ВИМІРЮВАННЯ Під час налаштування та регулювання Радіоапаратура

ВИМІРЮВАЛЬНІ ПРИЛАДИ

Приставка до авометру (мал. 1) дозволяє підвищити вхідний опір авометра до 10 МОм. Межі вимірюваних напруг: 1,5; 6; 15; 60 В при використанні міліамперметра зі струмом повного відхилення 0,3 мА. Висока вхідний опір приставки досягається за рахунок застосування в ній ПТ, включеного за схемою нстокового повторювача. Межі вимірювання вибираються перемикачем S1, комутуючі резистори дільника R1 … R5. Вимірюється напруга подається на гнізда X1 і Х2. Фільтр R6C1 дозволяє виключити вплив наведень змінного напруги на високооміий вхід приставки. Харчування приставки здійснюється від джерела постійного струму напругою 4,5 В.


Рис. 1. Схема приставки до авометру

Деталі: резистори МЛТ, ВС, МТ потужністю не нижче 0,25 Вт; резистор R9-СП-1; перемикач S1 – галетним на 5 положень і 2 напрями (типу 5П2Н); конденсатори С1 типу БМ, МБМ, КСВ-5; транзистор серії КП303 з початковим струмом стоку (при напрузі 4,5 В) ие менше 5 мА та крутизною характеристики не менше 2 мА / В.

Налагодження приладу зводиться до підбору резистора R7. До зажимів ХЗ, Х4 підключають міліамперметр з максимальним струмом повного відхилення 0,3 мА або авометр в режимі вимірювання струму. Перемикач S1 встановлюють в положення 1,5 В, і за допомогою резистора R9 встановлюють стрілку мілліамперме1ра на нульове ділення. Після цього до клем X1, Х2 підключають джерело напруги 1,5 В і підбором резистора R7 домагаються, щоб стрілка індикатора відхилилася до кінцевого розподілу шкали. Після цього перевіряють показання індикатора на інших діапазонах. Харчування приставки доцільно виробляти від стабілізованого джерела напруги.

На рис. 2 показана проста схема мілліампервольтомметра.


Рис. 2. Схема мілліампервольтомметра

Інтервал вимірювань за допомогою приладу постійного струму-до 100 мА, постійної напруги – до 30 В, опорів – від 50 Ом до 50 кОм. Переключення видів н меж вимірювань здійснюється шляхом включення щупа у відповідне гніздо X1 … Х10. Вольтметр приладу виконаний на основі мікроампермегра P1 з додатковими резисторами R1 *… R4 *. Омметр (однопредельний) утворений вимірником, джерелом живлення G1 напругою 1,5 В і додатковими резисторами R5, R6. Калібрування омметра роблять при закороченних гніздах Q, X11 за допомогою резистора R5 шляхом встановлення стрілки приладу на кінцеве значення шкали (нуль омметра). Амперметр приладу містить вимірювач Р1 і універсальний четирехпредельний шунт, що підключається до мікроамперметра за допомогою кнопки S1. Калібрування вольтметра та міліамперметра проводиться шляхом підгонки опорів додаткових резисторів R1 *… R4 * і універсального шунт R7 *…. R11 * під максимальні напруги і струми відповідних меж вимірювання. Розмітку шкали омметра проводять за зразковим резисторами.

Комбінований вимірювальний прилад дозволяє вимірювати ємність конденсаторів, частоту і фазу досліджуваного сигналу. Межі вимірювання приладу: частоти – до 300 кГц (верхні межі-100, 300 Гц; 1, 3, 10, 30, 100, 300 кГц) при амплітуді вхідного сигналу 20 мВ … 50В з похибкою 3%; відносного фазового зсуву двох сигналів – + -50 і + – 180 ° (при мінімальній амплітуді вхідних сигналів 0,5 В) з похибкою при частоті до 5 кГц ие більше З °; до 10 кГц – 4 °, до 20 кГц – 5 °; ємності конденсаторів при частоті зовнішнього генератора 20 Гц – до 1 мкФ; 200 Гц – до 0,1 мкФ з похибкою 3%. Вхідний опір приладу – 47 кОм Принципова схема приладу показана на мал. 3.


Рис. 3. Схема приладу для вимірювання частоти, ємності конденсаторів, різниці фаз досліджуваних сигналів.

На операційних підсилювачах A1 і А2 виконані підсилювачі-обмежувачі, які з вхідних сигналів довільної форми формують послідовність прямокутних імпульсів, сумісних по рівню з логічними мікросхемами. Інвертори D1.1 і D1.2 – буферні і служать для поліпшення форми сигналу. З них сигнал через диференціюються ланцюжок C3R14 надходить на режиму мультівібратор, виконаний на транзисторах V8 і V9, який управляє зарядом і розрядом зразкового конденсатора. Середнє значення струму через конденсатор пропорційно вимірюваної частоті н реєструється мікроамперметра Р1.

