Вольтметр с растянутой шкалой схема

Это несложное устройство, принципиальная электрическая схема которого показана на рис. Схема вольтметра сетевого напряжения с растянутой шкалой. Предлагаемое устройство, в дополнение к функции индикации стрелочным микроамперметром сетевого напряжения, имеет возможность прерывистым звуковым сигналом информировать оператора о значительном превышении сетевого напряжения. Этот несложный узел также можно использовать и для доработки устройств автоматического отключения потребителей электроэнергии от сети, повысив их функциональность. Устройство питается от сети переменного тока В.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Стрелочный вольтметр с растянутой шкалой 10. ..15 в
• Вольтметр с растянутой шкалой
• ВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С «РАСТЯНУТОЙ» ШКАЛОЙ
• Справочник химика 21
• Please turn JavaScript on and reload the page.
• Автомобилисту
• Вольтметр с растянутой шкалой схема

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Переделка стрелочного амперметра под любой ток

Стрелочный вольтметр с растянутой шкалой 10…15 в

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца ноябрь и декабрь года , в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины? Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.

Амбициозная цель компании MediaTek — сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик — порог входа очень низкий. Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге?

Светодиод — это диод который излучает свет. В практике радиолюбителя иногда приходится контролировать сетевое напряжение и следить за его изменениями. Проще всего для этой цели изготовить вольтметр на базе стрелочного индикатора и «растянуть» его шкалу так, чтобы на ней «уместилось» лишь несколько десятков вольт.

Схема такого вольтметра приведена на рисунке. Контролируемое напряжение поступает через токоограничительные резисторы R1, R2 на двухполупериодный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме на диодах VD1—VD4.

Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором С1 и подается на микроамперметр РА1 через подстроечный резистор R4 и эмиттерный переход транзистора VT1, работающего в этом случае как низковольтный «стабилитрон».

Пока напряжение на выходе выпрямителя не превышает Резистором R3 регулируют чувствительность прибора, a R4 — диапазон измеряемых напряжений. Так, при нулевом сопротивлении резистора R4, когда его движок находится в левом по схеме положении, на шкале индикатора «умещается» 20 В, и она может быть рассчитана на измерение напряжения от до В.

Если же движок резистора переместить в правое по схеме положение, прибор будет способен «показывать» напряжение от до В. Подстроенные резисторы — любого типа. После настройки прибора их можно заменить постоянными нужного номинала. Для налаживания используют автотрансформатор, с которого напряжение подают на вилку Х1, и цифровой вольтметр, контролирующий это напряжение. Подстроенными резисторами R3 и R4 добиваются нужного диапазона измеряемых напряжений, после чего градуируют шкалу индикатора либо составляют градуировочный график к шкале.

Чипинфо Журнал Радио 1 номер год. Журнал Радио. В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs? Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький «Кикстартер» Амбициозная цель компании MediaTek — сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Читать chipinforu. Конвертер СТВ. Журнал Радио 5 номер год. Антенное согласующее устройство. Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона : Светодиод — это диод который излучает свет.

Транзистор биполярный отечественный : Подскажите 2та-2 гарантийный срок. Владимир II пишет Журнал Радио 1 номер год. Мне нравится. JosephsMit пишет Ваш комментарий к статье Журнал Радио 1 номер год.

Вольтметр с растянутой шкалой

Выбор языка:. Логин Пароль. Регистрация :: Забыл пароль :: Вход. Архив быстрый поиск в архиве радиолюбительских публикаций. Высокоточный вольтметр с растянутой шкалой В. Прибор будет полезен, например, автолюбителям дл Высокоточный вольтметр с растянутой шкалой В. Прибор будет полезен, например, автолюбителям для измерения с высокой точностью напряжения на аккумуляторе, но он может найти и другие применения, где требуется контролировать напряжение в интерва

Рис. IV Схема вольтметра с растянутой шкалой. Рис. IV схемы в физико-химическом .

ВОЛЬТМЕТР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА С «РАСТЯНУТОЙ» ШКАЛОЙ

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно. Даташиты бесплатно. Прошивки бесплатно. Русские инструкции бесплатно. Стол заказов:. Бесплатная техническая библиотека, Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники.

Справочник химика 21

Категория схемы: Авто электроника. Категория схемы: Разные схемы. Категория схемы: Бытовая электроника. Категория схемы: Радиопередатчики, радиостанции.

Прибор будет полезен автолюбителям для измерения с высокой точностью напряжения на аккумуляторе, но он может найти и другие применения, где требуется контролировать напряжение в интервале

Please turn JavaScript on and reload the page.

Такой вольтметр в отличие от обычного позволяет с большой точностью измерить напряжение в некотором заданном диапазоне. Например для контроля напряжения автомобильного аккумулятора очень удобен будет вольтметр со шкалой от 10 до 15 вольт, так как он дает возможность отслеживать даже незначительные изменения напряжения в этом диапазоне. А если добавить ещё один такой стабилитрон, включённый встречно, то это значительно уменьшит суммарную температурную нестабильность всей схемы, которая представлена на рисунке ниже:. Если падение напряжения на стабилитронах неизменно, то на резисторе оно будет равно разности между входным значением и напряжением стабилизации стабилитронов Uстаб. На практике, для контроля напряжения двенадцативольтовой кислотной аккумуляторной батареи можно использовать два стабилитрона с напряжением стабилизации каждого по 10 вольт, резистор R сопротивлением Ом и вольтметр с пределом измерения 3 вольта.

Автомобилисту

Увеличить точность можно используя растянутую шкалу, при которой переключаются не только верхние но и нижние пределы измерения, например Для этого достаточно использовать алгебраический сумматор на операционном усилителе. Логин: Пароль: Напомнить пароль? Схемы каких устройств вам наиболее интересны? Бытовых устройств. Управление мощным Hi-Fi усилителем. Цифровое управление люстрой. Сигнализация на основе мобильного телефона.

На принципиальной схеме вольтметра с “растянутой” шкалой (рис. 2) резисторы R3 и R4 определяют коэффициент усиления входной ступени на ОУ.

Вольтметр с растянутой шкалой схема

Вольтметр с растянутой шкалой позволяет измерять узкий диапазон напряжений, например от 10 до 15 вольт. Это удобно в случае контроля заряда-разряда аккумулятора для автомобиля или других аналогичных случаев, когда важно отслеживать точные значения напряжений в небольшом диапазоне, их колебания. Рассчитать и сделать такой вольтметр несложно самостоятельно. В некоторых случаях применение обычного вольтметра с линейной шкалой может быть не очень удобным.

Горнушкин Ю. Необходим для точного измерения напряжения бортовой сети автомобиля, от величины которого зависит нормальная работа приборов электрооборудования.

