Прибор комбинированный цифровой 43302
Назначение
Цифровой комбинированный прибор 43302 предназначен для использования в производственных и лабораторных условиях. Прибор позволяет измерять сопротивление постоянному току, а также силу и напряжение постоянного и переменного тока.
Разработчик: Специальное конструкторско-технологическое бюро комбинированных приборов (СКТБ КП), входившее в состав Житомирского производственного объединения «Электроизмеритель» (ПО «Электроизмеритель»).
Производитель: Житомирский завод «Электроизмеритель» имени 50-летия СССР, входивший в состав ПО «Электроизмеритель», ныне это ПАО «Электроизмеритель».
Цифровой прибор 43302 (мультиметр) начали производить предположительно в конце 1982 года, по крайней мере, согласно документа [2] он был внесен в Государственный реестр средств измерений именно в 1982 году, тогда же был разрешен выпуск установочной серии. Внешний вид прибора на изображении в реестре отличается от реального экземпляра.
Можно предположить, что прибор 43302 был первым отечественным переносным массово производимым цифровым мультиметром с жидкокристаллическим индикатором (ЖКИ). По крайней мере, мне пока неизвестны другие модели цифровых мультиметров, которые массово выпускались в СССР до 1983 года.
По данным [3] мультиметр 43302 был снят с производства в 1987 году. По факту в природе встречаются экземпляры прибора, произведенные в 1983 – 1985 годах.
Прибор комбинированный цифровой 43302 выпускался в соответствии с техническими условиями ТУ 25-0443.0059-83.
Конструкция и описание работы с мультиметром
Цифровой комбинированный прибор 43302 является малогабаритным переносным прибором и конструктивно оформлен в прямоугольном корпусе из пластмассы. Корпус состоит из двух частей, основания и крышки. Крышку мультиметра в разное время изготавливали из белой или серой пластмассы, основание - из серой пластмассы. Соединение основания и крышки между собой осуществляется при помощи четырех винтов, которые вкручиваются во внутреннюю резьбу круглых резьбовых латунных стоек. За счет наружной резьбы стойки одновременно являются креплением основной печатной платы к крышке прибора, они закручиваются в латунные закладные резьбовые втулки, имеющиеся в крышке мультиметра.
На крышке корпуса с наружной стороны расположены органы управления, состоящие из кнопки фиксации измерения, движкового переключателя рода измерения и дискового переключателя диапазонов и рода измерения. Кроме того, на крышке имеются четыре круглых отверстия входных гнезд и одно прямоугольное отверстие табло индикатора. Черной краской на крышке нанесены: тип мультиметра, обозначения положений движкового переключателя рода работы, указатели выбранного диапазона и режима измерений дискового переключателя, обозначения гнезд и кнопки фиксации измерения.
Рисунок 1. Внешний вид цифрового комбинированного прибора 43302:
1 - отсчетное устройство (ЖКИ); 2 – крышка корпуса; 3 – входные гнезда; 4 – дисковый переключатель диапазонов и рода измерения; 5 – основание корпуса; 6 – кнопка фиксации измерения; 7 –движковый переключатель рода измерения.
В основание прибора встроены четыре резиновые ножки, а в правой части расположен отсек для установки трех элементов питания типа АА (R6, LR6, 316, А316, пальчиковая батарейка), закрывающиеся крышкой с фиксатором. Внутри отсека на основании нанесена маркировка расположения элементов питания. Также к основанию приклеен алюминиевый шильдик, на котором выгравирован порядковый номер по системе нумерации предприятия-изготовителя и черной краской нанесены логотип (товарный знак) предприятия-изготовителя, знак Государственного реестра средств измерений, год изготовления.
В комплект поставки к прибору 43302 входят два соединительных провода с соответствующими штекерами и щупами на концах, один провод черного цвета, другой белого или красного цвета, два контактных зажима типа крокодил, картонная коробка и паспорт со схемой.
