Журнал Радио 11 номер 1971 год.

Журнал Радио 11 номер 1971 год. ЛАБОРАТОРИЯ РАДИОЛЮБИТЕЛЯ ПРАКТИКА ИЗМЕРЕНИЯ АВОМЕТРОМ А. СОБОЛЕВСКИЙ

Итак, у вас есть авометр — прибор, способный измерять токи, напряжения, сопротивления. Но это пока полдела — надо еще уметь им пользоваться, иначе могут получиться результаты, ничего общего не имеющие с действительными измеряемыми величинами.

Какова должна быть точность измерений? Измерить какую-либо электрическую величину с абсолютной точностью принципиально невозможно. Попробуйте измерить несколько раз одну и ту же величину одним и тем же прибором — результаты будут чуточку различными. Происходит это потому, что градуировка прибора не остается постоянной, условия измерений хоть и незаметно, но все же разнятся, да и человек, производящий измерения, каждый раз производит отсчет чуть-чуть иначе.

Точность, с которой следует измерять ту или иную величину, определяется прежде всего влиянием этой величины на нормальную работу радиоаппарата. Например, известно, что изменение режима работы лампы или транзистора на 3—5% практически не сказывается на нормальной работе каскада. Следовательно, нет необходимости измерять токи и напряжения в цепях этого каскада с точностью, превосходящей 3—5%. Авометр, описанный в предыдущем номере нашего журнала, обеспечивает такую точность измерений.

Заметим, что лучше выбирать такую шкалу прибора или такой предел измерений, при которых стрелка прибора будет отклоняться более, чем на половину шкалы.

Присоединение прибора к измеряемой цепи в той или иной мере изменяет режим работы радиоаппарата. В самом деле, миллиамперметр обладает внутренним сопротивлением, и тем большим, чем на меньший предел измерения он включен. Его включение в разрыв цепи увеличивает ее сопротивление, и ток в измеряемой цепи уменьшается. Миллиамперметр, следовательно, покажет меньший ток в цепи, чем ток, который был в ней до включения прибора. Если измеряемая цепь высокоомная, то включение в нее относительно небольшого внутреннего сопротивления миллиамперметра изменяет ее общее сопротивление незначительно и не приводит к большой погрешности. Но если эта цепь не содержит больших сопротивлений, то результат измерения будет далек от истинного. Для измерения в такой цепи необходим миллиамперметр с малым внутренним сопротивлением, что зависит в основном от значения Rи.

Вольтметр, подключаемый параллельно измеряемой цепи, тоже обладает внутренним сопротивлением, которое будет тем больше, чем больший выбран предел измерения. Однако каким бы большим оно ни было, вольтметр уменьшает общее сопротивление участка цепи и тем самым снижает напряжение на нем.

Цепи радиотехнической аппаратуры обычно высокоомные, поэтому измерять напряжение в них можно только вольтметром с внутренним сопротивлением не менее 5—10 ком/в, иначе вольтметр покажет значительно меньшее напряжение, чем было в цепи до его подключения. Так, например, если сопротивление участка цепи, на котором измеряют напряжение, равно 50 ком, то подключение параллельно этому участку вольтметра с внутренним соппотивлением 1 ком/в и на пределе измерения 100 в равносильно подключению к этому участку сопротивления R=1000X100= 100 ком. В этом Случае общее сопротивление участка цепи будет:

Если раньше ток, проходящий через этот участок цепи, создавал на нем падение напряжения, например, U=70 в (следовательно, ток I= U/R= 70/50000=0,0014 а), то в результате подключения вольтметра и уменьшения общего сопротивления на этом участке цепи напряжение на нем также уменьшится (при неизменном токе):

Именно эти 46,62 в и покажет вольтметр. Ошибка в измерении, как видите, значительная. Если вольтметр будет обладать большим внутренним сопротивлением, например, 10 ком/в, то прибор покажет напряжение U'=66,7 в. Это уже допустимая погрешность измерений.