У вольтметра, предназначенного для этой цели, цена деления шкалы не должна превышать 0,1 В. Поэтому электроизмерительные приборы общего назначения для этого непригодны.

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца ноябрь и декабрь года , в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины?

Портал QRZ. RU существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Мы стараемся размещать только релевантную рекламу, которая будет интересна не только рекламодателям, но и нашим читателям. Отключив Adblock, вы поможете не только нам, но и себе. Что-то не так?

Дневники Файлы Справка Социальные группы Все разделы прочитаны. Вольтметр с растянутой шкалой. Изображения вльтметр с растян.

Стрелочный вольтметр. Вольтметр с растянутой шкалой Вольтметр сетевого напряжения с растянутой шкалой

ХР1 R1 Ш R2* 51X

Как «растянуть» шка у вольтметра. Контролируя какое-то напряжение. иногда бывает нужно либо следить за его колебаниями, либо более точно измерить. Скажем, при эксплуатации автомобильной аккумуляторной батареи важно следить *а изменением ее напряжения в диапазоне 12.. Л 5 В. Именно этот диапазон желательно было бы разместить на всей шкале стрелочного индикатора вольтметра. Но. как вы знаете, отсчет на любом из диапазонов практиче- ски всех измерительных приборов идет от нулевого значения и добиться более высокой точности отсчета на интересующем участке невозможно.

И тем не менее существует способ «растяжки» практически любого участка шкалы (начало, середина, конец) вольтметра постоянного тока. Для этого нужно воспользоваться СВОЙСТВОМ стабилитрона открываться при определенном напряжении, равном напряжению стабилизации. К примеру, для растяжки конца шкалы диапазона 0…15 В достаточно использовать стабилитрон в такой же роли, что и в предыдущем эксперименте.

Взгляните на рис. 4. Стабилитрон VD1 включен последовательно с однопредельным вольтметром, составленным из стрелочного индикатора РА1 и до- бивочиого резистора R2.

Как и в предыдущем эксперименте, стабилитрон «съедает» часть измеряемого напряжения, равного напряжению стабилизации В результате на вольтметр будет поступать напряжение, превышающее напряжение стабилизации.

ИРАДИСГ-НАЧИНАЮЩИМ«_

Это напряжение и станет своеобразным нулем отсчета, а зна чит, на шкале «растянется» лишь разници между наибольшим измеряемым напряжением и напряжением стабилизации стабилитрона.

Показанное на рисунке устройство рассчитано на контроль напряжении аккумуляторной батареи в диапазоне от 10 до 15 В. но этот диапазон можно изменить по желанию соответствующим подбором стабилитрона и резистора R2.

Каково назначение резистора R1? В принципе, он не обязате лен. Но без него, пока стабилитрон закрыт, стрелка имди катора остается на пулевой отметке. Введение же резистора позволяет наблюдать напряжение до 10 В на начальном участке шкалы, но этот участок будет сильно «сжат».

Собрав показанные на схеме детали и соединии их со стрелочным индикатором РА1 (микро амперметр М2003 с гоком полною отклонения стрелки 100 мкА и внутренним сопротивлением 450 Ом), подключают щупы ХР1 и ХР2 к блоку питания с регулируемым выходным напряжением.

Плавно увеличивая напряжение до 9…9,5 В, заметите небольшое отклонение стрелки индикатора — всего на несколько делений в начале шкалы. Как только при дальнейшем увеличении напряжения оно превысит напряжение стабилизации, угол отклонения стрелки будет резко возрастать Примерно с напряжения 10,5 до 15 В стрелка пройдет почти всю шкалу.

Чтобы убедиться в роли резистора R1, отключите его н повторите эксперимент. До определенною входною напряжения стрелка индикатора останется на нулевой отметке.

Возможно, вас заинтересует подобный способ «растягивания» шкалы и вы захотите практически воплотить его для контроля других напряжений. Тогда придется воспользоваться простейшими расчетами. Исходными данными для них будут диапазон измерения напряжений (l)m>x), ток полного отклонения стрелки индикатора (11Пах), ток начальной точки отсчета (1шт) и соответствующее ему напряжение начала отсчета (UIIljn).

Для примера «расчитаем* наше устройство, показанное на схеме. Допустим, чго вся ткала прибора CImex= 100 мкА) предназначается для контроля напряжений от 10 до 15 В, но начало отсчета пойдет от деления, соответствующею току ЮмкА (1Ш)П=10 мкА), а значит, напряжению 10,5 В (Urnin= = 10,5 В).

Сначала определяем коэффициенты р и к, которые понадобятся для последующих операций:

P=lmi„/ln,«= 10/100=0,1; k=Um,„/Un,„>=)0.S/15=0,7.

Подсчитывает нужное напряжение стабилизации будущего стабилитрона:

UrT=Uninx(k-p)/(l-p) =

15*0,6/0,9=10 В.

Таким напряжением обладают стабилитроны Д810 и Д814В (см. справочную таблицу в статье «Стабилитрон»).

Определяем сопротивление резистора R2 в килоомах, выражая ток в миллиамперах. R2=U,nax(l-K)/lmils(l-p) =

15.0,3/0,1-0,9=50 кОм.

Вообще, из полученного значения следовало бы вычесть внутреннее сопротивление стрелочною индикатора (450 Ом), но делать это не обязательно сопротивление резистора R2 ведь подбирается практически при налаживании вольтметра.

В заключение определяют сопротивление резистора R1: Rl = Uer/p.lmax=10/0,1 = = 1000 кОм=1 МОм.

В. МАСЛАЕВ

г. Зеленоград

При конструировании, ремонте и отладке различной радиоаппаратуры нередко даже опытные радиолюбители совершают элементарные ошибки, которые заканчиваются плачевным финалом для эксплуатируемых ими измерительных приборов. Одна из таких ошибок – извечное радиолюбительское желание измерить сетевое напряжение 220 В, не переключив авометр на соответствующий род работ.

Это несложное устройство, принципиальная электрическая схема которого показана на рис.1, предназначено для контроля сетевого напряжения переменного тока 220 В. Устройство может занять достойное место в радиолюбительской мини$лаборатории или найти применение при доработке различной промышленной бытовой аппаратуры.

Рис.1. Схема вольтметра сетевого напряжения с растянутой шкалой

В качестве прототипа использовалось авторское устройство, описание которого можно найти на страницах журнала “Электрик” . Предлагаемое устройство, в дополнение к функции индикации стрелочным микроамперметром сетевого напряжения, имеет возможность прерывистым звуковым сигналом информировать оператора о значительном превышении сетевого напряжения. Этот несложный узел также можно использовать и для доработки устройств автоматического отключения потребителей электроэнергии от сети, повысив их функциональность.

