юный радиолюбитель (560767), страница 95
Текст из файла (страница 95)
Измерять ям напряжения в цепях твоих конструкций еще можно, но погрешности измерений будут больше. И наоборот, относительное входное сопротивление можно увеличить вдвое, да 20кОм/В, если для него использовать микроамперметр на ток 50мкА. Но такой микро амперметр, да еще с большой шкалоя, тебе, вероятно, пе удастся достать. Есть, однако, другой путь значительного увеличения входного сопротивления вольтметра — введение в нето транзисторов. В связи с этим предлагаю опыт, который поможет тебе разобраться в принципе работы такого прибора. Принципиальная схема опытного вольтметра изображена иа рис. 285. Это, как и в измерителе КС1., нзмерительныи мост, в диагональ которого включен микро амперметр РА.
Плечи моста образуют. участок эмиттер — коллектор транзистора У, резистор К! и участки а и б переменного резистора К2 Мост питает элемент О напряжением 1,5 В (332, 31б). Измеряемое пос аяннае напряжение подается на эмиттерный переход транзистора через входные гнезда Х1 и Х2 и добавочный резистор Кл, гасящий избыточное измеряемое напряжение. Микроамперметр РА, являющийгя индикаторам баланса моста, может быть на ток 300-500 мкА и даже больше. Транзистор-с коэффициентом Ьмз = 50 — бО. Сопротивление добавочного резистора Кл зависит от используемого мнкроамперметра и определяет в основном входное сопротивление вольтметра Оно должно быть не менее 30-50 кОм Рис 285 Опьпныв вольтме-о а) м! 81 эв» И,'г2 ИПЗВ-Гчпч 4УЮ 1 Рис.
286. Транзисторный вольтметр состоян- ие~о тока Движок резистора К2 установи в верхнее (по схеме) положение. Затем замкни накоротко входные гнезда Х1 и Х2, включи питание и резистором К2, медленно вращая его ось, установи стрелку микроамперметра на нулевую отметку пткалы. Через 3-5 мин, необходимых лля прогрева транзистора, повтори корректировку нуля вольтметра. После этого разомкни входные зажимы, подай на них постоянное напряжение 1 В, например часть напряжения одного элемента 332 (через делитель напряжения), и подбором добаночного рсзисюра Кв добейся отклонения стрелки индикатора до конечной отметки шкалы.
Это будет соответствовать 1 В измеряемого напряжения. Каконо входное сопротивление такого вольтмсграу Во много раз (примерно в численное значение коэффициента Ьт, э используемого транзистора) больше входного сопротивления вольтметра комбинировангюго прибора. Каков принцип действия такого волшмстрау Ег о т ранзистор выполняет функцию усилителя тока и, кроме того, является элементом измерительного моста постоянного тока.
Перед измерением мост был сбалансирован -движок резистора установлен в положение, при котором напряжение на микргампсрметре и ток через него равны нулю. Но вот на входные г незда вальтмет)ях а значит, и на эмнтгсрный переход транзистора ты, соблюдая полярность, подал измеряемое постоянное напряжение. Каллекторный ток от этого увеличивается, сопротивление участка змиттср- коллектор уменьшается, в результате чего баланс моста нарушается н через мнтроампсрметр течет ток, про- порциональный напряжению, поданному на вход всльгмегра.
Таким прибором, а он, разумеетсн, может быть многопредельным, уже можно ~юльзовагься как высокоомным вольтметром. Олнако его все же надо рассматривать как опьггный измеритель напряжения. Для твоей нзмсршельной лаборатории рекомендую построить транзисторный вольтметр по схеме, показанной на рнс. 286,а. Он пятипрсдельный н рассчитан для измерений в цепях транзисторной аппаратуры, где напряжения в большинстве случаев не превышазот 20 — 30 В.
Плечи измерительного моста такого прибора образуют участки эмитгер - коллектор транзисторов Ъ'! и Ъ'2, резистор К9 с верхней (по схеме) от движка частью подстроечного резистора К10 и резистор КП с нижней частью резистора К10. В одну диагональ моста (между эмиттерами транзисгоров) включен микроамперметр РАК в другую (между коллекторами транзисторов и движком подстроечного резистора Кйб) — источник питания О1. Чтобы шкала вольтметра быпа равномерной, на базы транзисторов через резисторы Кб К8 подаются отрицательные налрюхения смещения„открывающие оба транзистора.
Измеритсльньш мост балансируют: резистором КРВ (прн замкнутых между собой базах транзисторов), уравнивая им коллехторнме токи транзисторов, и резистором К7, устанавливая им соответствующие токи баз, несколько разлнчаияциеся между собой из-за неидентичности параметров транзисторов. Измеряемое напряжение подается на базы тразхзисторов через один из добавочных резисторов К1 — К5.
