ДЕТОНОМЕТР

РадіоХоббі

М. СУХОВА

Закінчення. Нячало див. "Радіо", 1982, № 1. С. 34-37 .

Конструкція і деталі. Детонометр виконаний в корпусі розмірами 325x215x95 мм з алюмінієвих сплавів. Деталі приладу розміщені на трьох друкованих платах. На одній з них (рис. 6) змонтований власне детонометр,

на іншій (мал. 7) – генератор опорної частоти 3150 Гц, на третій – джерело живлення.

У детонометре використані мікроамперметра М260М (PI) з нулем посередині шкали та струмом повного відхилення в кожну сторону 500 мкА і М2003 (Р2) із струмом повного відхилення 100 мкА. Замість першого з них можна використовувати практично будь-який прилад з нулем у середині шкали і струмом повного відхилення до 1 мА, наприклад, мнкроамперметри М4204, М4257, М4247, М4248 і т. п. При цьому доведеться підібрати резистор R26 таким чином, щоб повне відхилення стрілки досягалося при напрузі на виході ОП А4, що дорівнює ± 3,5 В. Для вимірювання коефіцієнта детонації можна використовувати будь-який мікроамперметр зі струмом повного відхилення до 200 МКД, наприклад, М2001. М283 н т. п. Слід, однак, врахувати, що мнкроамперметри М265М, М24, М1690, М906 і їм подібні з лицьовою панеллю розмірами 120Х105 мм володіють більшою постійної часу встановлення показів, тому для отримання необхідної динамічної характеристики детонометра з таким приладом ємність прискорюючого конденсатора C31 необхідно збільшити до 10 мкФ.

Крім зазначених на схемі, в детонометре можуть бути використані й інші ОП з напругою живлення ± 12 … ± 15 В, причому у випадку застосування ОП з малими вхідними струмами (К140УД6, К140УД8, К544УД1 і їм подібних) істоковие повторювачі А8 н А9 можна виключити.

Узгоджені пари польових транзисторів К504НТ2Б можна замінити польовими транзисторами серії КП103 з будь-яким буквеним індексом, проте їх доведеться попарно відібрати з тим, щоб початкові струми стоків та напруги відсічки в парах відрізнялися не більше ніж на 25%. Реле К1 і К2 можуть бути будь-якими малогабаритними, що спрацьовують при напрузі не більше 18 В (автор використав реле РЕС49, паспорт РС4.569.423).

У пристрої застосовані резистори постійні типу МЛТ-0, 25. підлаштування резистори СП-1A (R20) і СПЗ-22а (всі інші). Конденсатори С9, C15 і С16 повинні мати малий ТКЕ-найкраще підійдуть конденсатори СГМ, КСВ або ПМ. Решта конденсатори – KM, К73-9. К50-6. Допустимі відхилення від номіналів резисторів R16, R17, R45, R49, R59, R66, R67, R70-R75 і конденсаторів C10-C12, З20, С23, С25, С29, С30 НЕ повинні перевищувати ± 5%, інших елементів ± 20%.

Як котушок L1 і L2 використані первинні обмотки трансформаторів уніфікованих ТОТ-25. Замість них можна застосувати будь-які низькочастотні котушки індуктивністю 4 … 5,5 Г.

Для налагодження детонометра будуть потрібні осцилограф е відкритим входом, частотомір і калібратор (його доведеться виготовити самому), структурна схема якого наведена на рис. 8.

Основа калібратора – перетворювач напруга – частота U2. Управляюче напруга підводиться до нього від суматора U1, на один з входів якого з змінного резистора R1 поступає постійна напруга, визначальне середнє значення частоти вихідного сигналу, а на іншій – модулююча напруга з виходу генератора імпульсів G2 або генератора напруги синусоїдальної форми G1.

Принципова схема калібратора наведена на рис. 9.

