Мультиметр радиолюбителя МР-12

Назначение

Мультиметр радиолюбителя MP-12 предназначен для использования в качестве учебного пособия в школах, учебных заведениях, организациях ДОСААФ, а также для широкого круга радиолюбителей и специалистов службы быта. Мультиметр позволяет измерять напряжение и силу постоянного и переменного тока, сопротивление постоянному току, проверять полупроводниковые диоды при настройке и ремонте сложной бытовой техники.

Разработчик: Краснодарский научно-исследовательский институт радиоизмерительной аппаратуры «РИТМ» (НИИ радиоизмерительной аппаратуры «РИТМ»). Различительный индекс «Хв».
Производители: Краснодарский завод радиоизмерительных приборов (Краснодарский РИП) с 1987 года до приватизации предприятия являлся головным предприятием Краснодарского производственного объединения «Импульс» (Краснодарское ПО «Импульс»), в состав которого также входил и НИИ РА «РИТМ».
В каком году мультиметр радиолюбителя МР-12 начали и закончили производить - неизвестно. Все экземпляры, которые до сегодняшнего дня попадались, были 1991-1992 годов выпуска. Складывается впечатление, что выпускался он недолго, и продавали данный мультиметр только в Краснодаре.
При этом в Государственном реестре средств измерений мультиметр МР-12 не обнаруживается, зато там есть информация про другие изделия Краснодарского завода РИП, которые выпускались в то время, это универсальные вольтметры В7-41, которые начали производить в 1984 году и В7-41А - начало производства 1991 год.
В 27-м издании каталога изделий промышленности средств связи «Радиоизмерительные приборы 1991/1992 год» информация о мультиметре МР-12 есть, и указано, что это новый прибор, то есть начало выпуска в 1991 году. Внешний вид мультиметра на фотографии в каталоге отличается от реального экземпляра [2].
Мультиметр радиолюбителя МР-12 выпускался по техническим условиям 2.710.044 ТУ.

Конструкция и описание работы с мультиметром

Мультиметр радиолюбителя МР-12 является переносным электроизмерительным прибором, конструктивно оформленным в малогабаритном корпусе из ударопрочного полистирола. Корпус состоит из двух частей (крышки и основания), соединенных между собой двумя винтами. С внутренней стороны крышки и основания размещены металлические пластины, выполняющие роль экранов. С наружной стороны основания указаны тип прибора, номер ТУ, заводской номер, цена и год выпуска. Кроме того, на основании с наружной стороны размещены две резиновые ножки и металлическая подставка, которая фиксируется в сложенном виде. При разложенной подставке прибор может устанавливаться на горизонтальной поверхности под углом примерно 27 градусов. В нижней части основания находится крышка батарейного отсека, под которой устанавливается батарея питания на 9 вольт типа «Корунд» или аккумулятор 7Д-0,125, также под крышкой расположен плавкий предохранитель на ток 0,25 А, защищающий вход «мА» от перегрузок. Информация о напряжении питания и номинале предохранителя имеется на крышке батарейного отсека.
На крышке корпуса расположены движковый выключатель питания, табло индикатора, входные гнезда и дисковый переключатель, являющийся одновременно переключателем режимов работы и пределов измерения. На шильдике крышки, выполненном из алюминия и окрашенном в серый цвет, нанесены логотип предприятия-изготовителя, тип мультиметра, положения переключателя и обозначения гнезд.

Рисунок 1. Внешний вид мультиметра радиолюбителя МР-12:
1 – выключатель питания; 2 – табло индикатора; 3 – дисковый переключатель; 4 – входные гнезда; 5 – крышка батарейного отсека; 6 – основание корпуса; 7 – верхняя крышка корпуса; 8 – подставка; 9 – символ разряда батареи.

Кроме самого мультиметра в комплект поставки к нему также входили два соединительных провода с соответствующими штекерами на концах, один провод черного цвета, другой белого или красного цвета, два игольчатых щупа, пластмассовый футляр и руководство по эксплуатации.
Для измерения высокочастотных сигналов от 500 мВ до 15 В частотой от 0,1 до 100 МГц в комплект к мультиметру также входил высокочастотный пробник, представляющий собой пассивную схему однополупериодного выпрямителя, конструктивно выполнен в цилиндрическом пластмассовом корпусе. При измерении пробник подключается к гнездам «⊥» и «V-Ω», как показано на рисунке 2.
Кроме всего прочего в комплекте были две запасных плавких вставки типа ВП2Б-1В 0,25 А 250 В.