Все элементы электронной схемы цифрового мультиметра 43302 размещаются на двух печатных платах. Основная печатная плата имеет децимальный номер 7.102.760, является двухсторонней с металлизированными отверстиями, дорожки основной печатной платы посеребрены. Вспомогательная печатная плата имеет децимальный номер 7.102.805, является двухсторонней с металлизированными отверстиями. Вспомогательная печатная плата устанавливается сверху основной и крепится к ней при помощи четырех винтов, которые вкручиваются в две пластмассовые стойки, устанавливаемые между платами.
Основными функциональными блоками схемы являются:
Блок механической коммутации
Блок состоит из дискового переключателя диапазонов и рода измерения и движкового переключателя выбора рода работы.
Дисковый переключатель имеет две основные части, ручку и переключатель.
Ручка дискового переключателя выполнена из черной пластмассы, заодно с ручкой отлита металлическая прямоугольная пластина, которая вставляется в переключатель. Ручка скреплена вместе с металлическим фиксирующим диском и шильдиком, выполненным из алюминия. На последнем черной краской нанесены обозначения конечных значений диапазонов измерений и режима измерения.
В крышке корпуса ручка дискового переключателя фиксируется наружным стопорным кольцом.
Переключатель размещается на основной печатной плате и представляет из себя пластиковый диск, на котором закреплено 6 подпружиненных П-образных посеребрённых контактных мостика. При изменении положения дискового переключателя контактные мостики замыкают соответствующие выбранному диапазону и роду измерения контакты, которые вытравлены на одной стороне печатной платы.
Переключатель так же, как и ручка, фиксируется на печатной плате при помощи наружного стопорного кольца.
Диск переключателя в центре имеет прямоугольное сквозное отверстие, являющееся ответной частью пластины ручки.
В одном из выбранных положений дисковый переключатель фиксируется за счет 3 подпружиненных шариков, которые вместе с пружинами установлены в металлических стаканчиках, размещаемых в крышке корпуса, и фиксирующего диска ручки, имеющего 30 овальных отверстий, расположенных по кругу.
Рисунок 2. Принципиальная электрическая схема цифрового комбинированного прибора 43302
(для просмотра большого формата схемы кликните по ней мышкой или скачайте паспорт [1])
Движковый переключатель также имеет две основные части, ручку и переключатель.
Ручка движкового переключателя выполнена из черной пластмассы, имеет отлитые заодно с ней 4 штифта, которые своими концами вставляются в вырезы планки переключателя. В центре ручки с внутренней стороны имеется отверстие, в котором размещается пружина шарика. В крышке корпуса ручка фиксируется двумя наружными стопорными кольцами, которые устанавливаются на штифты.
Переключатель размещен на основной печатной плате и состоит из двух пластмассовых планок, на которых закреплено по 3 подпружиненных П-образных посеребрённых контактных мостика. Одна планка устанавливается с одной стороны платы, вторая - с другой.
Фиксация переключателя на плате осуществляется при помощи двух наружных стопорных колец, установленных на штифты, отлитые заодно с одной из планок. Штифты проходят сквозь овальные отверстия в плате и круглые отверстия во второй планке.
Планка переключателя, обращенная к ручке, имеет с боков 4 полукруглые выреза, по два с каждой стороны, они являются ответной частью штифтов ручки, что позволяет при изменении положения ручки менять положение переключателя.
При изменении положения движкового переключателя, контактные мостики замыкают соответствующие выбранному роду работы контакты, которые вытравлены с двух сторон печатной платы.
В одном из выбранных положений движковый переключатель фиксируется за счет одного подпружиненного шарика и фиксирующей прямоугольной пластины с тремя круглыми отверстиями, размещенными между ручкой и крышкой корпуса.
Блок делителей и шунтов
Основным элементом блока является функциональный узел типа УР-1, выполненный в виде модуля прямоугольной формы, изготовленного из пресс-материала. Внутри модуля смонтированы две независимые схемы из пяти последовательно и четырех параллельно соединенных высокоточных резисторов. Узел функциональный УР-1 производился Кишиневским заводом «Микропровод», ныне, похоже, не существует. Последнее название предприятия - АО «Микрон» (АО «Micron S.A.»). Узел смонтирован на вспомогательной плате.