Схема измерения напряжений на электродах электронной лампы показана на рис. 1. Напряжение на аноде трехэлектродной лампы (Ua) можно измерить вольтметром с внутренним сопротивлением 1—5 ком/в. Погрешность измерения будет невелика. Но если таким вольтметром измерять напряжение на аноде пентода, обладающего большим внутренним сопротивлением (порядка сотен килоом) с высокоомным нагрузочным резистором (Rа) в анодной цепи (сопротивление тоже порядка сотен килоом), то погрешность измерения значительно возрастает, так как внутреннее сопротивление вольтметра окажется соизмеримым с внутренним сопротивлением пентода. В таких случаях нужен прибор с внутренним сопротивлением не менее 10 ком/в, а еще лучше — электронный вольтметр.

Чтобы измерить напряжение на катоде лампы, вольтметр подключают параллельно резнстору Rк.

Сложнее измерить напряжение на управляющей сетке радиолампы. Если вольтметр включить непосредственно между сеткой и катодом, то он будет шунтировать резисторы Rc и Rк (рис. 2). Сопротивление резистора утечки сетки Rc обычно большое (470 ком — 1 Мом), поэтому внутреннее сопротивление магнитоэлектрического вольтметра составит (на шкале 5—10 в) едва половину общего сопротивления цепи между точками подключения прибора. Напряжение на участке сетка — катод резко снижается, и ошибка измерения при таком включении вольтметра будет очень большой.

Однако измерить напряжение смещения можно не только непосредственно на сетке лампы, но и на резисторе RK, на котором создается это напряжение. Сопротивление Rк редко превышает 1 ком, поэтому достаточно точно измерить напряжение на нем можно даже низкоомным вольтметром.

Схема измерения напряжений на электродах транзисторов показана на рис. 3. Если сопротивления нагрузочных резисторов в цепях анодов ламп измеряются десятками и даже сотнями килоом, то нагрузочные резисторы в коллекторных цепях транзисторов (Rк) обычно не превышают нескольких килоом. Но это не значит, что напряжения на электродах транзисторов можно измерять низкоомными вольтметрами. Наоборот, внутреннее сопротивление вольтметра, предназначенного для измерений в транзисторной аппаратуре, должно быть больше, чем для измерений в ламповых конструкциях. Объясняется это тем, что на низком пределе измерений добавочный резистор имеет небольшое сопротивление. Для измерения напряжений на электродах транзисторов желательны вольтметры с внутренним сопротивлением не менее 10 ком/в.

Если такого вольтметра нет, то напряжения на электродах транзистора можно измерить косвенным путем. Допустим, надо измерить напряжение на коллекторе. Сначала определяют ток через транзистор: где — напряжение на эмиттерном резисторе Rэ, измеренное вольтметром с внутренним сопротивлением 3—5 ком/в. Напряжение UK в этом случае подсчитывают по формуле: Значительно большее влияние оказывает подключение вольтметра и миллиамперметра на режим работы радиоаппарата по переменному току. Например, если миллиамперметр включить между анодом лампы (или коллектором транзистора) и высокочастотным контуром (рис. 4), то через измерительный прибор и соединительные проводники пойдут обе составляющие анодного тока — постоянная и переменная. Сам магнитоэлектрический прибор не будет реагировать на переменную составляющую. Но при таком включении миллиамперметра может возникнуть паразитная емкостная связь но высокочастотному току между анодом (выходом) и управляющей сеткой (входом) лампы.

В результате режим работы лампы столь значительно изменится, что показания миллиамперметра не будут соответствовать току рабочего состояния каскада. Поэтому при измерении тока анода лампы или коллекторной цепи транзистора миллиамперметр надо включать в том участке цепи, где уже нет высокочастотной составляющей, в нашем примере — за конденсатором С,, замыкающим высокочастотную составляющую анодного тока на «землю».

Если, такого конденсатора нет, как это иногда бывает в каскадах усиления НЧ, то на время измерений таким конденсатором (емкостью 0,1 — 0,5 мкф) надо шунтировать измерительный прибор. Если этого окажется недостаточно (паразитную связь можно обнаружить по изменению показаний прибора при перемещении соединительных проводников, влиянию рук), то надо заблокировать на «землю» и управляющую сетку лампы конденсатором емкостью 0,01 мкф.