Устройство питается от сети переменного тока 220 В. Избыток энергии сетевого напряжения гасится высоковольтным пленочным конденсатором C1, далее пониженное напряжение через токоограничительный резистор R4 поступает на однополупериодный выпрямитель напряжения, выполненный на диоде VD2 и светодиодах HL1–HL3. Выпрямленное напряжение ограничивается термокомпенсированным стабилитроном VD3, а пульсации выпрямленного напряжения фильтруются оксидным конденсатором C4.

Устройство работает следующим образом. Сетевое напряжение через выпрямительный диод VD1 и ограничительный резистор R1 поступает на конденсатор фильтра выпрямленного напряжения C2. Напряжение, до которого заряжается этот конденсатор, почти прямо пропорционально зависит от напряжения сети. Шкалу малогабаритного микроамперметра для отображения величины сетевого напряжения желательно сделать растянутой, например, разместив на ней наиболее важный участок со значениями 180…250 В.

Транзистор VT1 работает как микромощный микротоковый стабилитрон с напряжением стабилизации около 40…50 В. Пока напряжение на его переходе меньше напряжения обратимого лавинного пробоя, этот транзистор закрыт, напряжение на выводе затвора VT2 относительно общего провода почти равно нулю, VT2 закрыт, показания микроамперметра PA1 минимальны. Также будет закрыт и транзистор VT3.

Когда напряжение на эмиттерном переходе VT1 станет больше порогового, этот транзистор откроется, откроется и истоковый повторитель на VT2, стрелка микроамперметра отклонится. Чем больше сетевое напряжение, тем на больший угол отклоняется стрелка от начального положения. В случае, если напряжение сети значительно превышает допустимую норму, например 260 В, напряжение на выходе истокового повторителя на VT2 достаточно для открывания p7канального полевого транзистора VT3. В результате мигающий светодиод HL4 вспыхивает, в такт его вспышкам пищит звуковой пьезокерамический излучатель со встроенным генератором HА1. Порог включения звуковой сигнализации устанавливают регулировкой подстроечного резистора R9. Светодиоды зеленого цвета свечения HL1–HL3 кроме выполняемой ими функции выпрямления сетевого напряжения подсвечивают шкалу прибора.

Детали. Резистор R4 желательно применить невозгораемый Р177 или аналогичный импортный разрывной. Остальные постоянные резисторы любые малогабаритные, например, С174, МЛТ, С2723, С2733. Подстроечные резисторы СП471, РП1763, СП3738 или аналогичные малогабаритные импортные. После окончательной настройки устройства подстроечные резисторы желательно заменить постоянными, что повысит долговременную точность настройки измерителя. Конденсатор C1 на рабочее напряжение не менее 630 В. Подойдут отечественные полиэтилентерефталатные К73717, К73724, К73739. Также в качестве C1 можно применить и пару последовательно включенных импортных конденсаторов типа GPF 250V~X2 емкостью 0,47 мкФ. Конденсатор C3 – любой малогабаритный керамический, а C4 – импортный аналог К5035.

Диоды 1N4004 можно заменить любыми из серий КД209, КД243Г–Ж, КД247В–Д, КД105Б–Г. Стабилитрон Д818Г можно заменить любым из этой серии или КС482А, КС510А, КС191М, Д814Б. Применение стабилитрона в миниатюрном стеклянном корпусе нежелательно. Светодиоды HL1–HL3 можно заменить практически любыми с допустимым прямым током от 20 мА, видимого цвета свечения, например, КИПД66Д7Л, КИПД24Ж7Л, АЛ307Н7М. Мигающий светодиод HL4 можно заменить любым из серий L56B, L36В, L796B и другими.

Биполярные транзисторы серии КТ501 не совсем обычные, они допускают относительно высокое напряжение база–эмиттер. Без значительной корректировки сопротивления резистора R2 можно использовать транзисторы КТ501Ж–КТ501М. При отсутствии такого или аналогичного транзистора микротоковый стабилитрон на 30…50 В можно изготовить из нескольких транзисторов типов КТ315, КТ312. Полевые транзисторы КП501Б заменимы любыми из этой серии или КП504, КП505, К1014КТ1, ZVN2120.

Автор использовал микроамперметр типа М4761 с сопротивлением рамки около 900 Ом, взятый из старого неисправного бытового катушечного магнитофона “Сатурн”. Подойдут и другие аналогичные микроамперметры от индикаторов уровня записи/воспроизведения. Применение в качестве VT2 полевого транзистора делает практически независимыми ранее выставленные настройки (кроме регулировки R7) от типа применяемого стрелочного индикатора. Пьезокерамический излучатель звука можно заменить потребляющими небольшой ток EFM7473, EFM7475, EFM7250.

Рис.2. Эскиз печатной платы

Настройка устройства сводится к установке требуемых чувствительности прибора и “растянутости” его шкалы, что достигается подбором и регулировкой сопротивлений резисторов R2, R3, R5, R7. Резистором R10 можно установить желаемую громкость сигнала звукового излучателя HA1. Эскиз печатной платы показан на рис.2.

Литература

1. Бутов А.Л. Вольтметр сетевого напряжения с растянутой шкалой//Электрик. – 2002. – №7. – С.14.

2. Бутов А.Л. Устройство контроля напряжения сети//Схемотехника. – 2003. – №2. – С.44.

А.Л. Бутов, Ярославская обл.
Радіоаматор 2005 №08

Прибор будет полезен автолюбителям для измерения с высокой точностью напряжения на аккумуляторе, но он может найти и другие применения, где требуется контролировать напряжение в интервале 10…15 В с точностью 0,01 В.

Рис. 1 Вольтметр с растянутой шкалой

Известно, что о степени заряженности автомобильного аккумулятора можно судить по его напряжению. Так, у полностью разряженного, разряженного наполовину и полностью заряженного аккумулятора оно соответствует 11,7, 12,18 и 12,66В.

Для того чтобы измерить напряжение с такой точностью, нужен либо цифровой вольтметр, или стрелочный с растянутой шкалой, позволяющий контролировать интересующий нас интервал.

Схема, приведенная на рис. 1, позволяет, используя любой микроамперметр со шкалой 50 мкА или 100 мкА, сделать из него вольтметр со шкалой измерения 10…15 В.

Схема вольтметра не боится неправильного подключения полярности к измеряемой цепи (в этом случае показания прибора не будут соответствовать измеряемой величине).

Для предохранения микроамперметра РА1 от повреждения при перевозках используется включатель S1, который при закорачивании выводов измерительного прибора препятствует колебаниям стрелки.

В схеме использован прибор РА1 с зеркальной шкалой, типа М1690А (50 мкА), но подойдут и, многие другие. Прецизионный стабилитрон VD1 (Д818Д) может быть с любой последней буквой в обозначении. Подстроечные резисторы лучше использовать многооборотные, например R2 типа СПЗ-36, R5 типа СП5-2В.