При этом тРанзистор Ч1, база которого оказывается под отрицательным напряжением, еще больше открываетса а транзистор Ч2, база которого оказывается под положительным напряжением, наоборот, закрывается. В результате сопротивление участка змнттер-коллектор транзистора Ч1 уменьшается, транзистора Ч2-увеличивается, отчего балане моста нарушается и через микроамперметр РА! течет ток, пропорциональный измеряемому напряжеДля вольтметра подбери транзисторы с коэффициентом передачи тока Ьззз около 50 и по возможности с малыми, а главное, близкими по значению обратными токами 1кно. Чем меньше эти токи и разница межлу ними, тем сгабильыее будет работать прибор. Конструкция вольтметра может быль такой, как на рис.
28б,б. Микроампермечр, включатель питания 81, элемент 01 (332), подстроечный резистор К10 и входные гнезда Х1 — Хб установлены на гетиыаксовой панели, размеры которой определяются в основном габаритами михроамперметра (в вольтметре по рис. 28б, б использован микроампер- метр МЯ2). Остальные детали смонтированы на другой гетинаксовой панели, которая закреплена непосредственно на зажимах микроамперметра. Опорными монпокными точками этих деталей могут быпь пустотелые заклепки или отрезки облуженного медного провода толщиной 1-1,5 мм, запрессованные в отверстия в панели. Для соединения микроамперметра с деталями прибора под гайки, навиичениые на его шпильки- зажимы, подложены монтажные леРоль подстроечных резисторов К7 и К10 могут вьпюлшпь переменные резисторы таких же или близких номиналов. Сопротивления резисторов Кб и Кй могут быть от 15 до 30 кОм, резисторов К9 и К11-от 220 до 510 Ом.
Закончив монтаж вольтметра, сверь его с принципиальной схемой — нет ли ошибок? Движки подстроечных рези- егоров поставь в среднее положение относительно крайних выводов. Включи питание-стрелка микроамперметра тут же отклонится от нуля, быть может, даже в противоположную сторону. Медленно вращая ось резистора К7, установи стрелку на нулевую отметку шкалы. Затем проволочной перемычкой соедини временно между собой базы транзисторов и дополнительно сбвлансируй мост резистором К10.
И так несколько раз, пока стрелка микроамперметра перестанет реагировать ыа соединение баз транзисторов. После этого приступай к подгонке добавочных резисторов пределов измерений. Делай зто точно так же, как прн налаживании вольтметра комбниз(резанного измерительыого прибора На схеме вольтметра сопротивления добавочных резисторов К1- К5 указаны применительно к микроамперметру на ток 1„= 200 мкА и транзисторам со статическим козффипиеытом передачи тока около 50. Для микроамперметра и транзисторов с другими параметрами сопротивления добавочных резисторов будут иными. В таком случае целесообразно сначала подобрать добавочный резистор К2 предела измерений 1 В„а затем по нему рассчитать сопротивления остальных добавочных резисторов. Так, например, если сопротивление добавочыого резистора этого предела оказалось 50 кОм (примерно соответствует мнкроамперметру на ток 1„= 400 мкА), то для предела 3 В добавочный резистор КЗ должен быль сопротивлением около 150 кОм, для предела 0,3  — около 15 кОм.
Окончательно подбирай резисторы опытным путем, контролируя образцовым прибором напряжения, подаваемые на вход вольтметра Можно лн выбрать нные пределы измерений? Конечно, и продиктовать их может оцифрованная шкала микроамперметра Тазь например, если михроамперметр на ток 1„=500мкА, пределы измерений могут быть 0,5; 1; 5; 10 и 50 В или 0,5; 2,5; 10 и 50 В. Пользуясь транзисторным вольтметром, помню: ыачиыать измерения надо спустя 5-6 мин после вилючения питания. За это время стабилизируется тепловой режим работы транзисторов и стрелка прибора устанавливается на нулевую отметку шкалы. Время от времени пало подстроечным резистором К10 корректировать нуль вольтмет)а. Как часто придется замеыать элемент питания свежим? Ток, потребяемый вольтметром, не превышает 3-5 мА.
Это значит, что элемент работает почти вхолостую и может служить не менее гола. ЧАСТОТОМЕР Радиолюбителю приходится и(гать дело в с измерением частоты переменных и пульсирующих токов. Частотомер может бъпь весьма полезным прибором, например при градуировке шкалы измерительного генератора, при настройке электромузыкальных инструментов, аппаратуры телеуправления моделями. Поэтому такой прибор желательно иметь в твоей измерительной лаборатории.
Радиолюбители обычно пользуются конденсаторыыми частотомерами. Так эти приборы называют потому, что их действие основано на измерении среднего значения тока зарядки или разрядки образцового конденсатора, перезаряжаемого от источника напряжения перемеыного нли пульсирующего тока. Чтобы разобратъся в этом вопросе, проведи такой опыт. Соедини по схеме на рис. 287 батарею 3336Л (ОВ), бумажный образцовый конденсатор Сае емкостью 0,5 — 1 мкФ, микроамперметр РА на ток 100 — 300 мкА, например микроамперметр комбинированного измерительного прибора или транзисторного вольтметра, и кнопочный переключатель Б типа КМ1-1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