Рисунок 2. Подключение высокочастотного пробника к мультиметру радиолюбителя МР-12:
1 – мультиметр МР-12; 2 – высокочастотный пробник; 3 – общий провод; 4 – щуп.

Принцип действия мультиметра основан на преобразовании измеряемой величины в нормированное напряжение постоянного тока с последующим преобразованием его в цифровое значение измеряемой величины методом двухтактового интегрирования и выводом информации на индикатор.
Вся электронная схема мультиметра МР-12 расположена на одной печатной плате, которая крепится к корпусу при помощи двух винтов.
Основными функциональными узлами схемы мультиметра являются:
- аналого-цифровой преобразователь;
- индикатор;
- узел управления запятыми и сегментом разряда батареи индикатора;
- переключатель режимов работы и пределов измерения;
- преобразователь измеряемого переменного напряжения в постоянное.

Рисунок 3. Схема расположения элементов на печатной плате мультиметра радиолюбителя МР-12

Главным элементом схемы мультиметра является интегральная КМОП микросхема КР572ПВ5 (DA4), которая представляет собой аналого-цифровой преобразователь (АЦП), работающий по принципу двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля и автоматическим определением полярности входного сигнала.
В качестве индикатора в мультиметре радиолюбителя МР-12 применен 4-х разрядный жидко-кристаллический индикатор типа ИЖКЦ1-4/14 (Н1), отображающий также десятичные точки.
Индикатор выполнен из стекла, имеет плоскую форму, его выводы выполнены в виде токопроводящих дорожек, нанесенных по краям на стекло. Соединение с внешними элементами осуществляется при помощи токопроводящих резинок «зебра». Индикатор помещен в пластмассовый корпус и удерживается на печатной плате при помощи четырех винтов с шайбами и гайками.
Индикатор во 2-м, 3-м и 4-м разрядах может отображать цифры от 0 до 9, а в 1-м разряде цифру 1 и знаки «–» и «_». Максимальное показание индикатора «1999» (3 ½ разряда), при превышении этого значения индицируется перегрузка знаком «I» в 1 разряде при отсутствии индикации в трех остальных разрядах.
Отрицательная полярность измеряемого напряжения или силы тока индицируется знаком «–» в 1 разряде. Разряд батареи питания до напряжения 7 вольт индицируется нижним сегментом 1 разряда «_».
Для управления десятичными точками и нижним сегментом разряда батареи «_» индикатора в мультиметре служит цифровая КМОП микросхема К561ЛП2 (DD1), которая включает в себя четыре логических элемента «исключающее ИЛИ».
Переключение режимов и пределов измерения осуществляется пластмассовым переключателем, который своим фигурным выступом вставляется в фигурное отверстие зубчатого колеса, на внутренней стороне которого имеются выступы, последние в соответствующих положениях переключателя замыкают нужные контактные группы (S1), размещенные на печатной плате.
Зубчатое колесо выполнено из пластмассы, его фиксация в определенных положениях осуществляется при помощи изогнутой пружинящей пластины, которая своим выступом встает между зубьями.
Зубчатое колесо установлено в пластмассовом корпусе, который при помощи двух винтов крепится на печатной плате, где размещена ответная часть корпуса, одновременно выполняющая роль изолятора контактных групп (S1).
При хранении прибора рекомендуется устанавливать переключатель в нерабочую зону, при этом его пружинные контакты ослабляются, что продлевает срок службы переключателя.

Рисунок 4. Принципиальная электрическая схема мультиметра радиолюбителя МР-12
(для просмотра большого формата схемы со спецификацией кликните по ней мышкой или скачайте РЭ [1])

При измерении напряжения постоянного тока оно подается на ход АЦП через делитель напряжения, выполненный на резисторах.
Для измерения напряжения переменного тока в мультиметре МР-12 дополнительно имеется преобразователь, который преобразует переменное напряжение в постоянное. Входной измеряемый сигнал подключается на вход преобразователя, выход которого подключается на вход АЦП. Преобразователь собран на двух программируемых малошумящих операционных усилителях КР1407УД2 (DA1 и DA2).
Для измерения сопротивления постоянному току в мультиметре МР-12 применена схема, при которой сравнивается падение напряжения на измеряемом и образцовом резисторах, которые соединяются последовательно. Измеряемый резистор подключается ко входу АЦП, а образцовый резистор подключается вместо источника опорного напряжения. Преимущество такого способа измерения сопротивления перед другими состоит в том, что он прост в реализации, и точность измерений не зависит от стабильности опорного напряжения.
Измерение силы тока в мультиметре МР-12 основано на определении падения напряжения на образцовых резисторах R1, R4 и калиброванном шунте R2. Ток, протекая по резисторам и шунту, создает пропорциональное току падение напряжения, которое поступает на вход АЦП.

Рисунок 5. Схема электрическая принципиальная и схема расположения элементов высокочастотного пробника мультиметра радиолюбителя МР-12

Подготовка к работе и порядок работы с мультиметром радиолюбителя МР-12.
1. Подготовка мультиметра к работе:
1.1. установите батарею питания;
1.2. установите переключатель в положение «1000 ‒ V»;
1.3. включите мультиметр выключателем питания;
1.4. убедитесь в отсутствии индикации разряда батареи.
2. Проверка мультиметра на функционирование:
2.1. проверьте правильность индикации запятых, вращая переключатель;
2.2. подключите соединительные провода к гнездам «⊥» и «V-Ω»;
2.3. установите переключатель в положение «20 ‒ V»;
2.4. подключите к свободным концам соединительных проводов любую низковольтную батарею, имеющуюся в наличии, при этом на табло мультиметра должны индицироваться показания, соответствующие величине напряжения батареи;
2.5. проверьте индикацию отрицательной полярности, изменив полярность подключения батареи;
2.6. отключите соединительные провода от батареи;
2.7. установите переключатель в положение «200 Ω», при этом на табло мультиметра должна индицироваться перегрузка;
2.8. замкните между собой свободные концы соединительных проводов, при этом на табло должна индицироваться любая цифра от 0 до 4 в крайнем правом разряде;
2.9. разомкните концы соединительных проводов;
2.10. установите переключатель в положение «750 ~V»;
2.11. соблюдая осторожность, подключите свободные концы соединительных проводов к розетке сети 220 В, при этом на табло мультиметра должны индицироваться показания, соответствующие величине напряжения в сети;
2.12. отключите соединительные провода от розетки сети.
3. Измерение напряжения постоянного или переменного тока:
3.1. подключите соединительные провода к гнездам «⊥» и «V-Ω»;
3.2. установите переключатель в положение, соответствующее необходимому пределу измерения в зоне и «‒ V» при измерении напряжения постоянного тока или в зоне «~ V» при измерении напряжения переменного тока;
3.3. подключите свободные концы соединительных проводов к источнику измеряемого напряжения, при этом на табло мультиметра будут индицироваться показания, соответствующие величине и полярности (относительно гнезда «⊥» при измерении напряжения постоянного
тока) измеряемого напряжения.
4. Измерение силы постоянного или переменного тока:
4.1. подключите соединительные провода к гнездам «мА» («А») и «⊥», учитывая, что при подключении к гнезду «мА» допускается измерять ток до 200 мА, к гнезду «А» - до 6 А;
4.2. установите переключатель в требуемое положение (в зависимости от величины измеряемого тока) в зоне «А ‒» при измерениях силы постоянного тока или в зоне «А ~» при измерениях силы переменного тока;
4.3. подключите свободные концы соединительных проводов в измерительную цепь, при этом на табло мультиметра будут индицироваться показания, соответствующие величине и полярности (при измерении силы постоянного тока).
5. Измерение сопротивления постоянному току:
5.1. подключите соединительные провода к гнездам «⊥» и «V-Ω»;
5.2. установите переключатель в положение, соответствующее пределу измерения в зоне «Ω»;
5.3. подключите свободные концы соединительных проводов к измеряемому сопротивлению, при этом на табло мультиметра будут индицироваться показания, соответствующие величине измеряемого сопротивления.
6. Проверка р-n переходов диодов (транзисторов):
6.1. установите переключатель в положение «Ω 2000»;
6.2. подключите диод к входным гнездам «⊥» и «V-Ω», учитывая, что на входном гнезде «V-Ω» - положительный потенциал, а на входном гнезде «⊥» - отрицательный потенциал, при
этом на табло мультиметра должны индицироваться показания, ориентировочно соответствующие прямому падению напряжения на диоде, выраженному в мВ, при прямом токе через диод (0,7±0,3) мА.
7. Измерение напряжения переменного тока с помощью высокочастотного пробника:
7.1. подключите пробник высокочастотный (см. рисунок 2);
7.2. установите переключатель в положение «20 ‒ V»;
7.3. подключите общий провод пробника высокочастотного к общему проводу в проверяемом устройстве;
7.4. установите щуп пробника высокочастотного в точку проведения измерения напряжения, при этом на табло мультиметра будут индицироваться показания, соответствующие измеряемому напряжению.