Генератор однополярним імпульсів позитивної полярності з частотою повторення 1 Гц зібраний на ОП A1. Резистором R1 тривалість імпульсів можна регулювати в межах 10 … 100 мс. На ОП А4 виконаний генератор синусоїдальних коливань частотою 4 Гц. Суматор зібраний на ОП А2. Постійна напруга на його інвертується вхід знімається з движка резистора R14. модулюють напруги подаються на резистор R11. Вид модулюючого напруги вибирають перемикачами S2 н S3. Для ослаблення цих напруг в 10 раз служить перемикач S1.

Перетворювач напруга – частота виконаний на ОП A3 і А5, Перший НЗ них використаний в якості інтегратора, другий – тригера Шмітта. Як тільки напруга на виході інтегратора досягає певного рівня, тригер переходить в інший стійкий стан і ключ на транзисторі V6 змінює напрямок інтегрування. Швидкість зміни напруги на виході інтегратора пропорційна напрузі на його вході (в точці з'єднання резисторів R19 і R20). тому розглянуту пристрій здійснює лінійне перетворення напруги в частоту. Підлаштування резистором R32 встановлюють такі значення напруг переходу тригера з одного стану в інший, при яких крутизна перетворення дорівнює 3150 Гц / В. При цьому частота проходження імпульсів f на виході калібратора визначається співвідношенням f = 3150u, де u – напруга на виході ОП А2. Оскільки коефіцієнт передачі суматора для модулюють напруг дорівнює 0,01, відносну девіація частоти калібратора у відсотках можна розрахувати за формулою D f / f = Uкт1, де Uкт1 – напруга (у вольтах) на модулюючу вході суматора (в контрольній точці КТ1). Постійна напруга в контрольній крапці КТ2 при цьому має бути одно 4,7 В.

У калібратори можна використовувати радіоелементи тих же типів, що і в детонометре. Відхилення від номіналів резисторів R11 і R15 не повинні перевищувати ± 1% (вони визначають похибка установки відносної девіації частоти), резисторів R7, R8, R18-R24 і конденсаторів С4-С6 ± 5%, інших елементів ± 20%. Конденсатор С5 повинен мати малий ТКЕ. Живити калібратор можна від будь-якого двополярної стабілізованого джерела, що забезпечує напруги + 12 і – 12 В при струмі 50 мА.

Налагоджують калібратор в такій послідовності. Спочатку резистором R5 встановлюють частоту проходження імпульсів генератора на ОП А1, рівною 1 Гц, а резистором R25 добиваються появі на виході генератора на ОУ А4 неспотвореного синусоїдальної напруги. Потім встановлюють потрібну крутизну перетворення перетворювача напруга – частота (тобто калібрують пристрій). Для цього резистором R14 установлюють в контрольній точці КТ2 постійна напруга 4,7 В, а затії резистором R32 – частоту проходження імпульсів на виході, рівну 3150 Гц. Модулюють напруги при цьому повинні бути відключені, для чого перемикачі S2 і S3 необхідно перевести в положення, зазначені на схемі, а вхід зовнішнього генератора з'єднати з загальним проводом. Контролювати частоту найкраще частотоміром, але, в крайньому випадку, можна використовувати і осцилограф (частоті проходження імпульсів 3150 Гц відповідає період 317,4 мкс).

Налагодження детонометра починають з установки номінальних напруг + 12 і -12 В на виході блоку живлення. Роблять це так само, як і при налагодженні мілівольтметри [5]. Потім резисторами R62 і R63 добиваються нульових (щодо загального проводу) напружень відповідно на аноді діода V19 і катоді діода V21. Далі резистором R79 установлюють стрілку приладу Р2 на нульову позначку шкали і, перевівши перемикач S5 в положення "0,02%", резистором R43 добиваються нульової напруги на виході ОП А7.

Після цих підготовчих операцій перемикач S2 переводять у положення "Вимірювання" а перемикачі S4. S5 і S6 – відповідно а положення "МЕК", "1%" і "10%". Подавши на вхід детонометра (X1) немодульований сигнал частотою 3150 Гц і напругою близько 0,5 В, підключають осцилограф до виходу чекаючого мультівібратор (до анода стабілітрон V8) і резистором R14 встановлюють тривалість позитивних імпульсів, рівну приблизно 40% їх періоду. Домігшись цього, резистором R20 установлюють стрілку приладу Р1 на нульову позначку шкали.

