ТРАНЗИСТОРНЫЙ АВОМЕТР

May 17, 2010 by admin Комментировать »

Авометр, принципиальная схема которого приведена на рис. 1, позволяет измерять: постоянные и переменные напряжения до 1000 В (верхние пределы — 3, 10, 100, 300, 1000 В), постоянный ток (пределы — 0,3, 3, 30, 300, 3000 мА) и сопротивления до 10 МОм на пределах 1 кОм (Х0,1), 10 кОм (XI), 100 кОм (Х10), 1 МОм (Х100) и 10 МОм (Х1000). Середина шкалы омметра на первом пределе измерения соответ­ствует 30 Ом.

Входное сопротивление вольтметра постоянного тока — 100 кОм на 1 В, перемен­кого тока — около 33 кОм на 1 В. При изменении температуры окружающей среды в пределах от 0 до +40°С показания прибора практически не изменяются. Снижение напряжения питания от 1,5 до 0,8 В вызывает изменение показаний по шкале прибо­ра на ±5%. Основным узлом авометра является измерительный блок (ИБ), собранный по мос­товой схеме Плечи моста образованы резисторами R31, R33, частью переменного ре­зпетора R32 и сопротивлениями участков эмиттер коллектор транзисторов T1, T2. В одну из диагоналей моста (точки 1, 2) через переменный резистор R37 и контакты 2,6 переключателя ВЗ подается напряжение от источника питания Э1, а в другую диа­гональ моста (точки 3, 4) с помощью переключателя ВЗ включен микроамперметр ИЛ1. Когда мост сбалансирован, напряжение между точками 3, 4 равно нулю и ток в цени микроамперметра отсутствует. При поступлении измеряемого напряжения на вход блока ИБ (точки А, Б) в полярности, указанной на схеме, в цепи эмиттерных переходов транзисторов T1, T2 возникает ток. На транзисторы этот ток воздействует неодинаково: транзистор T1 он несколько закрывает, а транзистор Т2 — приоткрыва­ет. В результате коллекторный ток транзистора T1 уменьшается, что приводит к уве­личению сопротивления его участка эмиттер-коллектор, а ток транзистора Т2 увели­чивается, вызывая уменьшение сопротивления соответствующего участка. Таким обра­зом, равновесие моста нарушается, и через микроамперметр потечет ток, пропорцио­нальный измеряемому напряжению, поступающему на вход измерительного блока.

Чтобы шкалы измерения напряжения были линейными, транзисторы должны ра­ботать на линейном участке характеристики прямой передачи по току. Для этого на базы транзисторов T1, Т2 через резисторы R34, R36 и подстроечнын резистор R35 подается начальное смещение. Подстроечный резистор R35 служит для выравнивания токов смещения в базовых цепях, которые составляют примерно 20 мкА. Эти токи ре­гулируются один раз при налаживании авометра, поэтому ручка указанного резистора па переднюю панель не выводится.

Чувствительность измерительного блока по входу (с точек А, Б) составляет 6 — 8 мкА и зависит от качества транзисторов. Для того чтобы в каждом отдельном сл}чае не подбирать добавочные резисторы к вольтметрам и омметру (R1 — R19) и использовать стандартные номиналы резисторов, чувствительность измерительного блока искусственно снижается: при измерении постоянных напряжений — до 10 мкА (подстроечным резистором R27); при измерении переменных напряжений — до 14 мкА (подстроечным резистором R28) и при измерении сопротивлений — переменным ре­зистором R29 установки нуля омметра. Положение движков подстроечных резисторов R27 и R28 подбирается при налаживании авометра.

На рис. 2 приведены упрощенные схемы цепей авометра при работе последнего в различных режимах. При измерении постоянного напряжения (рис. 2а) оно через пе­реключатель микроамперметра ВЗ, переключатель рода работы В2а, переключатель пределов измерения В1а, один из добавочных резисторов R1 — R5 и переключатель В2б подается на измерительный блок. В измерительный блок микроамперметр подключа­ется переключателем ВЗ. Резистором R27 устанавливается чувствительность вольт­метра при измерении постоянных напряжений.

