Устройство для подбора резисторов и емкостей конденсаторов при регулировке РЭУ

September 20, 2011 by admin Комментировать »

Как правило, после сборки и монтажа различных РЭУ и электротехнических изделий возникает необходимость в их регулировке и настройке, например, методом замены резисторов с определенным сопротивлением, значение которого может быть установлено только экспериментальным путем. Часто включенные в схему резисторы и конденсаторы не обеспечивают необходимых параметров и технических характеристик из-за несоответствия их сопротивлений и емкостей другим элементам схемы. Последовательный подбор нужного сопротивления или емкости в схеме занимает обычно очень много времени и не всегда дает положительный результат. Применение устройства полуавтоматического подбора значений сопротивлений или емкостей при регулировке и настройке электронных схем значительно упрощает этот процесс, экономит время изготовления нужного прибора и дает оптимальный результат при решении этой задачи.

Рассматриваемое устройство представляет собой по существу радиолюбительский магазин образцовых резисторов и конденсаторов, оно используется при конструировании и налаживании РЭА. Значения величин емкостей и сопротивлений конденсаторов и резисторов, входящих в состав данного устройства, обеспечивают с помощью двух галетных переключателей SI и S2 многочисленные комбинации емкостей в очень широком диапазоне от 10 до 10 000 пФ. Как следует из принципиальной электрической схемы устройства (рис. 1.11), в его состав входят двадцать образцовых конденсаторов и шесть последовательно включенных переменных резисторов. В зависимости от величины подбираемого сопротивления резистора Rx те или другие переменные резисторы входят в цепь соответствующей сменой положений электрических переключателей S1 и S2. В устройстве используются конденсаторы повышенной точности и с рабочим напряжением

Рис. 1.11. Схема устройства для подбора сопротивлений резисторов и емкостей конденсаторов при регулировке радиоэлектронных изделий.

не менее 500 В. Конструкция устройства предусматривает вывод ручек переменных резисторов на лицевую панель и калибровку их шкал.

Для измерения емкости конденсатора, которая исследуется в схеме, используются выходные контакты или электрические соединители XI и Х2. Для измерения сопротивления резистора используются контакты Х2 и ХЗ. Если в устройстве применяются резисторы с линейной зависимостью сопротивления от угла поворота оси ротора, то на шкалах лицевой панели равномерно наносятся риски также с линейной зависимостью. Проверка шкалы каждого из шести переменных резисторов проводится по образцовым резисторам.

При изготовлении, настройке и регулировке данного устройства использованы следующие комплектующие ЭРЭ: конденсаторы С/ типа СГМЗ-А-500В-56 нФ, С2 — СГМЗ-А-500В-12 пФ, СЗ — СГМЗ-А-500 В-82 пФ, С4 — СГМЗ-А-500В-18 пФ, С5 — СГМЗ-А-500В-240 пФ, С6— СГМЗ-А-500В-68 нФ, С7 — СГМЗ-А-500В-330 пФ, С8 — СГМЗ-А-500В- 91 пФ, С9 — СГМЗ-А-500В-560 пФ, СЮ — СГМЗ-А-500В-120 пФ, С11 — СГМЗ-А-500В-820 пФ, С/2 — СГМЗ-А-500В-180 пФ, С/3 — СГМЗ-А- 500В-2400 нФ, С/4 — СГМЗ-А-500В-680 пФ, С/5 — СГМЗ-А-500В- 3300 пФ, С/6 — СГМЗ-А-500В-910 пФ, С/7 – С ГЛАЗ-А-500В-5600 пФ, С/8 — С ГМЗ-А-500В -1200 пФ, С/9 — СГМЗ-А-500В-8200 пФ, С20 — СГМЗ-А-500В-1800 пФ; резисторы R/ типа ППЗ-40-ЗВт-100 (Зм, R2 —

ППЗ-40-ЗВТ-1 кОм, r3 — ППЗ-40-ЗВт-10 кОм, r4 — СП4-2Ма-А-1Вт- 100 кОм, r5 — СП4-2Ма-А-1Вт-1 МОм, r6 — СП4-2Ма-А-1Вт- 4,7 МОм; электрические соединители xi—хз типа КМЗ-1 приборные; переключатели галетные с керамическими платами S/, s2 типа ПГ2- 8-12П4НТ.

При изготовлении устройства можно использовать конденсаторы типа КЮ-38, К10-47, К21-9, КСО-5, вместо резисторов типа ППЗ-40 можно применить резисторы типа СП4-2Ма, СПЗ-45а.