Кроме узла УР-1 в блок делителей и шунтов также входят резисторы R1, R2, R3, R4 и шунт R5.
Рисунок 3. Электрическая схема и расположение выводов узла функционального УР-1
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
АЦП является основным элементом мультиметра, его роль играет микросхема УТП-К11А (Узел Твердотельный Полупроводниковый), выполненная в интегральном исполнении по p-канальной МОП-технологии. Конструктивно микросхема выпускалась в двух разных 48-мивыводных корпусах, в металлокерамическом корпусе типа 244.48-8 с позолоченными выводами и пластмассовом корпусе типа 2205.48-1. Мультиметры 43302 встречаются с микросхемой в пластмассовом корпусе, с металлокерамическими корпусами мультиметров я не встречал.
Микросхема УТП-К11А содержит в себе: АЦП, выпрямитель, преобразователь электрического сопротивления в напряжение, дешифратор и буферы для управления семисегментным светодиодным или жидкокристаллическим индикатором.
Микросхема УТП-К11А была предположительно разработана в начале 1980-х годов Государственным Союзным конструкторско-технологическим бюро по проектированию счетных машин (ГСКТБ СМ, ГСКТБ «Счетмаш»).
Серийный выпуск микросхемы УТП-К11А был предположительно начат в 1981 году на Опытном заводе счетных машин при ГСКТБ «Счетмаш».
И ГСКТБ «Счетмаш», и опытный завод с апреля 1980 года входили в состав созданного на их базе Ленинградского производственного объединения «Электронприбор» (ЛПО «Электронприбор»).
ГСКТБ «Счетмаш» в январе 1982 года переименовано в Государственное Союзное конструкторско-технологическое бюро по проектированию специализированных микросхем (ГСКТБ СПМ), а опытный завод стал головным предприятием ЛПО «Электронприбор» и получил наименование завод «Электронприбор».
В октябре 1985 года ЛПО «Электронприбор» переименовано в Научно-производственный комплекс «Электронприбор» (НПК «Электронприбор») и вошло в состав созданного Ленинградского Научно-производственного объединения «Электронмаш» (ЛНПО «Электронмаш»). Завод ныне не существует, последнее его наименование было Открытое акционерное общество «Петербургское производственное объединение «Электронприбор» (ОАО ППО «Электронприбор»), которое ликвидировано в июне 2010 года. Во время вхождения завода в состав ЛНПО «Электронмаш» на изделиях ставился товарный знак (логотип) ЛНПО «Электронмаш», предположительно это был период с конца 1987 по начало 1990 годов.
Микросхема УТП-К11А размещена на основной плате. АЦП УТП-К11А также применяется в мультиметре 43312.
Блок питания
Основным элементом блока питания является микросборка КМП201ПН1, которая является преобразователем напряжения. Блок питания служит для преобразования напряжения питания прибора 4,5 В (3 х 1,5 В) в напряжение 24 В, требуемое для питания АЦП УТП-К11А. Микросборка КМП201ПН1 также применяется в мультиметре 43312. Микросборка КМП201ПН1, как и сборка резисторов УР-1, производилась Кишиневским заводом «Микропровод».
Элементы блока питания размещены на вспомогательной плате.
Рисунок 4. Жидкокристаллический индикатор ИЖКЦ1-4/14.
Нумерация контактных площадок (выводов) и схема соединения с ними сегментов (вид спереди).
Красным цветом выделены незадействованные в мультиметре 43302 элементы.
Блок индикации (отсчетное устройство)
Блок состоит из жидкокристаллического индикатора типа ИЖКЦ1-4/14 и составного пластмассового корпуса, в который он помещен.