Діапазон вимірювання частоти вибирають перемикачем S4 при включенні S3 в положення "Робота", a S2 – в положення fX, Cx. Режим вимірювання ємності встановлюється перемикачем S4.

У режимі фазометром перемикач S1 знаходиться в положенні, яке відповідає очікуваному фазового зсуву (180 або 50 °), перемикач S2 – в положенні f, S3 – в положенні "Робота". У цьому режимі сигнали з інверторів D1.1 і D1.2 надходять на схему "виключне АБО" (D2), на виході якої отримують модуль величини фазової неузгодженості двох сигналів. З виходу елемента D2.4 сигнал надходить на транзисторний ключ (V8), в колекторних ланцюг якого включено мікроамперметр Р1. Середній струм через мікроамперметр пропорційний шпаруватості імпульсів, що характеризує зсув двох коливань. Межа шкали фазометром змінюють при шунтування вимірювального приладу за допомогою резистора. Знак фази вказують індикаторні лампочки, включені в колекторні ланцюга транзисторів V10 і V11, бази яких з'єднані з виходом тригера D3.1, на вхід якого (С і D) надходять відповідно опорний і досліджуваний сигнали.

Деталі: конденсатори і резистори будь-якого типу (в задаючих ланцюгах бажано використовувати конденсатори з малим ТКЕ); мікроамперметр Р1 типу М24 (чутливість 100 мкА); лампочки H1 і Н2 будь-якого типу напругою 6В при споживаної струмі 20 … 60 мА.

Налагодження приладу починають з установки перемикача S3 в положення "Калібр". Обертаючи движок резистора R19, добиваються відхилення стрілки мікроамперметра до позначки 180 °. Потім на входи ФОП, fx і fх подають синусоїдальний сигнал з частотою 1 кГц і амплітудою до 0,5 В і підбором резисторів R3 і R8 домагаються на входах D1.1 і D1.2 прямокутних імпульсів зі шпаруватістю 2. Після цього рівень сигналу генератора збільшують до 2 В і подають на вхід фазосдвігающей ланцюжка (рис. 4).


Рис. 4. Схема фазосдвігающей ланцюжка

до якої приєднують також і опорний вхід fоп приладу. Вихід ланцюжка підключають до входу fx приладу. Перемикач S1 встановлюють в положення 180 °, S2 – в положення fx, a S3 – в положення "Робота". Змінюючи частоту генератора, домагаються свідчень фазометром 50 °. За допомогою резистора R11 добиваються на цьому піддіапазоні свідчення 50 °. Після цього калібрують частотомір і вимірювач ємності, перевівши S2 в положення fх, Сх і підлаштовуючи резистори R26 … R34. При цьому з генератора подають сигнали відповідних частот.

Швидку оцінку величини добротності, смуги пропускання і резонансного опору LC-контура можна зробити за допомогою осцилографа. Через додатковий конденсатор C1 з невеликою ємністю на контур подають імпульси напруги зворотного ходу горизонтального відхилення променя осцилографа. Напруга з виходу резонансної ланцюг подається на підсилювач вертикального відхилення осцилографа. Імпульси зворотного ходу горизонтальної розгортки збуджують у вимірюваної LC-ланцюга періодично загасає синусоїдальні коливання (рис. 5).


Рис. 5. Коливання на виході контуру

На осцілограм визначається кількість періодів N, коли амплітуда сигналу періодично затухаючого синусоїдальної напруги зменшується у два рази. Якщо знехтувати шунтуючих дією підсилювача вертикальної розгортки осцилографа, то добротність контуру можна визначити, користуючись формулою

При високій добротності контуру зручно відраховувати кількість періодів М, коли амплітуда сигналу періодично затухаючого синусоїдальної напруги зменшується в 1,25 рази. Тоді добротність контуру Q обчислюється за формулою

Якщо відома резонансна частота контуру f0, то смуга пропускання

Якщо відома індуктивність контуру L або місткість його конденсатора С, то можна визначити опір контуру на резонансній частоті

Резонансну частоту контуру можна визначити після вимірювання тривалості періоду Т спостережуваного коливання

Смугу та опір контуру можна визначити також за формулами

Виміри повинні проводитися при вхідному опорі підсилювача вертикального відхилення Rус>> R і при величині додаткового конденсатора Сх <<С.