В.Г. Нікітенко, О.В. Нікітенко, м. Київ

Тестер (див. рис.) Дозволяє вимірювати постійна напруга і струм, змінну напругу, продзвонювати електричні ланцюги, перевіряти діоди, транзистори і електролітичні конденсатори, а також вимірювати електричні опори. Вхідний опір вольтметра постійного струму 20 кОм / В. Для вимірювання постійних і змінних напруг в приладі передбачені чотири межі: 0-5, 0-25, 0-125, 0-500 В; для постійного струму – три межі: 0-250, 0-50, 0-5 мА. Всі шкали лінійні.

Кількість меж можна змінювати в залежності від розмірів корпусу приладу, вимірювальної головки РА і перемикачів SA1 і SA2, що використовуються в тестері.

Особливість даного приладу в тому, що при виборі режиму роботи "~ U" (перемикачем SA1) можна точно вимірювати змінні напруги, а також контролювати будь-які напруги постійного струму, не піклуючись про полярності підключення щупів приладу. Крім цього, забезпечується визначення типу струму, поточного в досліджуваній ланцюга (постійний або змінний).

Припустимо, що в режимі вимірювання "~ U" (діапазон 0-25 В) виявлено напруга 20 В. Для визначення струму в ланцюзі перемикач SA1 переводимо в положення "= U". Якщо прилад на цій межі нічого не показує, то тип струму в досліджуваній ланцюга змінний. Якщо на межі "= U" є свідчення, то струм в ланцюзі постійний, а його полярність і величину можна визначити по вибраному межі вимірювання. У цьому полягає одна з відмінностей запропонованого тестера від промислового, в якому на межі "~ U" можливість перевірки постійної напруги не реалізована.

Принцип роботи приладу простий. Всі вимірювання виконують, як і в звичайному промисловому тестері. У приладі є два перемикача. Перемикачем SA1 можна вибрати режим роботи (оми, ~ U, = U, = I). Перемикачем SA2 робочі положення: оми, 5 В, 25 В, 125 В, 500 В, 5 мА, 50 мА, 250 мА.

Для вимірювання опорів (тільки кілоомах) і прозвонки ланцюгів необхідно встановити SA1 в положення "оми ~ U", а SA2 – в положення "оми". Резистором R2 встановити "0" омметра. Шкала повинна бути попередньо проградуйована на основі відомих величин опорів резисторів. З огляду на те, що омметр має один межа вимірювання, де вимірювані струми не перевищують 50 мкА, тривалість роботи джерела живлення може становити до 5 років. Межі вимірюваних опорів (для РА1 на 0-50 мА) складають від 0,5 до 300 кОм. Шкала для вимірювання опорів – нелінійна (кілоомах).

Деталі. У схемі застосовані загальнодоступні деталі. Прилад зібраний в корпусі розмірами 210x65x55 мм, хоча

можна використовувати і будь-який інший відповідних розмірів. Схема зібрана методом навісного монтажу. Монтажний дріт перетину 0,1 … 0,12 мм2. Номінали резисторів R4-R10 не залежать від вимірювальної головки РА1. Наприклад, якщо буде застосована вимірювальна головка на 0-100 мкА, то номінали резисторів R4-R10 будуть такими ж, як і в схемі, проте вхідний опір вольтметра при цьому зменшиться до 10 кОм / В. Відповідно при цьому межі вимірювань зміняться до 0-10, 0-50, 0-250, 0-1000 В, так як вимірювальна головка проградуйована кратно 100. Всі вищевказані резистори R4-R10 повинні бути прецизійними потужністю 0,5 Вт кожен, в крайньому випадку допустимо застосування резисторів МЛТ-0, 5. Запобіжник FU1 на 0,1 А (100 мА). У зв'язку з тим, що запобіжник захищає схему і вимірювальну головку РА, рекомендується використовувати еталонний. Вимірювальна головка РА1 типу M42305 зі шкалою 0-50 мкА. Як SA1, SA2 використовують перемикачі типу ПМ2 (SA1 – двухплатний на три положення, паспорт 3П6Н; SA2 – четирехплатний, паспорт 11П4Н). Максимально допустимий струм для ПМ2 250 мА, з урахуванням цього та вибрали максимальну межу вимірювань = 250 мА. VD1 – типу КЦ403А, Б, В. Як гнізда для щупів застосована розетка РД1-1. Елемент живлення – будь-який малогабаритний на 1,5 В. Резистор R2 типу СП3-9а. Резистор R11 – дротовий, R12 – потужністю 2 Вт, R13 – потужністю 1 Вт.