Для настройки схемы потребуется блок питания с регулируемым выходным напряжением О…15 В и образцовый вольтметр (удобней, если он будет цифровым). Настройка заключается в том, чтобы, подключив блок питания к зажимам Х1, Х2 и постепенно увеличивая напряжение до 10 В, добиться резистором R5 «нулевого» положения стрелки прибора РА1. После этого напряжение источника питания увеличиваем до 15 В и резистором R2 устанавливаем стрелку на предельное значение шкалы измерительного прибора. На этом настройку можно считать законченной.

Рис. 2. Схема для более точного измерения сетевого напряжения

На основе данной схемы прибор можно выполнить многофункциональным. Так, если выводы микроамперметра подключать к схеме через галетный переключатель 6П2Н, можно сделать режим обычного вольтметра, подобрав добавочный резистор, а также тестер для проверки цепей и предохранителей.

Прибор можно дополнить схемой (рис. 2) для измерения перемен- ного сетевого напряжения. При этом шкала у него будет от 200 до 300 В, что позволяет более точно измерять сетевое напряжение.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VD1	Стабилитрон	Д814Д	1			В блокнот
R1, R3, R4	Резистор	270 Ом	3	1 Ватт		В блокнот
R2	Подстроечный резистор	100 кОм	1			В блокнот
R5	Подстроечный резистор	2. 2 кОм	1			В блокнот
PA1	Микроамперметр	М1690А	1			В блокнот
S1	Включатель		1			В блокнот
VD1-VD4	Диод	КД243Ж	4			В блокнот
R1	Резистор	12 кОм	1	2 Ватт

И хоть мы уже давно привыкли к цифровым вольтметрам, в природе всё ещё встречаются и стрелочные.

В некоторых случаях их применение может быть более удобным и практичным, чем использование современных цифровых.

Если в ваши руки попал стрелочный вольтметр, то желательно узнать его основные характеристики. Их легко определить по шкале и надписях на ней. В мои руки попал встраиваемый вольтметр М42300 .

Внизу, под шкалой, как правило, есть несколько значков и указана модель прибора. Так, значок в виде подковы (или изогнутого магнита) означает, что это прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой.

На следующем снимке можно разглядеть такую подковку.

Горизонтальная чёрточка указывает на то, что данный измерительный прибор рассчитан на работу с постоянным током (напряжением).

Тут же стоит уточнить, почему речь идёт о постоянном токе. Не секрет, что стрелочными бывают не только вольтметры, но и огромное количество других измерительных приборов, например, тот же аналоговый амперметр или омметр.

Действие любого стрелочного прибора основано на отклонении катушки в поле магнита при прохождении постоянного тока по этой самой катушке. Чтобы отобразить с помощью стрелки показания на шкале прибора, ток должен быть постоянным.

Если он будет переменным, то стрелка будет отклоняться вправо-влево с частотой переменного тока, который протекает через обмотку катушки. Чтобы измерить величину переменного тока или напряжения в измерительный прибор встраивают выпрямитель.

Именно поэтому, под шкалой прибора указывается тип тока, с которым он способен работать: постоянным или переменным.

Далее на шкале прибора можно обнаружить целое или дробное число, вроде 1,5 ; 1,0 и подобное. Это класс точности прибора, выраженный в процентах %. Понятно, чем меньше число, тем лучше — показания будут точнее.

Также можно увидеть такой знак — две пересекающиеся черты под прямым углом. Этот знак указывает на то, что рабочее положение прибора вертикальное.

При горизонтальном положении показания могут быть менее точные. Иными словами прибор может «врать». Стрелочный вольтметр с таким значком лучше устанавливать в прибор вертикально и исключить существенный наклон.

А вот такой знак говорит о том, что рабочее положение прибора — горизонтальное.

Ещё один интересный знак — пятиконечная звезда с цифрой внутри.

Данный знак предупреждает о том, что между корпусом прибора и его магнитоэлектрической системой напряжение не должно превышать 2кВ (2000 вольт). На это стоит обращать внимание при эксплуатации вольтметра в высоковольтных установках. Если вы планируете использовать его в блоке питания на 12 — 50 вольт, то беспокоиться не стоит.

Как считывать показания со шкалы стрелочного вольтметра?

Для тех, кто впервые видит шкалу прибора, возникает вполне резонный вопрос: «А как же считывать показания?» На первый взгляд ничего непонятно .

На самом деле всё просто. Чтобы определить минимальное деление шкалы нужно определить ближайшее число (цифру) на шкале. Как видим на шкале нашего М42300 — это 2.

Далее считаем количество промежутков между чёрточками до первого числа или цифры — в нашем случае до 2. Их оказывается 10. Далее делим 2 на 10, получаем 0,2. То есть, расстояние от одной маленькой чёрточки до соседней, равно — 0,2 вольта.

Вот мы и нашли минимальное деление шкалы. Таким образом, если стрелка прибора отклонится на 2 маленьких деления, то это будет означать, что напряжение равно 0,4V (2 * 0,2V = 0,4V ).

Практический пример.

В наличии уже знакомый нам встраиваемый вольтметр модели М42300. Прибор предназначен для измерения постоянного напряжения до 10 вольт. Шаг измерения — 0,2 вольта.

Прикручиваем к клеммам вольтметра два провода (соблюдаем полярность! ), и подключаем севшую батарейку на 1,5 вольта или любую попавшуюся.

Вот такие показания я увидел на шкале прибора. Как видим, напряжение батарейки равно 1 вольту (5 делений * 0,2V = 1V ). Пока фотографировал, стрелка вольтметра упорно двигалась к началу шкалы — батарейка отдавала последние «соки».

Оказалось, ток, потребляемый стрелочным вольтметром, составил всего 1 миллиампер (1 мА ). Его достаточно, чтобы стрелка отклонилась на всю шкалу. Это очень мало. Поясню свой намёк.

Получается, что стрелочный вольтметр экономичнее цифрового. Посудите сами, любой цифровой измерительный прибор имеет дисплей (ЖК или светодиодный), контроллер, а также буферные элементы для управления дисплеем. И это только часть его схемы. Всё это потребляет ток, садит батарею или аккумулятор. И если в случае вольтметра с жидкокристаллическим дисплеем потребляемый ток невелик, то при наличии активного светодиодного индикатора, потребляемый ток будет уже существенный.

Вот и получается, что для портативных приборов с автономным питанием иногда разумнее использовать классический стрелочный вольтметр.

При подключении вольтметра к цепи следует помнить о нескольких простых правилах.

Во-первых, вольтметр (любой, хоть цифровой, хоть стрелочный) необходимо подключать параллельно той цепи или элементу, напряжение на котором планируется измерять или контролировать.