Комбинации емкостей и разнообразные положения переключателей St и S2, позволяющие получить различные сочетания емкостей, приведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2. Сочетания емкостей и положений переключателей S1 и S2

Емкость, пФ

Положения переключателей

Емкость, пФ

Положения переключателей

S/

S2

SJ

S2

12

0

1

360

3

5

18

0

2

400

4

3

56

1

0

420

4 и 3

4 и 6

68

0

3

450

4

5

74

1

2

510

4

6

82

2

0

560

5

0

91

0

4

580

5

2

94

2

1

630

5

3

100

2

2

650

5

4

120

0

5

680

0 и 5

7 и 5

150

2

3

740

5

6

170

3

4

820

6

0

180

0 и 1

6 и 5

840

6

2

200

2

5

890

3

3

240

3 и 1

0 и 6

910

6

4

250

3

1

940

6

5

260

3 и 2

2 и 6

1000

6

6

310

3

3

1200

0 и 5

9 и 7

330

4 и 3

0 и 4

1500

6

7

350

4

2

1700

6

8

1800

0 и 5

10 и 9

5100

8

10

2000

6

9

5600

9

0

2400

7 и 5

0 и 10

5800

9

6

2500

7

5

6300

9

7

Окончание таблицы 1.2

Емкость, пФ

Положения переключателей

Емкость, пФ

Положения переключателей

S/

S2

St

S2

2600

7 и 6

6 и 10

6500

9

8

3100

7

7

6800

9

9

3300

8 и 7

0 и 8

7400

9

10

3500

8

6

8200

10

0

3600

7

9

8400

10

6

4000

8

7

8900

10

7

4200

8 и 7

8 и 10

9100

10

8

4500

8

9

9400

10

9

 

 

 

10 000

10

10

Устройство для измерения емкостей конденсаторов

Для конструирования, сборки, монтажа и выполнения регулировочных работ необходимо устройство или прибор для измерения емкостей конденсаторов. Рассматриваемое устройство (рис. 1.12) относится к сравнительно простому, дешевому, малогабаритному и достаточно точному типу приборов, которые позволяют не только определять в широких пределах емкости конденсаторов, но и оценивать величину емкости монтажа, погонной емкости кабелей, емкости переходов ППП. Это устройство дает возможность измерять емкости оксидных неполярных и полярных конденсаторов от нескольких десятых микрофарады до 10 тысяч микрофарад в восьми поддиапазонах методом прямого отсчета показаний по шкале ИП.

Устройство включает в свой состав входные и выходные цепи, сетевой понижающий трансформатор питания 77, выпрямительное устройство, работающее на емкостный фильтр; стабилизатор напряжения и измеритель емкости, собранный на ОУ DAI и DA2.

Работает устройство от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, включается в сеть с помощью электрического соединителя XI типа «вилка». На входе устройства установлен плавкий предохранитель Z7/, защищающий от перегрузок и коротких замыканий, которые могут возникнуть при ошибках в монтаже и неправильной сборке. Включается и выключается устройство с помощью переключателя SI.

Рис. 1.12. Схема устройства для измерения емкостей конденсаторов.

Сетевой понижающий трансформатор питания 77 изготавливается на броневом магнитопроводе типа Ш, активная площадь поперечного сечения стали которого должна быть не менее 4 см2. Трансформатор состоит из одной катушки с двумя обмотками, пропитанными изоляционными лаками и имеющими повышенную электрическую прочность изоляции. Сетевой трансформатор 77 обеспечивает полную гальваническую развязку вторичных цепей устройства от высокого напряжения питающей сети переменного тока, расчетный уровень выходного выпрямленного напряжения и дополнительную электробезопасность при эксплуатации. В качестве сетевого трансформатора может быть использован трансформатор кадровой развертки типа ТК-110А.

Выпрямительное устройство выполнено на четырех диодах VD1—VD4 по однофазной двухполупериодной мостовой схеме, на двух конденсаторах С/ и С2 и резисторе /?//. Выпрямитель по этой схеме обеспечивает повышенную частоту пульсаций выпрямленного напряжения постоянного тока, хорошее использование габаритной мощности сетевого трансформатора, пониженное обратное напряжение на комплекте выпрямительных диодов. На выходе выпрямителя применен емкостный фильтр, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения, которое подается на стабилизатор напряжения, собранный на транзисторах VT1, VT4 и стабилитроне VD5. На выходе стабилитрона действует стабилизированное напряжение 12 В.

Сетевой трансформатор 77 типа LU20X20 содержит 3610 витков в первичной обмотке, намотанных проводом марки ПЭЛ диаметром 0,18 мм, и 246 витков провода марки ПЭЛ диаметром 0,5 мм во вторичной обмотке. После сборки и установки трансформатора на основание устройства его необходимо закрыть металлическим кожухом.

Перед измерением проверяемый конденсатор подключается к соединителям Х2 и ХЗ. После включения питания переключателем S1 устройство находится в исходном состоянии. Конденсаторы Сх и СЗ разряжены, так как контакты переключателя S3.I разомкнуты. Для ограничения разрядного тока при измерении конденсаторов большой емкости последовательно с контактами переключателя S3 J введен резистор R16. При замыкании контактов переключателя S3.J начинает заряжаться конденсатор Сх через один из резисторов Rl—R8 в зависимости от положения переключателя S2.

В схеме устройства использованы два ОУ, один из которых DA1 является компаратором, т. е. ИП для сравнения измеряемой величины с эталоном, а второй включен как повторитель в вольтметре постоянного тока. Конденсатор Сх начинает постепенно заряжаться до заданного уровня, определяемого резисторами R9 и R10, и в это время напряжение на выходе микросхемы DA1 остается на низком уровне, близком к нулю.