Налагодження. Перемикач SA1 переводять у положення "оми ~ U", перемикач SA2 – в положення "5 В". Подаючи від джерела змінного синусоїдального напруги на вхід тестера напруга 5 В, резистором R4 домагаються відповідності показань РА1 напрузі, що подається на вхід тестера. Опір резистора R1 = 100 кОм, R4 = 100-82 = 18 кОм. Далі вибирають номінали резисторів R5 (487 кОм), R6 (2,49 МОм) і R7 (10 МОм). Подаючи на вхід тестера від джерела змінної напруги напруга 20-25 В, підбирають номінал R10, домагаючись відповідності вхідної напруги показаннями РА1. Після підбирають номінал резистора R9, подаючи на вхід тестера синусоїдальна напруга 100-125 В. Показання РА1 повинні відповідати вхідній напрузі. Аналогічно підбирають опір резистора R8 (вхідний синусоїдальний напруга 400-500 В).

Підбір резисторів R11-R13 (так званих шунтів, що підключаються паралельно РА1) рекомендується виконати окремо ще до підключення головки РА1 в схему. Відповідно до закону Ома, I = U / R. Стабілізований джерело постійного струму – будь-яка напруга. Після перевірки струмів з шунтами R11-R13 надписують необхідні межі вимірювання струму. При цьому отримані межі мо

 

 

гут відрізнятися від авторських.

Слід звернути особливу увагу на те, що загальна сумарний опір резисторів R1, R4 і Явнутр головки РА1 повинні становити 100 кОм, так як це межа вимірювання іпостась = 5 В. Згідно формулі закону Ома I = і / R = 5В/100000 Ом = 50 мкА.

Кілька слів про точність приладу. Проведемо розрахунок точності виготовленого вольтметра для випадку вимірювань по постійному току при використанні головки РА класу точності 1,5 або 2,5. Для межі "= 5 В" у схемі працюють резистори R1, R4 і Явнутр. головки РА1 (сумарний опір дорівнює 100 кОм).

Припустимо, що в схемі встановлені резистори з точністю 2%, тобто R1 має номінал 18 ± 0,36 кОм, R4 – 82 ± 1,64 кОм, a RBHyTp.ro-вправні РА1 -1 кОм.

Як відомо, сумарна помилка при даному вимірі не перевищує диференціала, тобто | 8R1 +8 R4 | = | 0,36 +1,4 | = 2 кОм. При цьому Явнутр. головки не враховується через його малої величини. Тоді вимірювальний номінал резисторів з помилкою складе 100 ± 2 кОм, що у відносному вираженні складе ± 2%, тобто для класу точності головки 1,5 або 2,5% помилка вимірювання складе не більше 4%. Аналогічні розрахунки можна виконати і для інших меж вимірювань.

З урахуванням вищесказаного для підвищення точності вимірювань необхідно більш точно підібрати сопртівленія резисторів R4-R10 і шунти R11-R13. Для того щоб вимірювальні шкали по змінному току в даному тестері були лінійні, необхідно замість мосту VD1 (див. малюнок) встановити детектор на чотирьох германієвих транзисторах різної структури згідно [1].

Література

1. Зизюк А.Г багатограничні вольтметр з лінійною шка-лою / / Радюаматор. -1997 .- № 6. -С.33.К