Во-вторых, следует учитывать рабочий диапазон измерений. Узнать его легко — достаточно взглянуть на шкалу и определить последнее число на шкале. Это и будет граничное напряжение для измерения данным вольтметром. Естественно, есть и универсальные вольтметры, с выбором предела измерения, но сейчас речь идёт о встраиваемом стрелочном вольтметре с одним пределом измерения.

Если подключить вольтметр, например, со шкалой измерения до 100 вольт, в цепь, где напряжение превышает эти 100 вольт, то стрелка прибора будет уходить за пределы шкалы, «зашкаливать». Такое положение дел рано или поздно приведёт к порче магнитоэлектрической системы.

В-третьих, при подключении стоит соблюдать полярность, если вольтметр рассчитан на измерение постоянного напряжения. Как правило, на клеммах (или хотя бы у одной) указывается полярность — плюс «+» или минус «-» . При подключении вольтметров, рассчитанных на измерение переменного напряжения, полярность подключения не имеет значения.

Надеюсь, теперь вам будет проще определить основные характеристики стрелочного вольтметра, а самое главное, применить его в своих самоделках, например, встроив его в блок питания с регулируемым выходным напряжением . А если сделать светодиодную подсветку его шкалы, то он будет выглядеть вообще шикарно! Согласитесь, такой стрелочный вольтметр будет смотреться стильно и эффектно.

Кое-что об измерениях

1.1. Расширение пределов измерений амперметров и вольтметров. Стрелочные (электромеханические) амперметры и вольтметры содержат измерительный механизм (микро- или миллиамперметр), измерительный преобразователь: шунты или добавочные резисторы для расширения пределов измерений и выпрямительную систему, если предусматривается измерение переменных токов и напряжений. Наиболее широко в стрелочных электромеханических приборах применяются измерительные механизмы магнитоэлектрической системы. Основные характеристики некоторых из них приведены в табл. 1.

Таблица 1
Измерители магнитоэлектрической системы

Расширение предела измерений по току осуществляют путем включения шунта параллельно измерителю. В многопредельных приборах более удобен не индивидуальный шунт на каждый предел измерений, а так называемый универсальный шунт. При этом можно обойтись простыми гнездами, зажимами или обычным переключателем, в то время как при индивидуальных шунтах нужный предел измерений можно выбирать лишь при помощи специального безобрывного переключателя. В противном случае в момент переключения измерительный механизм (рамка милли- или микроамперметра) оказывается под многократной токовой перегрузкой со всеми вытекающими последствиями.

Рис. 1. Схема многопредельного амперметра с «универсальным» шунтом.

Для расширения предела измерений измерителя Р (рис. 1) по току в N раз (I 1 = NI n) требуется шунт сопротивлением:

где r — внутреннее сопротивление измерителя.

Составные части сопротивления шунта определяют по формулам:

Расширение предела измерений по напряжению осуществляют, включая последовательно с измерителем добавочный резистор. Схемы многопредельных вольтметров показаны на рис. 2. Сопротивление каждого добавочного резистора для вольтметра, изображенного на рис. 2, а, определяют по формуле:

где U — выбранный предел измерения; I и — ток полного отклонения стрелки измерителя; r — внутреннее сопротивление измерителя.

Для вольтметра, выполненного по схеме, изображенной на рис. 2, б, сопротивления добавочных резисторов вычисляют по формулам:

и т.д. для каждого последующего предела измерений.

Рис. 2. Схема многопредельного вольтметра с отдельными добавочными резисторами (а) и с составными (б).

В вольтметрах невысокого класса точности допустимо применение непроволочных резисторов. Причем удобнее каждое добавочное сопротивление составлять из двух резисторов. Так легче обеспечить требуемое сопротивление. Например, 327,91 кОм можно получить, подобрав пару резисторов с нужным отклонением сопротивления от номинального значения, из резисторов с номинальным сопротивлением 330 кОм (20 или 10%-ного ряда) и 910 Ом (5 %-ного ряда).

Приборы, содержащие выпрямительную систему , позволяют измерять напряжения и токи с частотами до нескольких десятков килогерц при практически равномерной шкале, за исключением небольшого участка в ее начале. Измеряемые переменные токи и напряжения преобразуются полупроводниковыми выпрямителями в постоянный ток, регистрируемый магнитоэлектрическим измерителем. Выпрямительная система может быть выполнена по однополупериодной или двухполупериодной (мостовой) схеме.

Рис. 3. Схема измерителя с однополупериодной (а) и двухполупериодной (б) выпрямительной системой и графики тока.

В однополупериодной схеме (рис. 3, а) резистор R служит для выравнивания сопротивления выпрямительной части для токов обоих направлений и сопротивление его выбирается равным внутреннему сопротивлению измерителя r. При измерении синусоидального тока с действующим значением I средневыпрямленное значение тока, отклоняющее стрелку измерителя, I срв 0,45 I. Поэтому при токе полного отклонения измерителя I и предельное действующее значение измеряемого выпрямительной частью прибора переменного тока будет:

В двухполупериодной схеме (рис. 3, б) получается более высокая чувствительность. В этой схеме измеритель Р включен в диагональ моста, образованного четырьмя диодами. Здесь через измеритель ток проходит оба полупериода в одном и том же направлении. Поэтому средневыпрямленное значение тока I срв 0,9 I, а предельное значение измеряемого тока I п 1,11 I и. Недостаток двухполупериодной схемы по сравнению с однополупериодной состоит в некотором расширении неравномерного участка в начале шкалы из-за уменьшения напряжения, приложенного к каждому диоду. В практических схемах вместо двух смежных диодов (например, VD1 и VD2 или VD3 и VD4) иногда включают резисторы сопротивлением в несколько тысяч Ом. Это хотя и ухудшает чувствительность прибора, но зато повышает температурную стабильность и улучшает равномерность шкалы.

Градуируют шкалы приборов выпрямительной системы в действующих значениях синусоидального тока (пп. 1.23, 1.24). Если форма кривой измеряемого тока отличается от синусоиды, то возникает погрешность, зависящая от коэффициента формы кривой k ф = I/I срв (см. например, п. 1.26).

При изготовлении вольтметра (амперметра) выпрямительной системы необходимо знать данные его выпрямительной части: ток полного отклонения I n , напряжение полного отклонения U n и номинальное сопротивление переменному току r n = U n /I n , которое можно определить опытным путем по аналогии с методикой, изложенной в пп. 1.2 и 1.3.

1.2. Измерение внутреннего сопротивления микроамперметра можно осуществить, если подключить его к источнику питания через переменный резистор. Изменяя сопротивление резистора, устанавливают такой ток I п, чтобы стрелка прибора отклонилась на всю шкалу. Далее прибор шунтируют резистором с сопротивлением R ш, чтобы ток I, протекающий через прибор, составлял около половины тока полного отклонения I п.

