Вольтметр универсальный в7-15

Прибор (рис. 3-5) предназначен для измерения постоянного напряжения, эффективных значений переменного синусоидального напряжения и сопротивления постоянному току.

Для расширения пределов. измерения служат делители напряжения ДН-105 и ДН-106. Тройниковые переходы ТП-103 и ТП-104 позволяют измерять напряжение в высокочастотных трактах с волновыми сопротивлениями 50 и 75 Ом. С помощью специального щупа, придаваемого к прибору, можно измерять постоянное напряжение в цепях с составляющей переменного напряжения:

Основные технические характеристики

1. Пределы измерения:

постоянного напряжения через входные клеммы — 0,03...1000 В, с внешним делителем ДН-105—I... 20 кВ; переменного напряжения через входные клеммы —0,2...1000 В в диапазоне частот 20 Гц... 1 МГц, с пробником —0,2... 100 В в диапазоне частот 20 Гц...70О МГц, с внешним делителем ДН-106—100... 1000 В в диапазоне частот —5 кГц.. 300 МГц; сопротивления постоянному току—10...109 Ом.

2. Погрешности измерения:

постоянного напряжения через входные клеммы — не более ±2,5%, с делителем ДН-105 — не более ±4%;

переменного напряжения через входные клеммы — не более ±4%, с пробником — не более +4%, с пробником и делителем ДН-106 — не более ±6%; сопротивления постоянному току — не более ±4%.

3. Активное входное сопротивление при измерении постоянного напряжения до 1000 В — не менее 15 МОм (с делителем ДН-105 — не менее 350 МОм), при измерении переменного напряжения на частоте 1000 Гц — не менее 3 МОм, на частоте 100 МГц — не менее 50 кОм, с делителем ДН-106 на этой же частоте — не менее 100 кОм.

Входная емкость прибора — не более 1,8 пФ (при работе с пробником), не более 4 пФ (при работе с пробником и делителем ДН-106), не более 30 пФ (при измерении через входные клеммы).

Потребляемая мощность — не более 25 В. А.

Схема прибора

Структурная схема прибора В7-15 изображена на рис. 3-6. Принцип измерения переменного напряжения основан на детектировании его амплитудным детектором, выполненным в виде выносного высокочастотного пробника, и последующем усилении выпрямленного напряжения балансным усилителем постоянного тока.

Измеряемое постоянное напряжение на пределах 0,3; 1; 3 и 10 В поступает непосредственно на усилитель постоянного тока, а на пределах 30, 100, 300 и 1000 В — на входной делитель напряжения и затем на вход усилителя.

Измеряемое переменное напряжение на пределах 1 „. 100 В при измерении через входные клеммы непосредственно подается на высокочастотный пробник, а на пределах 300 ... 1000 В — через входной делитель и далее на усилитель.

В качестве индикатора используется микроамперметр Р1 с током полного отклонения стрелки 100 мкА.

Принципиальная схема прибора В7-15 (рис. 3-7) состоит из трех частей: вольтметра постоянного напряжения, вольтметра переменного напряжения и омметра.

Измеряемое постоянное напряжение на пределах 0,3; 1; 3 и 10 В на сетку лампы V2 поступает через переключатели 5 1/5, S 2/4 или 5 2/5, S 2/2 и фильтр R30, СЗ, а на пределах 30, 100, 300 и 1000 В предварительно подается на входной делитель R7 с коэффициентами деления 3,162; 10; 31,62 и 100 соответственно. Суммарное сопротивление этого делителя, равное 15 МОм, является входным сопротивлением прибора на пределах измерения 30 ... 1000 В.

Усилитель постоянного тока выполнен на двойных триодах V2 и V3 по двухкаскадной балансной схеме. В катодные цепи второго каскада усилителя включены стабилитроны V4 и V5, обеспечивающие стабилизацию работы усилителя при изменении напряжения сети. Усилитель в целом охвачен глубокой обратной связью, т. е. выходное напряжение его почти полностью подается на вход усилителя. Режим работы усилителя устанавливается потенциометром R36. Баланс усилителя, т. е. установка нуля микроамперметра, осуществляется с помощью потенциометра R27, ручка которого выведена на лицевую панель прибора. Потенциометр R28 служит для расширения пределов установки баланса усилителя при его регулировке после смены ламп при длительной эксплуатации прибора.

