Схема одного из вариантов устройства показана на рис. 1. За её основу взята схема из [3]. Устройство собрано на транзисторной сборке, содержащей два КМОП-транзистора с каналами разного типа проводимости.
Автовыключатель установлен между цепью питания мультиметра и батареей. Коммутирующий транзистор с каналом p-типа, назовём его первым транзистором, включён в плюсовую цепь.
В исходном состоянии оба транзистора закрыты и мультиметр обесточен. При кратковременном нажатии на кнопку SB 1 первый транзистор откроется, поскольку его затвор будет соединён с минусовой линией питания.
На мультиметр поступит питающее напряжение, которое через конденсатор С1 поступит на затвор второго транзистора, и он откроется. Поэтому при отпускании кнопки SB1 затвор первого транзистора останется соединённым с минусовой линией питания через открытый канал второго транзистора.
В таком состоянии транзисторы будут оставаться до тех пор, пока идёт зарядка конденсатора С1. Когда он зарядится, второй транзистор станет закрываться, что приведёт к закрыванию первого транзистора, и батарея питания будет отключена от мультиметра.
После этого конденсатор С1 быстро разрядится через диод VD1 и элементы мультиметра. Для следующего запуска таймера надо кратковременно нажать на кнопку SB1, и процесс повторится. Время задержки выключения зависит от ёмкости конденсатора С1 и сопротивления резистора R2.
Для указанных на схеме номиналов оно составляет примерно 7 мин и его просто изменить. Чтобы выключить мультиметр в любое время с помощью автовыключателя, в него надо ввести еще одну кнопку SB2, которая на рис. 1 выделена красным цветом.
Благодаря малому сопротивлению открытого канала первого транзистора во включённом состоянии падение напряжения на автовыключателе не более милливольта. Устройство достаточно экономично и в выключенном состоянии потребляет столь малый ток, который измерить непросто.
Все детали, кроме кнопки, смонтированы на односторонней печатной плате толщиной 1 мм, чертёж которой показан на рис. 2. Применены элементы для поверхностного монтажа, резисторы — типоразмера 1206, конденсатор С1 — танталовый типоразмера D.
Размещение элементов показано на рис. 3. Следует отметить, что при сопротивлении резистора R2 3 МОм и более следует применить именно танталовый конденсатор, поскольку у него ток утечки меньше.
Кнопку включения (ПКн 159 или импортную) можно разместить в удобном месте мультиметра, например, рядом с гнёздами (рис. 4) для подключения измерительных проводов.
Кнопку приклеивают к пластмассовому выступу и соединяют тонкими изолированными проводами с платой таймера.
Если толкатель кнопки короткий, в отверстие можно установить резиновую кнопку от ненужного ИК ПДУ. Для исключения случайного нажатия на кнопку можно сделать её “утопленной’\ чтобы толкатель не выступал за пределы корпуса мультиметра.
Но тогда для повышения удобства надо применить кнопку с широким толкателем и сделать большое отверстие в корпусе. Плату таймера приклеивают к плате мультиметра (рис. 5) и выполняют соединения между ними тонкими изолированными монтажными проводами, например МГТФ-0,07.
Транзисторную сборку можно заменить отдельными транзисторами с соответствующим типом проводимости канала и изолированным затвором. Схема этого варианта устройства показана на рис. 6.
Работает оно аналогичным образом, только применены транзисторы в корпусе SOT-23. Плата для этого варианта таймера показана на рис. 7, а схема размещения элементов — на рис. 8.
Звуковая сигнализация включения/выключения
Если дорабатываемый мультиметр оснащён встроенной системой про-звонки цепей со звуковой сигнализацией, при желании её можно использовать для индикации включения и выключения самого мультиметра. Например, функция прозвонки есть в мультиметрах М-832, М-838 и некоторых других.
Схему имеющегося в наличии мультиметра М-838 найти не удалось, поскольку она немного отличается от широко распространённой в Интернете (на плате — маркировка М838-6 051195). В нём звуковой сигнализатор собран на цифровой КМОП-микросхеме ТС4011ВР (четыре элемента 2И-НЕ), и для его включения надо подать напряжение питания (+9 В) на вывод 8 этой микросхемы. Этой цифровой микросхемой управляет ОУ, входящий в состав микросхемы LM358P. Сигнал управления формируется на выводе 7 этого ОУ.
Звуковой сигнал также можно включить, подав напряжение питания на вывод 5 этого ОУ или «зeмлю» на его вывод 6. Поэтому для реализации режима кратковременного звукового сигнала включения/выключения этого мульти-метра в схему автовыключателя (на рис. 1) надо ввести дополнительный неполярный конденсатор ёмкостью 1…2,2мкФ (плёночный или керамический) и подключить его в соответствии со схемой на рис. 9.
Поскольку более “свежие” варианты мультиметра М-838 могут иметь существенные схемные и конструктивные отличия, следует уточнить, какие уровни сигнала и куда их следует подавать для появления звукового сигнала. Дополнительный конденсатор можно установить рядом с платой автовыключателя (рис. 10).
В имеющемся мультиметре М-832 звуковой сигнализатор собран на микросхеме LM358 в корпусе SOIC-8. Включить сигнал можно, подав напряжение питания на вывод 5 этого ОУ или “землю” на его вывод 6. Чтобы сделать сигнал кратковременным, эти напряжения надо подавать через конденсаторы, как показано на рис. 11. Конденсаторы можно приклеить к плате мультиметра.
Если не планируется вводить звуковую сигнализацию включения/выключения, сопротивление резистора R1 на схемах на рис. 1 и рис. 6 можно увеличить до нескольких сот килоом, это повысит экономичность. Но если в мультиметре нет функции прозвонки со звуковым сигналом, для индикации выключения можно сделать самодельный транзисторный генератор на основе пьезоэлемента, как показано на схеме на рис. 12.
Работает сигнализатор следующим образом. При включении мультиметра напряжение питания через конденсатор С 1 поступает на диодный мост VD1 и в нужной полярности поступает на звуковой генератор, собранный на транзисторе VT1 и пьезоэлементе НА1. Пока конденсатор заряжается, звучит сигнал. При выключении мультиметра конденсатор С1 разряжается через его цепь питания. В результате на генератор снова поступает питающее напряжение и звучит короткий сигнал. Его продолжительность можно изменить подборкой конденсатора С1.
Плата сигнализатора односторонняя и изготовлена из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм, её чертёж приведён на рис. 13. Схема размещения элементов показана на рис. 14. Если на задней крышке мультиметра отсутствуют выступы, плату сигнализатора приклеивают к плате мультиметра с помощью термоклея рядом с таймером (рис. 15), предварительно установив под акустический излучатель изолирующую прокладку. При наличии выступов на крышке сигнализатор можно разместить непосредственно на ней.
В некоторых, более новых вариантах мультиметров размеры печатной платы существенно уменьшены, поэтому свободного места больше. Если ваш мультиметр такой, это позволит в качестве звукового сигнализатора применить акустический излучатель со встроенным генератором, например, НРМ14АХ или аналогичный. В этом случае элементы генератора (R1, R2, НА1, VT1 на рис. 12 и рис. 14) на плату не устанавливают, а сигнализатор подключают к выходу диодного моста (с соблюдением полярности).
