Журнал Радио 4 номер 1947 год. Вольтметр - омметр

Журнал Радио 4 номер 1947 год. Вольтметр — омметр Г. А. Кайро 

В большинстве случаев в распоряжении радиолюбителя имеется только один измерительный прибор, чаще всего вольтметр магнитно-электрического типа. Шкала этих приборов равномерная.

У любого такого вольтметра можно довольно легко расширить пределы измерений и заново проградуировать шкалу, так чтобы можно было использовать его в качестве вольтметра, омметра и амперметра (миллиамперметра).

Рис. 1.   Рис. 2.

Конечно, проще всего было бы определить эти величины с помощью соответствующих измерительных приборов. Однако такая возможность имеется далеко не у всех.

Поэтому нам придется определить эти данные с помощью того же вольтметра, который мы собираемся переделывать.

Для определения внутреннего сопротивления нашего прибора проделаем следующее.

Измерим с помощью нашего вольтметра напряжение соответствующей батареи и обозначим его через U1. Затем соединим последовательно с прибором омическое сопротивление R, величина которого нам точно известна, и вновь присоединим вольтметр к батарее (рис. 1). Вольтметр покажет теперь меньшее напряжение, которое мы обозначим через U2.

Теперь мы можем определить внутреннее сопротивление нашего прибора по следующей формуле:

где

Rnp— внутреннее сопротивление прибора в Ω;
R — сопротивление, величина которого нам известна, в Ω;
U1 и U2 — величины напряжений (в вольтах), которые показал вольтметр при первом и втором измерениях.

Зная же внутреннее сопротивление прибора, можно легко по следующей формуле определить потребляемый им ток:

где ╡пр — ток, потребляемый вольтметром в А;

Lпp — предельное напряжение, которое можно измерить прибором, — в V;
Rnp — внутреннее сопротивление вольтметра в Ω.

Для пояснения решим следующий пример

Имеется вольтметр со шкалой на 6 V. При измерении напряжения батареи, составленной из трех сухих элементов, он показал 4,5 V, а после включения последовательно сопротивления R величиною 12 500 Ω он показал напряженне 2 V. В результате этих измерений мы определили, что U1 = 4,5 V и U2 = 2 V. Кроме того, нам известно, что R = 12 500 Ω и что вся шкала вольтметра равна 6 V, т. е. Unp = 6 V.

По формуле (I) определяем внутреннее сопротивление прибора:

Далее определяем по формуле 2 силу тока 1пр, потребляемую вольтметром:

При выполнении описанных выше измерений необходимо иметь в виду следующее.

Нужно применять батарею свежую, с таким напряжением, чтобы при первом измерении стрелка вольтметра отклонялась в область правой части шкалы, т. е. дальше середины шкалы.

Рис. 3.

Сопротивление же R следует выбирать такой величины, чтобы при втором измерении стрелка вольтметра отклонилась на значительно меньший угол, чем при первом измерении.

Для вольтметров со шкалой до 5 — 10 V величина этого сопротивления может быть от 2 000 до 20 000 Ω, а для вольтметров со шкалой до 200—300 V — от 60 000 до 600 000 Ω.

Чем точнее известна величина сопротивления R, тем точнее можно определить внутреннее сопротивление прибора и ток, потребляемый им.

В качестве R лучше всего применять сопротивления типа ТО с золотым пояском, потому что у этих сопротивлений допуски не превышают 5 процентов, а чем меньше допуски, тем точнее будут результаты вычислений.

Рис. 4.

Описанным выше способом можно определять величины Rпр и Iпp с достаточной для радиолюбительской практики точностью.

ИЗМЕРЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Теперь перейдем к рассмотрению вопроса, как можно с помощью вольтметра, величины Rпр и Iпp которого известны, измерять сопротивления.

Для этого используем схему, изображенную на рис. 2.

При замыкании клемм 1 и 2 накоротко вольтметр покажет напряжение батареи, которое мы обозначим через U1.

Затем к клеммам 1 и 2 подключаем сопротивление R, величину которого мы хотим измерить.

Вольтметр на этот раз, конечно, покажет меньшее напряжение, которое мы обозначим через U2.

По этим двум напряжениям определяем величину сопротивления R так:

где

R — измеряемое сопротивление в Ω;
n — полное число делений шкалы вольтметра;
U1 — напряжение, которое показал вольтметр при замкнутых накоротко клеммах 1 и 2;
U2 — напряжение, которое показал вольтметр при включенном сопротивлении Rх ;
Iпр — ток в mA потребляемый вольтметром при максимальном отклонении его стрелки (его часто обозначают Iшк — ток шкалы прибора);
а — число делений на которое отклонилась стрелка вольтметра при включенном сопротивлении Rх (т. е. тогда, когда вольтметр показывает напряжение U2). Решим числовой пример. Допустим, имеется вольтметр со шкалой на 3 V (рис. 3).