При измерении переменных напряжений схема (рис. 26) отличается от рассмот­ренной выше сопротивлением добавочных резисторов (R6 — R10) и наличием выпрями­теля (Д1, Д2), нагрузкой которого служит регулятор чувствительности вольтметра — подстроечный резистор R28.

В схеме омметра (рис. 2в) измеряемое сопротивление Rx включено последователь­но с переключателями ВЗ, В2а, Ble, одним из образцовых- резисторов RU — R15, ис­точником питания, одним из резисторов R16-R19 и переключателем В1г. О величине измеряемого сопротивления RK судят по падению напряжения (на одном из резисто­ров — R16, R17, R18 или R19), которое измеряется вольтметром постоянного тока, состоящим из резисторов R38, R29 и измерительного блока. Переменным резистором R29 устанавливается «нуль омметра». На пределах «Х0,1», «XI», «Х10», «Х102» ис­точник питания состоит из одного элемента Э2 (рис, 1). При измерении на шкале «Х103» источник питания состоит из двух последовательно соединенных элементов Э2, ЭЗ. Одновременно секцией переключателя В1 отключаются резисторы R16 — R19 и вмес­то них используется входное сопротивление вольтметра.

При измерении постоянного тока (рис. 2г) измерительный блок переключателем ВЗ отключается, а микроамперметр ИП1 подключается к универсальному шунту R20 — R25. В то же время к универсальному шунту подключается вход авометра (контак­тами 5,9 ВЗ), а контактами 6,2 переключателя ВЗ (рис. 1) отключается питание от измерительного блока.

Контроль питающего напряжения (1,1 В), подаваемого на измерительный блок, и его установка осуществляются кнопкой Кн1 и переменным резистором R37.

Авометр помещают в корпус размерами 170X270X80 мм. Корпус имеет два от-еека. В нижнем располагаются три элемента (Э1 — ЭЗ) типа «373», а в верхнем — детали авометра, смонтированные на передней панели. Один из вариантов конструктивного оформления подобного авометра приведен на рис. 3.

В авометре использованы следующие основные детали: микроамперметр с током полного отклонения 100 мкА и сопротивлением рамки порядка 700 Ом: переключатель (В1 — галетного типа, трехплатный, на пять положений и шесть направлений (исполь-зуются только пять направлений), желательно керамический; переключатель В2 — галетного типа, одноплатный, на три положения и три направления (используются только два направления); переключатель ВЗ — изготавливается на базе двух двухпо­люсных тумблеров; переменные резисторы СПО-0,5 (R27, R28, R35) и СП-1 (R29, R32, R37); постоянные резисторы МЛТ-0,25 (МЛТ-0,5) и КЛМ, КИМ (R4, R5, R10).

Резисторы R6 и R15 удобно составлять из двух последовательно соединенных резисторов таким образом, чтобы их суммарное сопротивление соответствовало зна­чениям 95 кОм (R6) и 285 кОм (R15). Добавочные резисторы Rl — R16 должны иметь допуск не хуже ±5%.

Очень важно, чтобы транзисторы Tl, T2 (МП39, МП41, МП41А и др.) имели оди­наковые характеристики прямой передачи по току (зависимость тока коллектора от тока базы) Вст — не менее 50 и обратные токи коллекторов Iко не более 2 — 3 мкА. Для подбора идентичных транзисторов с помощью испытателя транзисторов устанавливают последовательно ток базы 5, 10, 15 (до 80) мкА и фиксируют соответ­ствующие им токи коллекторов. Такие измерения производят с группой транзисторов, имеющих Bст, близкое к 50 — 60, и Iко, равное 2 — 3 мкА. Затем строят график за­висимости тока коллектора от тока базы (для каждого из проверенных транзисторов) и по ним отбирают два транзистора, .характеристики которых наиболее близко рас­положены друг к другу.