Индикатор имеет форму плоского прямоугольника, выполненного из стекла. Выводы индикатора выполнены в виде токопроводящих контактных площадок, нанесенных с двух сторон на стекло. Связь индикатора с внешними элементами осуществляется при помощи токопроводящих резинок «зебр».
Нижняя часть корпуса, прилегающая к печатной плате, отлита из цветного пластика и выполняет функцию фиксатора положения токопроводящих резинок. Она имеет 10 прямоугольных сквозных отверстий, в которые вставлены 8 токопроводящих резинок и два штифта, отлитых заодно с ней. Для жесткой фиксации нижней части корпуса на своём месте его штифты, проходящие сквозь сквозные отверстия в плате, расплавляются с обратной стороны.
Верхняя часть корпуса отлита из прозрачного пластика. К основной печатной плате собранный корпус с индикатором внутри крепится при помощи четырех винтов с гайками и шайбами, для чего в верхней и нижней части корпуса и на самой плате имеются сквозные отверстия.
Жидкокристаллический индикатор ИЖКЦ1-4/14 является четырехразрядным. 1-й, 2-й, 3-й и 4-й разряды могут отображать цифры от 0 до 9 и четыре точки, стоящие в нижней части перед каждым разрядом. Также дополнительно индикатор может отображать знаки «–» и «÷», стоящие впереди всех разрядов.
Максимальное показание индикатора прибора «255», при превышении этого значения на индикаторе индицируется перегрузка цифрами «255» в 1-м, 2-м и 3-м разрядах.
Для работы прибора задействованы только знаки «–» и «÷», точки 2-го, 3-го и 4-го разрядов, а также разряды с 1-го по 3-й. Точка первого разряда и последний 4-й разряд не задействованы.
Определение полярности при измерении напряжения или силы постоянного тока происходит автоматически, отрицательная полярность измеряемого сигнала индицируется знаком «–», если полярность правильная, индицируется знак «÷».
ЖКИ ИЖКЦ1-4/14 производился Саратовским заводом приемно-усилительных ламп (ПУЛ), входившим в состав Производственного объединения «Рефлектор», ныне то, что осталось от завода, вероятно, является Научно-производственным предприятием завод «Рефлектор».
Рисунок 5. Структурная схема цифрового комбинированного прибора 43302:
БК – блок коммутации; БП – блок питания; БДШ – блок делителей и шунтов; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; БИ – блок индикации.
В мультиметре 43302 имеется функция фиксации результата измерения, которая реализуется путем нажатия кнопки «…..». При этом на отсчетном устройстве фиксируется измеряемая величина, соответствующая моменту нажатия кнопки. Кнопка состоит из шпильки с резьбой с одной стороны и ограничителем в середине, контакта, пружины, гайки с шайбой и пластмассовой круглой клавиши черного цвета. Кнопка устанавливается на основной плате, при нажатии на кнопку её контакт замыкает дорожки, вытравленные на плате.
Работа цифрового комбинированного прибора 43302 происходит следующим образом.
При измерении напряжения постоянного тока или силы постоянного тока измеряемый сигнал поступает на вход прибора и пройдя блок коммутации БК поступает на блок делителей или шунтов БДШ, после этого сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя АЦП, где сравнивается с эталонным напряжением постоянного тока. В АЦП измеряемый сигнал преобразуется в семисегментный код и поступает на блок индикации БИ.
При измерении напряжения переменного тока или силы переменного тока измеряемая величина после блоков коммутации БК и делителей или шунтов БДШ сначала поступает на вход выпрямителя, входящего в состав АЦП, после чего с его выхода поступает на вход по постоянному току и далее, как при измерении силы постоянного тока или напряжения постоянного тока.
При измерении сопротивления постоянному току измеряемая величина после блоков коммутации БК и делителей или шунтов БДШ сначала подключается ко входу преобразователя сопротивления в постоянное напряжение, входящего в состав АЦП, с выхода которого поступает на вход АЦП по постоянному току и далее по той же схеме.
