юный радиолюбитель (560767), страница 37
Текст из файла (страница 37)
Воздушный зазор между полюсными наконечниками и сердечником везде одинаков, благодаря чему в зазоре устанавливается равномерное магнтпное поле, что явлжтся обязательным условием для равномерности шкалы. Подвижная часть механизма прибора состоит ич рамки 11, двух кернов-полуосей 5 рачки, двух плоских спиральных пружин 8 и стрелки 1 отсчетного приспособления с противовесами 9, Рамка представляет собой катушку. намотанную изолированным медным или алюминиевым проводом на прямоугольном каркасе из ~пикой бумаги или фольги !рамки приборов особо высокой чувс т витез ьности бескаркасные).
Карпы служа г осью вращения рамки. Для уменьшения трения концы подпятников 4, на которые опиранпся керны, вьнюлнянзт из полудрагоценных камней. Керны прикреплены к рамке с помощью буксов. Спиральные пружины, изготовляелтые обычно из ленты фосфористой бронзы, создают противолействуюший момент, который стремится возвра пп ь рамку в исходное положение при ее отклонении. Они„кроме того, используточся и как гокоогводы.
Наружный конец одной из пружин скреплен с корректором. Корректор, состоящий из эксцентрика б, укрепленного на корпусе прибора, и рычага 7. соединенного с пружиной, служит для установки стрелки прибора на нулевое деление шкалы. При повороте эксцентрика поворачивается и рычаг, вызыная дополнительное закручивание пружины. Полвижная часть механизма при этом поворачивается, и стрелка отклоньктся на соответствующий угол. Эзтектроизмерительный прибор этой системы, как и его молпль, которую, надеюсь, ты испьпал, работает следутощнм образом. Когла через рамку течет ток, вокруг нее образуется магнитное иоле.
Это поле взаимодействует с полем постоянного магнита, в результате чего рамка вместе со стрелкой поворачивается, отклоняясь от первоначального положения. Отклонение стрелки от нулевой отметки будет тем большем, чем больше ток в катушке. При повороте рамки спиральные пружины закручиваются. Как только прекращается ток в рамке, пружины возвращают ее, а вместе с нею и стрелку прибора в нулевое положение Таким образом, прибор магнитоэлектрической системы является не чем иным, как преобразователем постоянного тока в механическое усилие, поворачивающее рамку.О значении этого тока сулят по углу, на который под его воздействием смогла повернуться рамка.
Основных электрических параметров, по которым можно сулить о возможном применении прибора для тех нли иных измерений, два: ток полного отклонения стрелки 1„, т.е. наибольший (предельный) ток, при котором стрелка отклоняется до конечной отметки шкалы, и сопротивление рамки прибора Кл О первом параметре прибора обычно говорит его шкала. Так, например, если на шкале написано РА (микроамперметр) и возле конечной отметки шкалы стоит число 100, значит, ток полного отклонения стрелки равен 100 мкА (Ц1 мА). Такой прибор можно включать только в ту цепь, ток в которой не превышает 100 мкА.
Больший ток может повредить прибор. Значение второго параметра 1(~ необходимого при расчете конструируемых измерительных приборов, часто указывают на шкале. Для комбинированного измерительного прибора, о котором я буду рассказывать в этой беседе, потребуется микроампер- метр на ток 100 мкА, желательно с большой шкалой, например такой, как М24. Чем меньше ток, на который рассчитан прибор, и больше шкала, тем точнее будет конструируемый на его базе измерительный прибор. Как узнать систему данного прибора, не разбирая его? Для этого достаточно взглянуть на условный знак на шкале.
Если он изображает подковообразный магнит с прямоугольником между его полюсами, значит, прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой. Рядом с ним еще знак, указывающий положение прибора, в котором он должен находиться при измерениях. Если не придерживаться этого указания, то прибор будет давать неточные показания. Эти и некоторые другие условные обозначения на шкалах приборов изображены на рис. 108. Так„например, прибор М24, внешний вид которого показан на рис. 107 (вверху) является микроамперметром (обозначение РА) и рассчитан для измерения постоянных токов не более чем до 100 мкА, т.е.
до 0,1 мА. Сопротинление его рамки, судя по надписи на шкале, 720 Ом. ф1менно такой микроамперметр я и буду рекомендовать для твоего комбинированного измерительного прибора. Если такой микроамперметр использовался ранее как миллиамперметр, то на его шкале может быть надпись шА, как амперметр — буква А, как вольтметр — буква Ч. Еще раз подчеркиваю: независимо от внешнего вида и названии механизмы н принцип работы магинтоэлектрических приборов совершенно одинаковы и отличаются онн один от друго~о в основном только токами, при которых их стрелки отклоняются на всю шкалу. Если маги иго электрический прибор используют для измерения сравнительно больших токов, например в амперметре, параллельно рамке присоединяют резистор, называемый шунтом (рис.
109,а). Сопротивление шунта Рнс. 108. Условные обозначения на шкалам измерительных приборов: а — магнвтоэлекгрнческвй прибор с подвижной рамкой; б-прибор для измерения постоянного тока; в-рабочее положение прибора горизонтальное; г-рабочее положение прибора вертикальное; д-маклу хорпусом н магнлтоэлехтрнческой системой прибора напряжения не должяо превышать 2 кВ; е-класс точности прибора, проценты а) аа + Рд + о — С:)~-Я--о Ю Рнс. 109. Подключение шулта и добавочного Резистора к электрояэмерительному прибору Н2 Кд, подбирают таким, чтобы через него шел основной ток, а через измерительный прибор РА-только часть измеряемого тока Если ыз такого прибора удалить шунт, то предельный ток, который можно будет им измерять, уменьшится В том случае, когда магиитоэлектрический прибор используют в вольтметре, последовательно с его катушкой включают добавочный резистор Кд (рис.
