Миллиампервольтомметр

Ты, конечно, обратил внимание на то, что в миллиамперметре, вольтметре и омметре, о принципе работы которых я рассказал, использовались однотипные стрелочные приборы. Невольно напрашивается вопрос: нельзя ли все это объединить в одном комбинированном измерительном приборе? Можно. Получится миллиампервольтомметр прибор для измерения токов, напряжений и сопротивлений.

подключить микроамперметр РА1.

Сопротивления резисторов и пределы измерений, указанные на рис. 116, соответствуют микроамперметру на ток I_и = 100 мкА с сопротивлением рамки R_и = 720 Ом. Для микроамперметров с иными параметрами I_и и R_и сопротивления резисторов для тех же пределов измерений придется пересчитать.

Часть прибора, относящаяся только к миллиамперметру постоянного тока (mА_), состоит из микроамперметра РА1, выключателя S1, резисторов R14 R18, образующих шунт R_III гнезд Х13 Х18 и зажима Общ. На любом пределе измерений через микроамперметр течет ток, не превышающий максимальный ток.

Применительно к микроамперметру, использованному в описываемым комбинированном измерительном приборе, я расскажу о расчете шунта R_III и составляющих его резисторов R14 R18. Для этого первый, наименьший предел измерений с шунтом (1 мА) обозначим I_п1 второй (3 мА) - I_п2 , третий (10мА) - I_п3, четвертый (30 мА) I_п4 пятый, наибольший (100 мА) I_п5

Сначала надо определить общее сопротивление шунта первого предела измерений I_п1 по такой формуле:

R_ш = R_и/(I_п1/I_и – 1) = 720/(1/0,1 – 1) = 80 Ом.

После этого можно приступить к расчету составляющих его резисторов, начиная с резистора R18 наибольшего предела измерений I_п5 (до 100 мА), в таком порядке:

Так можно рассчитать шунт и для микроамперметра с другими параметрами I_и и R_и подставляя их значения в эти же формулы.

Теперь о вольтметре постоянного тока V_. В эту часть прибора входит тот же микроамперметр РА1, добавочные резисторы R8 R13, гнезда Х7 Х12 и зажим — Общ. (контакты выключателя S1 разомкнуты, чтобы микроамперметр отключить от шунта). Каждый предел имеет самостоятельный добавочный резистор: R8 для предела 1 В, R9 для предела 3 В, R10 для предела 10 В, Rll для предела 30 В и т. д. С расчетом добавочных резисторов ты уже знаком.

Следующая часть прибора о днопредельный омметр Ω В него входят: микроамперметр РА1, резисторы R6 и R7, элемент G1, гнездо Х6 и зажим Общ. Соедини мысленно гнездо Х6 с зажимом Общ. Образуется замкнутая цепь (такая же, как на рис. 115), ток в которой зависит от напряжения источника питания G1 омметра, суммарного сопротивления резисторов R6, R7 и сопротивления рамки микроамперметра. Перед измерением сопротивления резистора или участка цепи измерительные щупы замыкают и резистором R6 Уст.О стрелку прибора устанавливают точно на конечное деление шкалы, т.е. на нуль омметра. Если стрелка прибора не доходит до нуля омметра, значит, необходимо заменить его источник питания. Суммарное сопротивление резисторов R6 и R7 выбрано таким, чтобы при напряжении источника питания омметра 1,2 1,5 В в цепи можно было установить ток, равный току I_и микроамперметра.

Таким омметром можно измерять сопротивление примерно от 100 150 Ом до 60 80 кОм.

входят: микроамперметр, диоды VI и V2, добавочные резисторы R1 R5, гнезда XI Х5 и зажим Общ. Рассмотрим для примера цепь предела измерений 3 В. При подключении измерительных щупов (гнездо XI, зажим Общ.) к источнику переменного тока напряжением до 3 В ток идет через добавочный резистор R1, выпрямляется диодом VI и заставляет стрелку микроамперметра отклониться на угол, соответствующий значению выпрямленного тока. Так . работает прибор и на других пределах измерений, разница лишь в сопротивлениях добавочных резисторов. Роль диода V2 вспомогательная: пропускать через себя отрицательную полуволну напряжения, минуя микроамперметр. Его, в принципе, может и не быть, но тогда при значительных измеряемых напряжениях отрицательная полуволна может пробить диод VI и вольтметр переменного тока выйдет из строя.