На транзисторах VT2 и VT3 собран источник тока для зарядки конденсатора СЗ. Величина зарядного тока регулируется переменным резистором R13. Примерно через 1 с после начала заряда конденсатора напряжение на входе компаратора достигает порогового значения, и он изменяет свое состояние. Заряд конденсатора СЗ прекращается. Напряжение на этом конденсаторе измеряется вольтметром постоянного тока. Выпрямительный диод VD7 обеспечивает уменьшение влияния нестабильности питающего напряжения на точность измерения емкости конденсатора Сх. После окончания измерения конденсатор СЗ медленно разряжается, что обеспечивается высоким входным сопротивлением вольтметра, так как ОУ работает в качестве повторителя.

При изготовлении устройства применены следующие комплектующие ЭРЭ: транзисторы vti типа МП16Б, vt2 — КТ342А, vt3 — КТ342, vt4 — ГТ403Б; сетевой понижающий трансформатор питания 77 типа Ш20X20; микросхемы da1 типа К140УД7, da2 — К140УД7; конденсаторы С/ типа К50-6-50В-500 мкФ, с2 — К50-6-50В-200 мкФ, сз — К50-6-16В-20 мкФ; стабилитрон vd5 типа Д813; выпрямительные диоды vd1—vd4 типа Д9Д, vd6 — КД503Б, vd7 — КД521А; резисторы r1 типа ВСа-0,25-600 кОм, r2 — ВСа-0,25-120 кОм, r3 — ВСа-0,25- 60 кОм, r4 — ВСа-0,25-12 кОм, r5 — ВСа-0,25-6 кОм, r6 — ВСа-0,25- 3,9 кОм, r7 — ВСа-0,25-1,2 кОм, r8 — ВСа-0,25-600 Ом, r9 — ВСа- 0,25-910 Ом, r10 — ВСа-0,25-1 кОм, rii — ВСа-0,5-6,2 кОм, r/2 — ВСа-0,25-18 кОм, ri3 — СПЗ-45а-0,5-А-15 кОм, r14 — ВСа-0,25-820 кОм, ri5 — ВСа-0,25-2,2 кОм, r16 — ВСа-0,25-2,2 МОм, r17 — ВСа- 0,25-5,6 кОм; диод vd8 типа Д226А; переключатели si типа П1Т-1-1, s2 — ПГК-ПП1Н, s3 — МТЗ-1; микроамперметр ра1 типа М4204, класс 1,5, шкала 300 мкА; плавкий предохранитель f1 типа ПМ-1-0,15 А; электрические соединители xi типа «вилка», х2 и хз типа КМПЗ-1 приборные.

Налаживание устройства начинают с БП. Последовательно проверяются входные и выходные напряжения на сетевом трансформаторе, выпрямителе и стабилизаторе напряжения. Если все основные параметры находятся в норме и на выходе действует стабилизированное напряжение 12 В, то переходят к регулировке и проверке напряжения на ОУ. Подбором сопротивления резистора Р17 устанавливают на микросхеме DA2 напряжение в пределах от 1 до 1,5 В. После этого, последовательно переключая поддиапазоны измерений, по эталонному конденсатору калибруют устройство подстроечным резистором /?/<?, устанавливая требуемый ток зарядки конденсатора СЗ. При регулировке и настройке можно использовать другие комплектующие ЭРЭ, которые не ухудшают эксплуатационные характеристики. Например, резисторы типа ВСа можно заменить на резисторы типов МЛТ, ОМЛТ, УЛИ, МТ; можно применить микросхемы типа КД140УД7; транзисторы типов КТ3107А, КТ312Б; диоды типов КД503В, КД521А; стабилитрон типа Д814Г.

Техническая характеристика

устройства для измерения емкостей конденсаторов

Номинальное напряжение питающей сети неременного тока, В   220

Номинальная частота питающей сети переменного

тока, Гц ……………………………………………………… 50

Пределы изменения напряжения питающей сети

переменного тока, В ……………………………………… 180—240

Пределы изменения частоты питающей сети

переменного тока, Гц …………………………………….. 49—51

Напряжение автономного источника питания, В …. 12

Пределы измерения емкостей конденсаторов в поддиапазонах, мкФ:

1-                  й………………………………………………….       0—3

2-                  й……………………………………………………… 0—15

3-                  й……………………………………………………… 0—30

4-                  й……………………………………………………… 0—150

5-                  й……………………………………………………… 0—300

6-                  й……………………………………………………… 0—1500

7-                  й……………………………………………………… 0—5000

8-                  й……………………………………………………… 0—15 000

Точность измерения, %, не менее………………….. 5

Коэффициент нелинейных искажений питающей сети

переменного тока, %, не менее ………………….. 10

Помехозащищенность устройства при воздействии

внешнего электромагнитного поля, дБ ……….. 120

Кпд, %, не менее ……………………………………… 95

Литература:

  Сидоров И. Н. С34 Самодельные электронные устройства для дома: Справочник домашнего мастера.— СПб.: Лениздат, 1996.- 352 е.. ил.

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