МИЛЛИАМПЕРМЕТР С ЗАЩИТОЙ

May 29, 2010 by admin Комментировать »

В.Коробейников

Радиолюбители в своей лаборатории используют, как правило, изме­рители тока заводского изготовления. Однако не все эти приборы обеспечивают безобрывную коммутацию силовой цепи при переключе­нии пределов измерения, а также не все они защищены от токовых перегрузок. В то же время часто обрывы измеряемой цепи недопус­тимы, а при перегрузках измерительный прибор может выйти из строя. Указанные недостатки наиболее ощутимы при исследованиях, регулировочных, ремонтных и других работах, когда часто возникает необходимость в переключениях пределов измерений, а также вслед­ствие ошибок, неосторожности или неисправности исследуемого уст­ройства, приводящих к броскам тока.

clip_image001

Рис. 1. Схема миллиамперметра

По указанным причинам лабораторный блок питания или измери­тельный комплекс радиолюбителя должен содержать измеритель тока, свободный от перечисленных недостатков. Важным достоинством при самостоятельном изготовлении такого прибора является также возмож­ность использования фабричной шкалы стрелочного измерителя без необходимости ее доработки.

На рис. 1 приведена схема миллиамперметра с преде­лами измерения 100 мкА, 1, 10, 100 мА, 1 А, отвечаю­щего поставленным задачам. На первом пределе изме­рения (100 мкА) измеритель РА1 включается в силовую цепь непосредственно, а на остальных пределах парал­лельно ему подключаются шунты R2 — R5 при помощи .переключателя SA1 любого типа. Падение напряжения на приборе при полном отклонении стрелки невелико, и диоды VD1, VD2 не влияют на показания. При разры­ве силовой цепи во время переключения пределов изме­рения ток течет через диод, чем обеспечивается безоб-рывность коммутации. Кроме того, диоды осуществляют защиту прибора от токовых перегрузок. При возрастании тока падение напряжения на приборе превышает порог отпирания диода и он пропускает избыточный ток. Встречно-параллельное включение двух диодов обеспе­чивает защиту при любой полярности включения прибора в измеряемую цепь. Степень перегрузки измерителя, как отношение максимального падения напряжения на диоде к номинальному падению напряжения на измерителе в данном устройстве не превышает десяти. Такую перегрузку стрелочные приборы магнитоэлектрической систе­мы способны выдерживать многократно.

Предохранитель FU1 защищает прибор при аварии.

На схеме приведены сопротивления шунтов, рассчитан­ные на использование со стрелочным измерителем с током полного отклонения 100 мкА и сопротивлением рамки 1000 Ом. В связи с тем что сопротивления рамки микроамперметров имеют большой разброс, последова­тельно с измерителем включен переменный резистор R1. Суммарное сопротивление рамки и этого резистора со­ставляет 1100 Ом и точно подгоняется при калибровке, которая производится при изготовлении прибора или после замены микроамперметра.

clip_image002

Рис. 2. Схема миллиамперметра (II вариант)

В приборе можно использовать микроамперметр и с другими характеристиками. В этом случае сопротивления шунтов рассчитываются по, формуле

clip_image003

где r.j. — сопротивление шунта. Ом; 1П — ток полного отклонения микроамперметра, A; R,, — сопротивление рамки микроамперметра, Ом; I — предел измерения тока данного поддиапазона, А.

Сопротивление резистора R1 берется около 20% от со­противления рамки микроамперметра.

Шунты выполняются из манганинового обмоточного провода в шелковой изоляции марки ПЭШОММ: R2 диа­метром провода 0,08 мм (примерная длина 1,6 м), R3 — диаметром 0,12 мм (длина 300 мм), R4 — диаметром 0,3 мм (длина 200 мм), R5 — диаметром 1 мм (длина 200 мм). Точные сопротивления шунтов подгоняются с помощью моста, так как от их точности зависит точность прибора. Во избежание появления ошибки измерений на максимальном пределе измерения проводники, соеди­няющие входные клеммы прибора с переключателем и шунтом R5, должны быть достаточно толстыми.

Калибровка прибора при подогнанных шунтах произ­водится на каком-либо одном пределе измерения за исклю­чением предела 100 мкА. Для этого включают прибор последовательно с образцовым прибором, источником тока и ограничительным резистором последовательно и пере­менным резистором R1 устанавливают стрелку прибора на то же деление шкалы, которое показывает образцовый прибор. При этом желательно задать такую силу тока, чтобы стрелки приборов находились в правой части шкал. На других пределах измерения калибровка не требуется: она обеспечивается автоматически. Переменный резистор необходимо законтрить во избежание расстройки от виб­раций и толчков при сотрясениях.

Если изготовить шунты с точностью около 1…2% нет возможности, прибор можно собрать по схеме, показан­ной на рис. 2. Здесь подстроечные переменные резисто­ры введены на всех пределах измерения, за исключе­нием минимального. Их сопротивления по-прежнему выби­раются равными приблизительно 20% от сопротивления рамки микроамперметра. Калибровка должна произво­диться теперь на всех пределах измерения кроме предела 100 мкА соответствующим переменным резистором.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты