зону и в целом с соблюдением особых мер предосторожности.

Для решения данной задачи нами разработан простой тестер, позволяющий быстро и безопасно в лабораторных и полевых условиях проверить работу мультиметра в режиме измерения постоянных высоких напряжений до 1000 вольт.

Устройство исключает риск поражения электрическим током, поскольку даже на пределе 1000 вольт, протекающий через него ток не превышает 1 мА, что исключает причинение какого либо вреда жизни и здоровью.

Принцип действия

В основу прибора положены особенности газоразрядных ламп, которые сглаживают пульсации напряжения и обеспечивает относительную стабильность напряжения на них в режиме ионизации газа.

То есть при использовании в качестве источника опорного напряжения газоразрядная лампа обладает малым уровнем помех, которые могут повлиять на результаты измерений и относительной стабильностью напряжения на ней.

Принципиальная схема 

Источником высокого напряжения, достаточного для поджига ламп является преобразователь DC-DC модель HO-8390 типа HIA4V1.4 Xtechnic, подробнее . Он преобразует постоянное напряжение 12 вольт в импульсное 1200 вольт. Недостатком данного преобразователя является высокий уровень пульсаций, однако применение газоразрядных ламп позволяет сгладить их до приемлемого уровня.

Делитель напряжения собран на тиратронах VL1 - VL8 ТХ-4Б, включенных по схеме диода ( сетки подключены к аноду), хотя теоретически можно использовать и другие типы газоразрядных ламп с соответствующей коррекцией напряжений.

Делитель подключен последовательно с балластным резистором 500 к, который обеспечивает ограничение тока в 2,4 мА и защиту от коротких замыканий.

Монтаж

Делитель напряжения собран на отдельной плате в комплекте с выходными гнездами и балластным резистором

Весь тестер собран в пластиковом диэлектрическом корпусе: 

Настройка прибора

Настройка сводится к установке рабочего режима тиратронов на ток порядка 0,5 мА либо “на глаз” добиваясь устойчивого свечения тиратронов путем вращения подстроечного резистора на плате DC-DC преобразователя.

Калибровка прибора

Калибровка производится по реальным замерам напряжений на выходных гнездах. Затем следует подписать выходные гнезда согласно полученным значениям.

По причине того, что тиратроны могут иметь довольно большой разброс параметров, шкала может получиться нелинейной.

Кроме того, прибор обладает естественным дрейфом показаний, поэтому погрешность в пределах + 5 вольт вполне допустима.

При этом не следует забывать, что благодаря низкому току через тиратроны возможно влияние входного сопротивления исследуемого мультиметра на значение напряжения.

Заключение

Естественно, с такой невысокой точностью тестер не может быть использован для точной калибровки, однако вполне позволяет проверить реакцию мультиметра на различные уровни напряжения, автоматическое переключение диапазонов и соответствие порядка измеряемых и отображаемых величин.

Собрать подобный тестер довольно легко и быстро и это доступно не только специально оснащенной лаборатории, но и любому электрику.

Кроме того, тестер постоянно готов к работе, не требует никаких дополнительных действий и прогрева и практически безопасен.

Следует помнить, что из-за малых токов данный прибор позволяет тестировать только современные мультиметры с входным сопротивлением не менее 10 МОм, в противном случае возможно шунтирование тиратронов и их погашение внутренним сопротивлением измерительного прибора.

Несмотря на безопасное значение тока, в любом случае при работе с прибором следует строго соблюдать все правила электробезопасности!

Разработано, собрано и испытано в ТОО Test instruments.