Налаживание прибора начинают с измерительного блока. Поставив переключатель B1 в положение 1, ВЗ — в положение «Вольты — Омы», с помощью переменного ре­зистора R37 (рис. 1) и контрольного прибора между точками 1, 2 устанавливают напряжение 1,1 В. Входные провода отсоединяются от измерительного блока в точ­ках А, Б, и базы транзистрров замыкаются между собой. Затем переменным резисто­ром R32 устанавливают стрелку микроамперметра на нулевую отметку шкалы, после чего базы транзисторов между собой размыкаются и вновь производится установка нуля подстроечным резистором R35. Эти операции повторяются до тех пор, пока стрелка микроамперметра не будет стоять на нулевой отметке как при замкнутом, так и при разомкнутом входе. Положение движка переменного резистора R35 при этом фиксируется краской.

Затем восстанавливают соединения, еще раз проверяют напряжение, подаваемое на измерительный блок, и нажимают кнопку Кн1. Показание микроамперметра при нажатой кнопке отмечают на шкале красной линией, по которой при работе с при­бором будет производиться контроль и регулировка питающего напряжения. На этом налаживание блока заканчивают и переходят к градуировке вольтметра постоянного тока.

Для шкалы постоянного тока используется имеющаяся шкала микроамперметра, так как измерительный блок обладает хорошей линейностью. Градуировка сводится к подбору положения движка подстроечного резистора R27 и ничем не отличается от гра­дуировки обычного вольтметра. Как правило, достаточно произвести градуировку в одной точке шкалы. На вход авометра в режиме постоянного тока на один из преде­лов измерения (например «3 В») от батареи подается постоянное напряжение, изме­ренное образцовым вольтметром. Вращая ручку резистора R27, стрелку микроампер-метра устанавливают на соответствующую отметку шкалы, после чего положение руч­ки фиксируется краской. На других диапазонах измерения требуется лишь точно по­добрать величины добавочных резисторов R2 — R5.

Градуировка шкалы переменного тока производится с помощью образцового вольт­метра. Переключатель В1 устанавливают на предел измерения «100 В», В2 — в по­ложение: «У~», ВЗ — в положение «Вольты — Омы» и на вход авометра подают пе­ременное напряжение 100 В, измеренное образцовым вольтметром. Вращением ручки подстроечного резистора R28 стрелку микроамперметра переводят на крайнюю пра­вую отметку шкалы, положение их R28 фиксируют краской. Постепенно снижая подводимое к авометру напряжение и контролируя его образцовым вольтметром, на вновь вычерченной шкале микроамперметра делают отметки, по которым строят шка­лу переменных напряжений. Из-за нелинейности характеристики диода Д2 начале шкалы получается несколько сжатым. На остальных шкалах градуировка осуществ­ляется только подбором резисторов R6, R7 и R9, R10.

Шкалу омметра градуируют путем измерения образцовых сопротивлений. Градуи­ровка амперметра производится по общепринятой методике. В нижней части рис. 1 приведена развернутая шкала омметра.

Порядок работы с авометром следующий. Установив переключатель ВЗ в поло­жение «Вольты — Омы», В2 — на желаемый вид работы и В1 — на нужный предел измерения, нажимают кнопку Кн1 и ручкой переменного резистора R37 устанавливают стрелку микроамперметра на контрольную риску, имеющуюся на шкале. Затем стрел­ку микроамперметра ставят на нулевую отметку шкалы при измерении напряжений переменным резистором R32, а при измерении сопротивлений — переменными резис­торами R32 (нуль вольт) и R29 (нуль омов). Резистором R32 регулируют авометр при- разомкнутых щупах, a R29 — при замкнутых. На этом регулировка авометра для измерений напряжений и сопротивлений заканчивается.

Для измерения постоянного тока переключатель ВЗ устанавливают- в положение «Ток», а переключатель В1 — на требуемый предел намеренна.

clip_image002

Москва, Издательство ДОСААФ СССР, 1976 г. Г-75792 от 11/XI-75 Изд. N 2/743a Зак.748

OCR Pirat

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