Подготовка к работе и порядок работы с прибором комбинированным цифровым 43302.
1. Подготовка прибора к работе:
1.1. Установите элементы питания АА (3 шт.) в батарейный отсек согласно маркировке на основании прибора.
1.2. Включите прибор путем установки штекера черного соединительного провода в гнездо «*».
1.3. Установите штекер второго соединительного провода в одно из гнезд «kΩ», «U», «I».
1.4. В зависимости от рода измерений установите движковый переключатель выбора рода работы в одно из положений «‒», «~», «kΩ».
1.5. Установите дисковый переключатель диапазонов и рода измерения в положение, соответствующее роду и величине измеряемого сигнала.
1.6. По окончании измерений в целях экономии источника питания выключить прибор путем извлечения штекера черного соединительного провода из гнезда «*».
2. Измерение напряжения постоянного или переменного тока:
2.1. Подключите соединительные провода к гнездам «*» и «U».
2.2. Установите движковый переключатель выбора рода работы в одно из положений, в положение «‒» при измерении напряжения постоянного тока или в положение «~» при измерении напряжения переменного тока.
2.3. Установите дисковый переключатель диапазонов и рода измерения в положение «V» с выбором одного из конечных значений диапазонов измерений «2,5», «25», «250», «1 kV», которое наиболее соответствует величине измеряемого сигнала.
2.4. 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.
3. Измерение силы постоянного или переменного тока:
3.1. Подключите соединительные провода к гнездам «*» и «I».
3.2. Установите движковый переключатель выбора рода работы в одно из положений, в положение «‒» при измерении силы постоянного тока или в положение «~» при измерении силы переменного тока.
3.3. Установите дисковый переключатель диапазонов и рода измерения в положение «mA» с выбором одного из конечных значений диапазонов измерений «2,5», «25», «250», «1 А», которое наиболее соответствует величине измеряемого сигнала.
3.4. Подключите свободные концы соединительных проводов к источнику измеряемого тока, при этом на табло мультиметра будут индицироваться показания, соответствующие величине и полярности (относительно гнезда «*» при измерении силы постоянного тока) измеряемого тока.
4. Измерение сопротивления постоянному току:
4.1. Подключите соединительные провода к гнездам «*» и «kΩ».
4.2. Установите движковый переключатель выбора рода работы в положение «kΩ».
4.3. Установите дисковый переключатель диапазонов и рода измерения в положение «kΩ» с выбором одного из конечных значений диапазонов измерений «2,5», «25», «250», «2,5 МΩ», которое наиболее соответствует величине измеряемого сопротивления.
4.4. Подключите свободные концы соединительных проводов к измеряемому сопротивлению, при этом на табло мультиметра будет индицироваться его значение.
Примечание: Если при измерении неизвестно примерное значение измеряемой величины, то при работе во всех режимах в начале измерения дисковым переключателем диапазонов и рода измерения выбирайте наибольший диапазон измерений, а затем, ориентируясь по результатам измерений, переходите на более удобный для измерения диапазон.
Если в процессе измерений на табло появляется сигнал перегрузки «255», то следует переключить дисковый переключатель диапазонов и рода измерения на больший диапазон измерений.
Краткие технические характеристики
Диапазон измеряемых величин:
Напряжение постоянного и переменного тока:
от 0,25 до 1000 В, пределы измерения:
2,5 В – от 0,25 до 2,5 В, разрешающая способность 20 мВ;
25 В – от 2,5 до 25 В, разрешающая способность 200 мВ;
250 В – от 25 до 250 В, разрешающая способность 2 В;
1000 В – от 100 до 1000 В, разрешающая способность 20 В.
Сила постоянного и переменного тока:
от 0,25 до 1000 мА, пределы измерения:
2,5 мА – от 0,25 до 2,5 мА, разрешающая способность 20 мкА;
25 мА – от 2,5 до 25 мА, разрешающая способность 200 мкА;
250 мА – от 25 до 250 мА, разрешающая способность 2 мА;
1000 мА – от 100 до 1000 мА, разрешающая способность 20 мА.