Краткие технические характеристики

Диапазон измеряемых величин:
Напряжение постоянного тока:
от 100 мкВ до 1000 В, пределы измерения 200 мВ ⚠, 200 мВ, 2000 мВ, 20 В, 200 В, 1000 В;
Напряжение переменного тока:
от 100 мкВ до 750 В частотой от 20 Гц до 1 кГц, пределы измерения 2000 мВ, 20 В, 200 В, 750 В;
от 100 мкВ до 200 В частотой от 20 Гц до 20 кГц, пределы измерения  2000 мВ, 20 В, 200 В;
от 500 мВ до 15 В частотой от 0,1 до 100 МГц, предел измерения 20 В.
Сопротивление постоянному току:
от 0,1 Ом до 1999 кОм, пределы измерения 200 Ом, 2000 Ом, 20 кОм, 200 кОм, 2000 кОм.
Сила постоянного тока:
от 10 мкА до 6 А, пределы измерения 20 мА, 200 мА, 6 А.
Сила переменного тока:
от 10 мкА до 6 А частотой от 20 Гц до 1 кГц, пределы измерения 20 мА, 200 мА, 6 А.
Класс точности (относительная погрешность):
Напряжение постоянного тока:
1,0/0,2 при измерении на пределах 200 мВ ⚠, 200 мВ, 2000 мВ, 20 В, 200 В;
1,0/0,3 при измерении на пределе 1000 В.
Напряжение переменного тока:
2,5/1,0 при измерении на пределах 2000 мВ, 20 В, 200 В при частоте от 20 Гц до 40 Гц;
4,0/2,0 при измерении на пределе 750 В при частоте от 20 Гц до 40 Гц;
1,5/0,5 при измерении на пределах 2000 мВ, 20 В, 200 В при частоте от 40 Гц до 1 кГц;
2,0/1,0 при измерении на пределе 750 В при частоте от 40 Гц до 1 кГц;
5,0/2,0 при измерении на пределах 2000 мВ, 20 В, 200 В при частоте от 1 кГц до 5 кГц;
10,0/2,0 при измерении на пределах 2000 мВ, 20 В, 200 В при частоте от 5 кГц до 10 кГц;
15,0/2,5 при измерении на пределах 2000 мВ, 20 В, 200 В при частоте от 10 кГц до 20 кГц;
10,0/2,0 при измерении с ВЧ пробником на пределе 20 В при частоте от 0,1 до 100 МГц.
Сопротивление постоянному току:
0,5/0,2 при измерении на пределах 200 Ом, 2000 Ом, 20 кОм, 200 кОм, 2000 кОм.
Сила постоянного тока:
1,5/0,5 при измерении на пределах 20 мА, 200 мА, 6 А.
Сила переменного тока:
4,0/1,0 при измерении на пределах 20 мА, 200 мА при частоте от 20 Гц до 40 Гц;
6,0/2,5 при измерении на пределе 6 А при частоте от 20 Гц до 40 Гц;
2,0/0,5 при измерении на пределах 20 мА, 200 мА при частоте от 40 Гц до 1 кГц;
2,5/1,0 при измерении на пределе 6 А при частоте от 40 Гц до 1 кГц.
Потребляемый ток: не более 4 мА.
Напряжение питания: от 7 до 10 В.
Входная емкость мультиметра: не более 20 пФ.
Входная емкость пробника высокочастотного: не более 5 пФ.
Падение напряжения на входных клеммах при измерении силы тока:
не более 0,25 В на пределе 20 мА;
не более 2,2 В на пределе 200 мА;
не более 0,35 В на пределе 6 А.
Максимальное падение напряжения на измеряемом сопротивлении: не более 3,5 В.
Входное активное сопротивление:
не менее 100 МОм на пределе «200 мВ ⚠» при измерении напряжения постоянного тока;
1 МОм +0,15/-0,1 на остальных пределах при измерении напряжения постоянного и переменного тока.
Габариты: 38,5 х 83 х 184 мм (В х Ш х Д).
Вес: не более 0,3 кг (без батареи), в футляре 0,7 кг.

Дополнительная информация (источники информации)

1. Мультиметр радиолюбителя МР-12. Руководство по эксплуатации. Xв2.710.044 РЭ. 1991 год >> скачать
2. Лист каталога изделий промышленности средств связи. Радиоизмерительные приборы. Часть 1. 1991/1992 год. 27 издание. Стр. 33. Мультиметр МР-12 >> скачать