Рис. 5.

Вся шкала вольтметра разбита на 12 делений (т. е. n = 12), следовательно, одно деление соответствует четверти вольта. Ток I потребляемый вольтметром, равен 2 mА.

При замкнутых накоротко клеммах 1 и 2 вольтметр показал 2,5 V, а при включенном сопротивлении R — 1,75 V (стрелка прибора отклонилась при этом на 7 делений).

Следовательно, U1 = 2,5 V; U2 = 1.75 V; а = 7.

Нужно определить величину сопротивления R.

Согласно приведенной выше формуле R будет равно:

Чтобы вольтметр сразу показывал величину измеряемых сопротивлений, необходимо его шкалу проградуировать в омах. Причем для более полного использования его шкалы необходимо взять батарею с таким напряжением, чтобы при замыкании клемм 1 и 2 накоротко стрелка вольтметра отклонялась на всю шкалу. Например, если имеется вольтметр со шкалой на 3 V, то и батарею следует брать напряжением в 3 V, если же вся шкала вольтметра проградуирована на 8 V, то напряжение батареи лучше всего выбрать равным около 7,5 V.

ГРАДУИРОВКА ШКАЛЫ В ОМАХ

Приступая к градуировке шкалы в омах, прежде всего необходимо определить сопротивление Rпр самого вольтметра уже известным нам способом или же по следующей формуле:

где

Uшк — напряжение шкалы прибора (максимальное напряжение, которое измеряет вольтметр) в V; ╡шк — ток, потребляемый прибором в mА (т. е. Inp). Расчет шкалы будем вести по следующей формуле:

Здесь:
U1 — напряжение батареи в V;
Rпp — сопротивление вольтметра в Ω;
U2 — напряжение, которое покажет вольтметр при подключении к клеммам 1, 2 сопротивления R.

Придавая различные значения величине Rx и подставляя их в эту формулу, мы будем определять для каждого случая величину U2.

На шкале вольтметра в точках, соответствующих полученным величинам U2, делаем отметки и возле них проставляем соответствующие значения сопротивлений Rx.

Таким путем мы проградуируем всю шкалу вольтметра в омах (рис. 4) и сможем в дальнейшем пользоваться им как омметром. Конечно, когда имеется набор нужных сопротивлений, то градуировку шкалы можно выполнить опытным путем, включая по очереди в прибор эталонные сопротивления и отмечая каждый раз на шкале черточкой отклонение стрелки прибора. Затем возле каждой отметки ставится величина соответствующего сопротивления.

Этим путем легче всего производить градуировку, потому что каждый раз отклонившаяся стрелка вольтметра будет точно показывать нам искомую на шкале точку.

При градуировке же шкалы расчетным путем значения U2 обычно получаются с сотыми долями вольт и поэтому точно определить место нужной точки на шкале прибора по этим цифровым данным бывает довольно трудно.

Знак ∞ ставится в начале (против нуля) шкалы вольтметра, а «нуль» омов — в конце шкалы, т. е. в точке, соответствующей полному напряжению U1 батареи.

При пользовании прибором следует предварительно каждый раз проверять напряжение батареи, замыкая накоротко клеммы 1 и 2, Стрелка прибора при нормальном напряжения батареи должна отклониться до точки «О» (по шкале омов).

Конструктивно прибор может быть выполнен самым различным образом. Принципиальная же его схема показана на рис. 5.

При установке переключателя П в положение «V» прибор будет работать как обычный вольтметр. Измеряемое напряжение должно подводиться к клеммам 1, 2. При установке же переключателя в положение «Ω» прибор будет работать как омметр. В этом случае к клем мам 1, 2 подключается измеряемое сопротивление. Батарея омметра присоединяется к клеммам 3, 4.

В детекторных приемниках используется одна половина периода колебаний, вторая половина остается неиспользованной. Многие радиолюбители пытаются осуществить в детекторных приемниках "двухполупериодиое детектирование" при помощи двух детекторов, полагая, что при этом получится вдвое более громкий прием.
Возможно ли это?

Ламповый приемник с обычным низкоомным динамиком, обмотка подмагничивания которого использовалась в качестве дросселя фильтра выпрямителя, вдруг замолчал. Радиолюбитель быстро установил, что перегорела вторичная обмотка выходного трансформатора. Запасного трансформатора у радиолюбителя не было.
Сначала радиолюбитель растерялся, но потом сообразил, как можно заставить приемник вновь заработать. Он сделал в приемнике несколько перепаек, и приемник заработал, правда, несколько тише чем раньше, но все же достаточно хорошо.
Как вы думаете, что сделал радиолюбитель в. приемнике?

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 4 номер 1947 год







Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.