Вольтметр постоянного тока также надо подключать к такой точке цепи, в которой отсутствует переменная составляющая и, если надо, шунтировать его конденсатором.

При измерении переменных токов и напряжений прибор следует подключать к измеряемой цепи через конденсатор, чтобы не пропустить постоянную составляющую. Емкость конденсатора должна быть тем большей, чем ниже частота тока или напряжения. При измерениях в цепях трактов НЧ она должна составлять 0,5—1 мкф.

Измеряя переменные токи, надо стремиться так выбрать точки подключения прибора, чтобы один из его соединительных проводов можно было «заземлить». На рис. 5 показаны неправильный и правильный способы подключения прибора. В первом случае в измеряемую цепь включаются две паразитные емкости, а во втором только одна, что значительно меньше изменяет режим работы устройства.

Измеряя переменное напряжение, еще недостаточно сказать, что оно равно, например, 100 в. Дело в том, что переменное напряжение можно характеризовать тремя значениями: амплитудным — наибольшим по величине мгновенным значением за период; средним, соответствующим среднему арифметическому из мгновенных значений за полуперпод (за период среднее значение для симметричной формы напряжения, например, синусоиды, равно нулю) и действующим — среднеквадратичной величиной тока за период. А что такое 100 в?

Вольтметры выпрямительной системы реагируют на среднее значение переменного тока, но их шкалы градуируют в действующих значениях. И если вольтметр такой системы показывает 100 в, то это действующее значение измеряемого напряжения. Среднее же значение этого напряжения будет 100/1,11 = 90 в, а амплитудное 100√2=141 в.

Но эти вычисления соответствуют лишь случаю, когда форма измеряемого напряжения синусоидальная. Тот же вольтметр при измерении напряжений прямоугольной формы покажет завышенные результаты,

так как при такой форме все три значения его напряжения равны, а при градуировке вольтметра на синусоидальном токе его показания, соответствующие среднему значению измеряемого напряжения, умножались на коэффициент 1,11, и шкала вольтметра градуирована в действующих значениях. И наоборот, при измерении напряжения хаотической формы, для которой отношение действующего значения к среднему более 1,11, показания вольтметра выпрямительной системы будут занижены.

Напомним: приборы выпрямительной системы пригодны для измерений переменных токов и напряжений только звуковой частоты или немного выше — примерно до 100 кгц. Измерять переменные токи и напряжения в колебательных контурах и высокочастотных каскадах можно только высокочастотными приборами, о которых речь пойдет позже.

Теперь об измерении сопротивлений. Особых трудностей здесь нет. Надо только помнить, что при измерении высокоомных резисторов нельзя касаться пальцами их обоих выводов, иначе омметр покажет сопротивление, меньшее фактического скажется электропроводимость вашей кожи.

Сложнее измерить сопротивление резистора, вмонтированного в приемник, усилитель или иное радиотехническое устройство. При таких измерениях питание конструкции должно быть выключено и ее конденсаторы, особенно электролитические, разряжены, иначе будут значительные погрешности в измерениях и омметр может даже испортиться. Далее надо по принципиальной схеме проследить цепи, к которым подключен измеряемый резистор, выяснить, не подключены ли параллельно ему другие резисторы, обмотки трансформаторов, дроссели, катушки индуктивности или другие детали, которые могут исказить результаты измерений, так как в этом случае омметр будет измерять сопротивление не одного резистора, а общее сопротивление сложной цепи.

В большинстве случаев для измерения сопротивления резистора или иной детали, вмонтированной в конструкцию, приходится выпаивать их или отпаивать хотя бы один из выводов.

К СВЕДЕНИЮ ЧИТАТЕЛЕЙ

Доводим до сведения читателей журнала «Радио», что редакция подписку на журнал не производит и отдельных номеров журнала не высылает.
По всем вопросам, связанным с подпиской на журнал, следует обращаться только в местные органы «Союзпечати»

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 11 номер 1971 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.