Для микроамперметра с другими параметрами I_и и R_и добавочные резисторы рассчитывай так же, как резисторы для измерений напряжений постоянного тока, а затем полученные результаты раздели на коэффициент 2,5.

Коротко о выборе пределов измерений. Наибольшая погрешность измерений токов и напряжений получается при отсчете измеряемых величин на первой трети части шкалы. Поэтому, выбирая пределы измерений, всегда стремись к тому, чтобы первый (наименьший) из них захватывал первую треть шкалы второго предела, второй предел первую треть шкалы третьего предела и т. д. В этом отношении удобными для измерений можно считать пределы: 0 1, 0 3, 0 10, 0 30, 1 100. Именно эти пределы измерений токов и напряжений выбраны для рекомендуемого тебе комбинированного прибора.

Но это не значит, что только такими должны быть пределы измерений. С учетом габаритов и разметки делений шкалы микроамперметра можно выбрать и другие пределы, например 0 1, 0 5, 0 25, 0—100. Но отчет измеряемых величин надо стараться вести за пределами первой трети шкалы.

Возможную конструкцию комбинированного измерительного прибора, в котором используется микроамперметр М24, ты видишь на рис. 117. Роль входных контактов выполняют гнезда трех семиштырьковых ламповых панелек и один зажим. Гнезда одной панельки относятся только к миллиамперметру, гнезда второй панельки только к вольтметру постоянного тока, третьей к омметру и вольтметру переменного тока. Зажим Общ. является общим входным контактом для всех видов и пределов измерений.

Микроамперметр, ламповые панельки, переменный резистор R6 (типа СП 1) и выключатель S1 (тумблер ТВ2 1) укрепи на гетинаксовой панели размерами 200 х 140 мм, а элемент G1 (332) на боковой фанерной (или дощатой) стенке прибора. Резисторы шунта и добавочные резисторы вольтметров монтируй непосредственно на выводных контактах ламповых панелек. Общими монтажными проводниками резисторов вольтметров могут быть отрезки голого медного провода толщиной 1 1,5 мм, припаянные к центральным контактам панелек.

В качестве добавочных резисторов используй резисторы МЛТ 0,5 или МЛТ 1,0. Резисторы R14 R18 шунта должны быть проволочными. Используй для них высокоомный манганиновый или константановый провод диаметром 0,08 0,1 мм в шелковой или бумажной изоляции. Отрезки провода нужной длины наматывай на корпусы резисторов МЛТ 0,5 или МЛТ 1,0 с номиналами не менее 20 50 кОм и припаивай их концы к проволочным выводам резисторов.. Длину отрезка провода необходимого сопротивления можно рассчитать, пользуясь справочной литературой, или измерить омметром.

Отрезок константанового провода ПЭК, например, диаметром ОД мм и длиной 1 м обладает сопротивлением около 60 Ом. Следовательно, для всего шунта (80 Ом) потребуется около 1,5 м такого провода.

Сопротивления резисторов шунта, как бы точно они ни были рассчитаны, во время градуировки прибора обязательно придется несколько уменьшать или, наоборот, увеличивать, т. е., как говорят, подогнать под параметры микроамперметра. И чтобы не наращивать провод в случае его недостаточного сопротивления, отрезки провода для резисторов шунта делай на 5 10% длиннее расчетных.

Конструкция измерительного щупа может быть такой, как на рис. 118. Это медный или латунный стержень (проволока) диаметром 3 4 и длиной 120 150 мм, один конец которого заострен. К другому его концу припаян гибкий (многожильный) изолированный проводник, оканчивающийся однополюсным штепселем, вставляемым в гнезда ламповых панелек, или вилкообразным металлическим наконечником под зажим Общ. На стержень надета изолирующая (резиновая, поливинил хлоридная трубка. Она закрывает весь стержень щупа, включая место спайки его с гибким проводником. Из трубки выступает только заостренный кончик стержня, которым можно прикасаться к точкам измеряемых цепей. Если не окажется подходящей изоляционной трубки, то закатай стержень щупа в полоску бумаги, предварительно промазав ее клеем БФ 2 или каким либо лаком, и хорошенько просуши. Толщина бумажного слоя должна составлять 0,5 0,8 мм. Сверху бумажную изоляцию покрой тем же клеем или лаком или покрась масляной краской.