Если сопротивление рамки r (внутреннее сопротивление микроамперметра) много меньше добавочного сопротивления (включенной части переменного резистора), то общий ток в цепи после подключения к прибору шунта существенно не изменится и ток через Rш можно считать I ш = I п — I. Так как при параллельном соединении rI = R ш I ш, то сопротивление рамки прибора может быть вычислено по формуле: r = R ш (I п / I — 1).

Использование сопротивления R ш с отклонением от номинального значения ±5% дает вполне допускаемую в любительской практике погрешность измерения.

1. 3. Измерение входного сопротивления вольтметра можно осуществить с помощью источника питания, внутреннее сопротивление которого по сравнению с входным сопротивлением вольтметра пренебрежимо мало. Таким источником может быть выпрямитель, «свежая» батарея или элемент, заряженный аккумулятор.

Входное сопротивление вольтметра, особенно лампового или транзисторного, как правило, достаточно велико. Такой вольтметр, подключенный к батарее, покажет значение ЭДС батареи (Е). Для повышения точности измерений напряжение источника питания и предел измерений вольтметра желательно выбрать таким, чтобы стрелка отклонилась почти на всю шкалу. После этого между источником напряжения и входом вольтметра включают резистор, сопротивление которого R известно с достаточной точностью. Из-за падения напряжения на этом резисторе показание вольтметра уменьшается до значения U. Теперь входное сопротивление вольтметра можно определить по формуле:

Вольтметры (отдельные или входящие в состав ампервольтомметра), у которых при переходе от одного предела измерений к другому переключаются добавочные резисторы, имеют различное входное сопротивление на разных пределах измерений. Такие приборы принято характеризовать входным сопротивлением, отнесенным к одному вольту предела шкалы. Это сопротивление для данного вольтметра неизменно на всех пределах.

1.4. Особенности измерения постоянных напряжений заключаются в том, что подключение вольтметра приводит к уменьшению общего сопротивления участка цепи, параллельно которому присоединяют вольтметр. Относительное уменьшение сопротивления определяется отношением R ц /(R вх +R ц), где R ц — полное сопротивление цепи между точками включения вольтметра, a R вх = R доб + R и = U п /I и — входное сопротивление вольтметра. Вольтметр будет мало влиять на режим цепи при R вх » R ц. Это условие в полной мере на практике не всегда выполняется, поэтому на схемах промышленных образцов аппаратуры, на картах напряжений, в таблицах режимов часто указывают не только значения, а и тип прибора, которым они измерены. Когда измерения должны проводиться в очень высокоомных цепях и тем более когда подключение вольтметра ощутимо влияет на режим исследуемого каскада, рекомендуется применять электронный вольтметр, обладающий гораздо большим входным сопротивлением.

1.5. Особенности измерения постоянных токов связаны с тем, что прибор включают последовательно в исследуемую цепь. Это приводит к увеличению общего сопротивления цепи и уменьшению тока в ней. Прибор будет тем меньше влиять на режим цепи, чем меньше будет падение напряжения на нем в сравнении с напряжением, действующим в цепи.

Если в исследуемой цепи протекает пульсирующий или импульсный ток, то магнитоэлектрический прибор будет реагировать на постоянную составляющую и этого тока. В этом случае параллельно прибору включают конденсатор большой емкости, имеющий гораздо меньшее сопротивление для переменной составляющей тока, чем сам измеритель. Кроме того, место включения прибора в цепи с переменной составляющей выбирают таким образом, чтобы один из его зажимов непосредственно или через конденсатор большой емкости соединялся с корпусом.

1.6. Измерение тока вольтметром особенно удобно, если почему-либо нежелательно или технически сложно разрывать цепь для включения амперметра. В этом случае измеряют падение напряжения на резисторе, по которому проходит измеряемый ток. Если сопротивление резистора известно (или специально измерено), то искомый ток определяют по закону Ома: I = U/R, где I — ток, мА; U — показание вольтметра, В; R — сопротивление резистора, падение напряжения на котором измерялось вольтметром, кОм. При этом нужно помнить, что сопротивление вольтметра должно хотя бы в 10-20 раз превышать сопротивление резистора, на котором измеряют падение напряжения.

1.7. Особенности измерения переменных напряжений и токов в цепях, где присутствует и постоянная составляющая, состоит прежде всего в том, что магнитоэлектрический прибор с выпрямительной системой реагирует и на эту составляющую. Другое дело — электронный измерительный прибор с закрытым входом, т.е. имеющий на входе конденсатор, включенный между входной клеммой и схемой прибора. Однако таким прибором любитель не всегда располагает.

Измеряя переменные напряжения обычным ампер-вольтомметром, можно исключить влияние постоянной составляющей, если присоединить прибор к измеряемой цепи через конденсатор достаточно большой емкости. Емкость должна быть такой, чтобы сопротивление конденсатора на данной частоте было бы гораздо меньше входного сопротивления вольтметра. Например, для нижнего участка диапазона звуковых частот при входном сопротивлении вольтметра 20 кОм/В можно применить конденсатор емкостью 1 мкФ. Для частот более высоких емкость конденсатора может быть уменьшена. При этом нужно помнить, что с увеличением частоты возрастает и частотная погрешность вольтметра, так как показания прибора начинают зависеть не только от активного сопротивления, как при измерении постоянных напряжений, но и от реактивного сопротивления, т.е. от полного сопротивления прибора. Здесь реактивное сопротивление обусловлено прежде всего наличием индуктивностей рамки, добавочных резисторов (особенно проволочных) и другими факторами.

Измерять переменные токи в отлаживаемых схемах удобнее методом вольтметра (п. 1.6).

Важно при измерениях переменных напряжений или токов правильно выбрать место включения прибора в исследуемую схему. Включать прибор желательно так, чтобы потенциал точки подключения прибора был как можно ближе к потенциалу «земли», а еще лучше, если один из щупов будет заземлен.

© «Энциклопедия Технологий и Методик» Патлах В.В. 1993-2007 гг.

Вольтметр с растянутой шкалой для автомобиля

Вольтметр с растянутой шкалой позволяет измерять узкий диапазон напряжений, например от 10 до 15 вольт. Это удобно в случае контроля заряда-разряда аккумулятора для автомобиля или других аналогичных случаев, когда важно отслеживать точные значения напряжений в небольшом диапазоне, их колебания. Рассчитать и сделать такой вольтметр несложно самостоятельно.