На выход усилителя подключается микроамперметр Р1 (100 мкА) с добавочными резисторами (R20... R24, R37, R39) и шунтами (R38, R40), которые предназначены для точной установки границ шкал на всех пределах измерения. Чувствительность измерительной системы около 120 мкА по току и 300 мВ по напряжению. Для защиты от перегрузок служат стабилитроны V6 и V7, которые при подводимом напряжении, большем 0,7 В, пробиваются и шунтируют микроамперметр.

Измеряемое переменное напряжение до 100 В выпрямляется с помощью амплитудного детектора, выполненного по параллельной схеме на диоде VI, резисторах Rl, R2 и конденсаторах CI, C2. После выпрямления напряжение отрицательной полярности, практически равное амплитудному значению, через фильтр R2, С2 и переключатель 5 2/2 поступает на вход усилителя. Для компенсации начального тока диода VI на его катод подается компенсационное напряжение около 0,1 ... 1,5 В, которое снимается с делителя R41 ... R43 на выходе стабилизатора накала.

Измеряемое низкочастотное напряжение (до 5 кГц) на пределах 300 и 1000 В поступает на входной делитель, выполненный на резисторах R3... R5 с коэффициентом деления 1 :100, благодаря чему на пробник, вставленный в гнездо X, через переключатель 5 1/1 на вход усилителя подается напряжение, в 100 раз меньшее приложенного к входным клеммам XI, ХЗ.

Для расширения пределов измерения до 1000 В на высоких частотах (5 кГц ... 300 МГц) служит емкостный делитель ДН-106 с коэффициентом деления 1 : 100.

включаемого последовательно с образцовыми резисторами и источником напряжения 0,7 В, по падению напряжения, снимаемому с образцового резистора на усилитель, можно определить значение r_x При закороченных клеммах омметра все напряжение источника приложено ко входу усилителя, при этом стрелка индикатора отклоняется на всю шкалу (нуль по шкале Ω). Для точной установки нуля служит потенциометр R26. Образцовые резисторы в зависимости от предела измерения подключаются с помощью переключателя 5 1/4.

Питание анодных и накальных цепей прибора от сети переменного тока осуществляется посредством трансформатора Т и

выпрямителей. Однополупериодный выпрямитель на диоде V10 с фильтром С4 питает анодные цепи усилителя; выпрямитель с транзисторным стабилизатором на диодах Vll, V12, конденсаторе С5, транзисторе V13, стабилитронах V8, V9 и резисторах R41... R46 — накал первой лампы усилителя и диод VI детектора, являясь источником напряжения для омметра и напряжения компенсации начального тока диода VI. Выходное напряжение стабилизатора (6 В) устанавливается потенциометром R46.

Работа с прибором

Для подготовки прибора В7-15 к работе необходимо:

Нажать кнопку Выкл..

Проверить установку механического нуля микроамперметра.

Подключить заземление к клемме Земля.

Включить кабель питания прибора в сеть.

Нажать одну из кнопок переключателя вида работы и дать прогреться прибору в течение 15 мин.

6. Произвести балансировку усилителя постоянного тока, для чего:

а) переключатель, пределов измерения установить в положение 0,3 V;

б) закоротить входные клеммы 0,3 — 10V и ┴

в) нажать кнопку U + или U — в зависимости от полярности измеряемого напряжения и ручкой 0 установить стрелку индикатора на нулевую отметку шкалы

V. Если, вращая ручку 0, добиться этого не удается, то надо снять заглушку на лицевой панели прибора и установку стрелки на нулевую отметку произвести с помощью потенциометра R26, ось которого выведена под шлиц.