109, б). Этот резистор ограничивает ток, проходжций через прибор, повышая общее сопротивление прибора Шунты и добавочные резисторы могут находиться как внутри корпусов приборов (внутренние), так и снаружи (выешние). Чтобы амперметр, мкплиамперметр или вольтметр превратить в микроамперметр, иногда достаточно изьять из него шунт нли дополнительный резистор. Именно такой, бывший в употреблении прибор магниторлектрической системы может оказаться в твоем распоряжеяиа И если его основные парамеуры 1д п Кд неизвестны, то измерить их придется самому. Для этого потребуются: гальванический элемент 332 или 343, образцовый (т.е.
как бы эталонный) миллнамперметр на ток 1 — 2 мА, переменный резистор сопротивлением 5-10кОм и постоянный резистор, сопротивление которого надо рассчитать. Постоянный резистор (назовем его добавочным) нужен для ограниченна тока в измерительной цеп2ь в которую будешь включать неизвестный прибор. Если такого резистора не будет, а ток в измерительной цепы окажется значительно больше тока 1д проверяемого прибора, то его стрелка, резко отклонившись за пределы шкалы, может погнуться. Если ток очень велик, то может даже сгореть обмотка рамки. Сопротивление добавочного резисто- Г рассчитай, пользуясь законом Ома начала для страховки, полагай, что 1„ проверяемого прибора не превышает 50 мкА. Тогда при напряжении источника питания 1,5 В (один элемент) сопротивление этого резистора должно быть около 30 кОм (К = 1)/(д = = 1,5 В/0,05 мА = 30 кОм).
Проверяемый измерительный прибор РА„, образцовый мнллиамперметр (РАе), переменный регулнровочнь)й резистор Кр и добавочный резистор Кд соедини последовательно, как показано на рис. 110. Проверь, нет ли ошибок в позяриости соединеыия зажимов прибо- ров. Движок резистора Кр поставь в положение наибольшего сопротивления (по схеме-в крайнее нюкнее) и только после этого включай в пень элемент О-стрелки обоих приборов должны отклониться на какой-то угол.
Теперь постепенно уменьшай введенное в цепь сопротивление переменного резистора При этом стрелки приборов будут все более удаляться от нулевых отметок их шкал. Заменяя добавочный резистор Кд резисторами меньшего номинала и изменяя сопротивление переменного резистора, добейся в цепи такого тока, при котором стрелка проверяемого прибора установится точно против конечной отметки шкалы. Значение этого тока, отсчитанное по шкале образцового миллиамперметра, и будет параметром Кд, т.е.
током полного отклонения стрелки неизвеспюго прибора Запомни его значение. Теперь измерь сопротивление рамки. Сначала, как и при измерении параметра К„, переменным резистором Кр установи стрелку проверяемого прибора на конечную отметку шкалы и запиши показание образцового мнллиамперметра. После этого подключи параллельно проверяемому прибору переменный резистор сопротивления 1,5 — 3 кОм (на рис 110 он показан штриховыми линиями и обозначен Кж). Подбери такое его сопротивление, чтобы ток через проверяемый прибор РА„уменьшился вдвое. При этом общее сопротивление цепи умеыьшнтся, а ток в ней увеличится.
Резистором Кр установи в цепи (по миллиамперметру) начальный ток и точнее подбери сопротивление резистора Кдь добиваясь установки стрелки микроампермегра точно против отметки половины шкалы. Параметр К„твоего мнкроамперметра будет равен сопротивленшо введенной части резистора Кж. ~В~ 2 ) ! Ряг. !10. Схема измерения параметров 1„и й„етрелсчиого прибора ИЗ Измерить это сопротивление можно омметром.
Теперь поговорим о том, как магнитоэлектрический прибор приспособить для измерения разных значений токов, напряжений, сопротивлений. МИЛЛИАМПЕРМЕТР На практике тебе придется измерять постоянные токи в основном от нескольких долей миллиамперметра до 100 мА. Например, коллекторные токи транзисторов каскадов усиления радиочасготы и каскадов предварительного усиления звуковой частоты могут составлять примерно от 0,5 до 3 — 5 мА, а токи усилителей мощности достигать 60 — 80 мА Значит, чтобы измерять сравнительно небольшие токи, нужен прибор на ток 1» не более 1 мА.
А расширить пределы измеряемых токов можно путем применения шунта (см. рис. 109,аЛ Сопротивление шпунта можно рассчитать по такой формуле: Кш = 1»Ки/(1« шаг 1«) где 1и — тРебУемое наибольшее значение измеряемого тока, мА. Если, например, 1«=1 мА, Ки= 100 Ом, а необходимый ток 1« иш,— — 100 мА, то Кш должно быль: Кш=1»К»()иишх 1и) = =1 НВ/(Н — 1) = 1 Ом. Таким миллиамперметром можно измерять токи: без шунта — ло 1 мА, с шунтом — до 100 мА. При измерении наибольшего тока (до 100 мА) через прибор будет течь ток, не превышающий 1 мА, т.е. его сотая часть, а 99 мА — через шуит. Лучше, однако, иметь еще один предел измерений — до Ю мА. Это для того, чтобы более точ- шг«и ж >ии > *в и»чаи и а> Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