Суть вольтметра

В некоторых случаях применение обычного вольтметра с линейной шкалой может быть не очень удобным. Например для контроля напряжения заряда-разряда автомобильного или другого подобного аккумулятора более удобен вольтметр со шкалой не от нуля а, скажем, от значения 10 вольт. Так как до более низких значений такие аккумуляторы обычно не разряжаются, а если разряжаются, то это говорит лишь об их неправильной эксплуатации, вероятной неработоспособности и значительной потере ёмкости.

Таким образом, вольтметр с растянутой шкалой дает возможность отслеживать значения именно в рабочем диапазоне напряжений (например 10 … 15 вольт). И даже незначительные отклонения значений при этом хорошо видны, отображаются более наглядно.

В качестве стрелочного индикатора (измерительной головки) можно применить любой подходящий по размеру, например от старого тестера (вольтметра, амперметра, омметра и др.) или даже малогабаритные стрелочные индикатора уровня записи/воспроизведения от звуковой радиоэлектронной аппаратуры. При этом потребуется лишь рассчитать параметры номиналов используемых в схеме деталей и откалибровать шкалу индикатора под новые значения. Как это сделать и рассказываем ниже.

Схема вольтметра

Схема предельно простая, она показана на рисунке-иллюстрации ниже.

В основе схемы лежит пороговый элемент, в качестве которого применён стабилитрон VD1 с необходимым значением напряжения стабилизации. Второй аналогичный стабилитрон VD2 включён встречно-последовательно с первым чтобы снизить температурную нестабильность схемы при работе в условиях больших колебаний окружающей температуры.

Напряжение Uр (разностное) на резисторе R будет равно разности между значениями входного напряжения схемы и напряжением стабилизации стабилитронов (Uстаб). И прибор, соответственно, покажет изменение этой разницы в пределах от до 2Uр.
И тогда сопротивление резистора R можно рассчитать по следующей несложной схеме:

здесь 2Uр — предел измерения прибора в вольтах,
Iстаб — допустимый максимальный ток стабилитронов в амперах.

Значение сопротивления при этом получится в Омах)

Например в случае аккумуляторной батареи с номинальным рабочим напряжения 12 вольт подойдут два стабилитрона с напряжением стабилизации:

Тогда и нижний предел измерений прибора будет равен 10 вольтам. Если в качестве измерительной головки взять вольтметр с пределом измерения 0…3 вольта , то сопротивление резистора R будет равно 120 Ом. При этом шкалу вольтметра нужно будет переградуировать в значениях от 10 до 13 (15) вольт.

Для того, чтобы измерить напряжение аккумуляторной батареи автомобиля обычно используется цифровой прибор, поскольку обычный стрелочный не позволяет сделать это с необходимой точностью — ведь ошибка даже в несколько десятых вольта может привести к неправильной оценке состояния аккумулятора или работы генератора.

С другой стороны, для контроля напряжения аккумуляторной батареи совеем не нужна большая часть шкалы, поскольку измерять напряжение приходится в достаточно узком диапазоне – 10 … 15 В. Таким образом, если растянуть шкалу для измерения только в указанном интервале, то стрелочный прибор справится с задачей не хуже гораздо более дорогого цифрового. Постройкой именно такого вольтметра мы сегодня и займемся.

Принципиальная схема вольтметра, работающего в диапазоне 10…15 В представляет собой мост, в диагональ которого включен микроамперметр с током полного отклонения 50 мкА ( к примеру, М1690А). В одно плечо моста включен стабилитрон VD1 с токоограничивающим резистором R1, в другое — делитель, состоящий из резисторов R3, R4, R5. Резистор R2 служит для задания диапазона измерения. Переключатель S1, который в режиме «Перевозка» закорачивает головку РА1 и препятствует колебаниям стрелки при тряске, служит для безопасной транспортировки прибора. На месте VD1 вместо указанного на схеме может работать Д818 с любым буквенным обозначением, в качестве РА1 – любой микроамперметр с током полного отклонения 50 …100 мкА. Резисторы R2 и R5 имеет смысл использовать многооборотные (к примеру, СП3-36 и СП5-2В).

Резисторы типа СП3-36 нужного нам номинала широко использовались в электронных селекторах каналов телевизоров 3-4 поколения выпуска СССР

Поскольку шкала нашего прибора практически линейна, уже перед настройкой ее можно проградуировать, поставив в начало значение 10 В, а в верхний предел — 15 В. Всю шкалу между этими значениями равномерно градуируем с необходимой точностью.
Для настройки прибора понадобится регулируемый источник питания напряжением 0 … 15 В и контрольный вольтметр с наиболее возможной точностью измерения. Налаживание прибора выполняется в следующей последовательности:

1. Подключаем БП к зажимам нашего прибора (Х1 и Х2) и плавно увеличиваем напряжение до 10 В, постоянно контролируя его по образцовому вольтметру.
2. При напряжении 10 В подстройкой резистора R5 устанавливаем стрелку измерительного прибора РА1 на нулевую отметку.
3. Увеличиваем напряжение до 15 В и подстройкой резистора R2 устанавливаем стрелку прибора РА1 на конечную отметку шкалы.

При необходимости несколько раз повторяем пункты 2, 3 и при точных верхнем и нижнем показаниях прибора настройку можно считать законченной. На регулировочные винты наносим по капле краски или любого лака, а саму схему помещаем в ударопрочный корпус подходящих размеров.

Прибор будет полезен автолюбителям для измерения с высокой точностью напряжения на аккумуляторе, но он может найти и другие применения, где требуется контролировать напряжение в интервале 10. 15 В с точностью 0,01 В.

Рис. 1 Вольтметр с растянутой шкалой

Известно, что о степени заряженности автомобильного аккумулятора можно судить по его напряжению. Так, у полностью разряженного, разряженного наполовину и полностью заряженного аккумулятора оно соответствует 11,7, 12,18 и 12,66В.

Для того чтобы измерить напряжение с такой точностью, нужен либо цифровой вольтметр, или стрелочный с растянутой шкалой, позволяющий контролировать интересующий нас интервал.

Схема, приведенная на рис. 1, позволяет, используя любой микроамперметр со шкалой 50 мкА или 100 мкА, сделать из него вольтметр со шкалой измерения 10. 15 В.

Схема вольтметра не боится неправильного подключения полярности к измеряемой цепи (в этом случае показания прибора не будут соответствовать измеряемой величине).

Для предохранения микроамперметра РА1 от повреждения при перевозках используется включатель S1, который при закорачивании выводов измерительного прибора препятствует колебаниям стрелки.

В схеме использован прибор РА1 с зеркальной шкалой, типа М1690А (50 мкА), но подойдут и, многие другие. Прецизионный стабилитрон VD1 (Д818Д) может быть с любой последней буквой в обозначении. Подстроечные резисторы лучше использовать многооборотные, например R2 типа СПЗ-36, R5 типа СП5-2В.