При измерении постоянного напряжения нужно учитывать следующее:

Входные клеммы прибора изолированы от корпуса. Это позволяет производить измерение постоянного напряжения в цепях, где точки подключения прибора могут иметь потенциал относительно земли. При этом максимально допустимое напряжение между клеммой ┴ и корпусом прибора (Земля) составляет 300 В.

Специальный щуп с резистором сопротивлением 150 кОм позволяет измерять постоянное напряжение в высокочастотных цепях, например на контурах. В целях уменьшения влияния руки рекомендуется держать щуп за рукоятку по возможности дальше от контактной иглы. Дополнительная погрешность при измерении со щупом — около 2%.

3. Для измерения напряжения в пределах 1 ... 20 кВ служит делитель напряжения ДН-105, подключаемый к клемме 30— 1000 V с соблюдением полярности, указанной на вилке. Один из проводов защитного заземления делителя нужно подключить к заземленному проводу предварительно обесточенного источника измеряемого напряжения; второй заземляющий провод делителя, клемму Земля прибора В7-15 и корпус источника измеряемого напряжения — надежно заземлить. К высокопотенциальному полюсу источника делитель подключается с помощью имеющегося крючка. Перед этим переключатель пределов измерения следует установить в требуемое положение, учитывая коэффициент деления делителя 1 : 100, затем включить источник измеряемого напряжения и произвести отсчет показания прибора по верхней шкале.

При измерении напряжений свыше 10 кВ держать делитель за рукоятку категорически запрещается.

Чтобы погрешность измерения напряжения с использованием делителя ДН-105 не превышала ±2,5%, в рабочем положении переключателя пределов измерения вращением оси потенциометра R41 через отверстие в торце рукоятки делителя следует подстроить коэффициент деления напряжения делителем.

При подключении источника измеряемого напряжения необходимо следить за тем, чтобы к клемме ┴ прибора подключался более низкий потенциал, чем к клеммам + —

Для измерения переменного напряжения надо:

1. Произвести установку нуля прибора, для чего:

а) переключатель пределов измерения установить в положение IV;

б) закоротить входные клеммы 1 — -100V и ;

в) нажать кнопку U~ и, убедившись в том, что пробник вставлен в свое гнездо, ручкой 0—IV установить стрелку индикатора на нулевую отметку шкалы ~1V.

На остальных пределах измерения напряжения остаточное отклонение стрелки индикатора от нулевой отметки на точности измерения не сказывается.

2. Выбрав необходимый предел измерения, подключить источник измеряемого напряжения к соответствующим клеммам прибора и произвести отсчет его показания.

3. При работе с пробником его штырек подключить к источнику измеряемого напряжения с помощью лепестка, а корпус пробника посредством пластины, прижимаемой скобой, присоединить к другой точке источника.

Чтобы погрешность измерения напряжения с использованием делителя ДН-106 не превышала ±6%, изменением емкости конденсатора С6 следует подстроить коэффициент деления напряжения делителем; к источнику измеряемого напряжения последний также подключается с помощью лепестка и пластины.

При измерении переменного напряжения источника с заземленным одним полюсом необходимо следить за тем, чтобы при использовании входных клемм заземленный полюс источника соединялся с клеммой * , при использовании пробника — с корпусом пробника и при использовании делителя ДН-106 — с корпусом делителя.

Для измерения напряжения в высокочастотных трактах с волновыми сопротивлениями 50 и 75 Ом служат тройниковые переходы ТП-103 и ТП-104, включаемые в разрыв тракта. В раструб тройникового перехода вставляется пробник и устанавливается нуль прибора при выключенном и закороченном источнике измеряемого напряжения. Затем в тракт подается переменное напряжение и производится отсчет показания прибора.

Для измерения сопротивления постоянному току необходимо;

Переключатель пределов измерения установить в соответствующее положение.

Нажать кнопку R.

Ручкой О добиться установки стрелки индикатора на отметку ∞ шкалы Ω

4. Закоротив клеммы r_x , ручкой О установить стрелку индикатора на нулевую отметку шкалы Ω

5. Подключить измеряемое сопротивление к прибору и произвести отсчет его показания по шкале Ω.