Для калібрування детонометра на вхід подають частотномодулірованние частотою 4 Гц коливання із заданою відносною девіацією. З цією метою модулюючий вхід калібратора з'єднують з виходом генератора на ОУ А4. Калібрований значення коефіцієнта детонації, який у цьому випадку чисельно дорівнює відносній девіації, встановлюють за допомогою резистора R34 і дільника R7R8 калібратора, контролюючи напруга Uкт1 осцилографом з відкритим входом. Оскільки показання вимірювального приладу повинні відповідати половині повного розмаху девіації, одному відсотку свідчень детонометра повинен відповідати розмах напруги Uкт1, рівний 2 В від піку до піку. Змінюючи модулююча напруга і перемикаючи межі вимірювань перемикачем S5, підлаштування резисторами R50-R55 встановлюють стрілку приладу Р2 на кінцеву позначку шкали на кожному межі вимірювань.

При необхідності знімають АЧХ детонометра, для чого модулюючий сигнал від зовнішнього генератора подають на передбачений для цього вхід калібратора і перевіряють відповідність АЧХ даними таблиці 1 (див. першу частину статті).

Динамічну характеристику детонометра перевіряють тільки в тому випадку, якщо замість мікроамперметра М2003 застосовано інший прилад. Для цього на модулюючий вхід калібратора подають імпульсна напруга з виходу генератора на ОП AI. Встановлюючи резистором RI3 амплітуду імпульсів у точці KTI відповідно до рис. 2. а його тривалість, що дорівнює 100, 60, 30 і 10 мс, перевіряють відповідність максимального відхилення стрілки приладу Р2 даними таблиці 2 (див. першу частину статті) і. у разі необхідності, підбирають резистори R7I і R74. При тривалості імпульсів 100 мс перевіряють н мінімальне показання приладу, яке має становити від 36 до 44% від максимального (якщо необхідно, підбирають резистори R72 і R75).

Вимірювач дрейфу калібрують суперечливість, подаючи на вхід детонометра немодульований сигнал частотою, відмінною від 3150 Гц на величину, відповідну вибраному положенню перемикача S6. Відхилення стрілки приладу Р1 до кінцевої позначки шкали встановлюють підлаштування резисторами R22-R25. Частоту сигналу змінюють резистором R14 калібратора, а контролюють частотоміром. В останню чергу налаштовують Запросах генератор детонометра, переключивши вимикач S3 в положення ¦, резистором R38 добиваються отримання на виході генератора (Х2) немодульований синусоїдальної напруги, а резистором R34 встановлюють мінімальну частоту генерації – 1 Гц. Необхідної вихідної напруги (0,5 В) домагаються зміною опору підлаштування резистора.

На цьому налагодження та калібрування детонометра можна вважати закінченою

м. Київ

ЛІТЕРАТУРА

1. International Eleclrotechnical Comuiisin. Publfcatinn 386. Method of tneasure: nl iif speed lluctiiitlons in sound rccorng and reproducing equipment. Geneva, p.172.

2. Стандарт РЕВ 1359-78. Магнітофони побутові. Основні параметри. Технічні вимоги. Методи вимірювань. 3. ГОСТ 11948-76. Прилади для вимірювання коефіцієнтів детонації, коливання швидкості, паразитної амплітудної модуляції і дрейфу швидкості апаратури для запису і відтворення звуку. Технічні вимоги. Методи випробувань.

4. Сухов М. Вимірювання основних параметрів магнітофона. – "Радіо", 1981, № 7-8, стор 50-53; № 9. з. 29-31.

5. Сухов М. середньоквадратичний мілівольтметр. – "Радіо". 1981. № 11. з. 53 – 55; № 12. з. 43-45.

” Радіо ", 1982, № 2. С. 38-41.

Розміщено на нашому сайті з офіційного дозволу Миколи Сухова.