Сопротивление постоянному току:
от 0,25 до 2500 кОм, пределы измерения:
2,5 кОм – от 0,25 до 2,5 кОм, разрешающая способность 20 Ом;
25 кОм – от 2,5 до 25 кОм, разрешающая способность 200 Ом;
250 кОм – от 25 до 250 кОм, разрешающая способность 2 кОм;
2500 кОм – от 250 до 2500 кОм, разрешающая способность 20 кОм.
Класс точности (пределы допустимой основной погрешности):
Напряжение постоянного тока:
±1,0 % при измерении на пределах 2,5 В, 250 В;
±1,5 % при измерении на пределе 25 В;
±2,0 % при измерении на пределе 1000 В.
Напряжение переменного тока:
±1,5 % при измерении на пределе 2,5 В в диапазоне частот от 45 до 1000 Гц; при измерении на пределе 250 В в диапазоне частот от 50 до 100 Гц;
±2,5 % при измерении на пределе 25 В в диапазоне частот от 50 до 400 Гц; при измерении на пределе 1000 В с частотой 50 Гц;
±4,0 % при измерении на пределе 2,5 В в диапазоне частот от 1000 до 10000 Гц; при измерении на пределе 25 В в диапазоне частот от 400 до 1000 Гц; при измерении на пределе 250 В в диапазоне частот от 100 до 400 Гц.
Сила постоянного тока:
±1,0 % при измерении на пределах 2,5 мА, 25 мА, 250 мА;
±2,0 % при измерении на пределе 1000 мА.
Сила переменного тока:
±1,5 % при измерении на пределе 2,5 мА в диапазоне частот от 45 до 1000 Гц; при измерении на пределе 25 мА в диапазоне частот от 50 до 400 Гц; при измерении на пределе 250 мА с частотой 50 Гц;
±2,5 % при измерении на пределе 1000 мА с частотой 50 Гц;
±4,0 % при измерении на пределе 2,5 мА в диапазоне частот от 1000 до 10000 Гц; при измерении на пределе 25 мА в диапазоне частот от 400 до 1000 Гц; при измерении на пределе 250 мА в диапазоне частот от 50 до 400 Гц.
Сопротивление постоянному току:
±1,5 % при измерении на пределах 2,5 кОм, 25 кОм, 250 кОм, 2500 кОм.
Потребляемый ток: не более 60 мА.
Напряжение питания: от 3,8 до 4,8 В.
Падение напряжения на входных клеммах при измерении силы постоянного и переменного тока: не более 2,8 В на всех пределах измерения.
Максимальное падение напряжения на измеряемом сопротивлении: не более 4,8 В на всех пределах измерения.
Входное активное сопротивление: 10 ± 1 МОм при измерении напряжения постоянного и переменного тока на всех пределах.
Габариты: 50 х 95 х 160 мм (В х Ш х Д).
Вес: не более 0,7 кг (без источников питания).
Дополнительная информация (источники информации)
1. Прибор комбинированный цифровой 43302. Паспорт, 1984 год >> скачать
2. Средства измерений, допущенные к выпуску в обращение в СССР. Выпуск №68. Страницы 78-80. Приборы комбинированные цифровые 43302. Внесен в Государственный реестр под №8907-82 – М.: Издательство стандартов, 1984 (DjVu, 93 кБ.) >> скачать
3. Отраслевой каталог. Приборы и средства автоматизации. Часть 3. 3.1.1. Электроизмерительные приборы и системы. Страницы 78-80. Прибор комбинированный цифровой 43302 – М.: Информприбор, 1987 (DjVu, 610 кБ.) >> скачать
4. Отраслевой каталог. Приборы и средства автоматизации. 3.6. Принадлежности, запасные части к электроизмерительным приборам. Страницы 85-86. Узел функциональный типа УР-1 – М.: Информприбор, 1992 (DjVu, 370 кБ.) >> скачать