Для настройки схемы потребуется блок питания с регулируемым выходным напряжением О. 15 В и образцовый вольтметр (удобней, если он будет цифровым). Настройка заключается в том, чтобы, подключив блок питания к зажимам Х1, Х2 и постепенно увеличивая напряжение до 10 В, добиться резистором R5 «нулевого» положения стрелки прибора РА1. После этого напряжение источника питания увеличиваем до 15 В и резистором R2 устанавливаем стрелку на предельное значение шкалы измерительного прибора. На этом настройку можно считать законченной.

Рис. 2. Схема для более точного измерения сетевого напряжения

На основе данной схемы прибор можно выполнить многофункциональным. Так, если выводы микроамперметра подключать к схеме через галетный переключатель 6П2Н, можно сделать режим обычного вольтметра, подобрав добавочный резистор, а также тестер для проверки цепей и предохранителей.

Прибор можно дополнить схемой (рис. 2) для измерения перемен- ного сетевого напряжения. При этом шкала у него будет от 200 до 300 В, что позволяет более точно измерять сетевое напряжение.

15 РАЗЛИЧНЫЕ СОВЕТЫ

Знаете ли Вы?

14-20. При намотке катушки индуктивности проводом в эмалевой изоляции необходимо учитывать, что загрязненность рук может значительно снизить добротность катушки, поэтому провод при намотке следует придерживать через лоскут хлопчатобумажной ткани. Еще лучше производить намотку в тонких хлопчатобумажных перчатках.

14-21. Чтобы предупредить образование «барашков» на проводе, нужно перед намоткой катушки надеть йа провод полихлорвиниловую трубку диаметром 4 — 5 и длиной 100 — 150 мм. Под тяжестью трубки обмоточный провод натягивается, что не дает ему скручиваться и в то же время не мешает намотке.

14-22. Для экранирования контурных катушек, высокочастотных трансформаторов и дросселей можно использовать корпуса от неисправных стартеров для ламп дневного света. Через отверстие в донышке можно вести подстройку катушки индуктивности.

14-23. На частотах выше 10 МГц хороший экранирующий эффект дает медная пленка толщиной всего 0,1 мм, поэтому для этих частот экран можно спаять из фольгировэнного изоляционного материала.

14-24. Для фиксации положения карбонильных сердечников в катушке можно использовать полоску из полиэтиленовой пленки подходящей толщины, опустив ее в каркас перед ввинчиванием сердечника. Пленка заполнит зазор в резьбе и не позволит сердечнику самопроизвольно перемещаться.

15-1. Определение цоколевки транзистора. Если обозначение транзистора, нанесенное на его корпусе, стерлось или нет под рукой справочника по полупроводниковым приборам, то для определения цоколевки транзистора и структуры его проводимости можно воспользоваться тестером.

Сначала определяют базовый вывод транзистора. Для этого плюсовый щуп прибора (в режиме измерения малых сопротивлений) подключают к одному из выводов транзистора, а минусовый [Минусовым щупом здесь и далее назван тот щуп, который подключен к так называемой общей клемме прибора, иногда маркируемой знаком « — » (применительно к режимам измерений токов и напряжений). В режиме измерения сопротивлений полярность напряжения на зажимах прибора обратная.] — поочередно к двум остальным. Если тестер в обоих случаях показывает высокое сопротивление или в одном низкое, а в другом высокое, то его плюсовый щуп нужно подключить к другому выводу и снова измерить сопротивление между ним и остальными двумя выводами, пока не удастся найти вывод, имеющий малое сопротивление относительно двух других выводов. Найденный таким образом вывод является базовым, а транзистор имеет структуру п — р — п.

Если приведенным выше способом найти базовый вывод не удается, необходимо изменить полярность подключения тестера, т. е. к одному из выводов подключить минусовый щуп тестера, и затем найти базовый вывод р — n — p-транзистора.

Определение базового вывода большинства широко распространенных низкочастотных транзисторов упрощается, если помнить, что они выполнены с выводом базы на корпус.

С помощью тестера можно определить и выводы эмиттера и коллектора маломощных транзисторов. Для этого между предполагаемым выводом коллектора и базовым выводом подключают резистор сопротивлением в 1 кОм. Затем плюсовый щуп тестера подключают к предполагаемому выводу коллектора, а минусовый — к предполагаемому выводу эмиттера п — р — я-транзистора и определяют сопротивление по прибору. После этого предполагают иное расположение выводов коллектора и эмиттера и снова измеряют сопротивление. Плюсовый щуп тестера будет соединен с коллектором в том случае, когда сопротивление между выводами окажется минимальным.

У р — п — р-транзисторов коллекторный и эмиттер-ный выводы можно определить таким же способом, но сопротивление между эмиттером и коллектором окажет-.ся меньшим, когда с коллектором будет соединен минусовый щуп тестера.

При этом нужно помнить, что у всех мощных транзисторов, предназначенных для крепления на радиаторах, коллектор выведен на корпус. У всех высокочастотных транзисторов, кроме экранированных (FT311, ГТ313) и коаксиальной конструкции, вывод коллектора тоже соединен с корпусом.

15-2. Измерение входного сопротивления вольтметра можно осуществить с помощью источника питания, внутренним сопротивлением которого по сравнению с входным сопротивлением вольтметра можно пренебречь. Таким источником может быть выпрямитель, свежая батарея или отдельный элемент, заряженный аккумулятор. Входное сопротивление вольтметра, особенно лампового или транзисторного, как правило, достаточно велико. Такой вольтметр, подключенный к батарее, покажет значение ЭДС батареи (E). Для повышения точности измерения напряжение источника питания и предел измерения вольтметра желательно выбрать такими, чтобы стрелка отклонилась почти на всю шкалу. После этого между источником напряжения и входом вольтметра включают резистор, сопротивление которого R известно с достаточной точностью. Из-за падения напряжения на этом резисторе показания вольтметра уменьшаются до значения U. Теперь входное сопротивление вольтметра можно определить по формуле

RВХ = R/(E/(U-1))

Простые магнитоэлектрические и транзисторные вольтметры (отдельные или входящие в состав авометра), у которых при переходе от одного предела измерения к другому переключают добавочные резисторы, имеют различное входное сопротивление на разных пределах измерения. Такие приборы принято характеризовать входным сопротивлением, отнесенным к одному вольту предела шкалы. Это сопротивление для данного вольтметра неизменно для всех пределов (поддиапазонов) измерения.

15-3. Измерение внутреннего сопротивления микроамперметра можно осуществить, если подключить его к источнику питания через переменный резистор. Затем, изменяя сопротивление резистора, установить ток I, такой, чтобы стрелка прибора отклонилась на всю шкалу. Далее прибор шунтируют резистором Rm с таким сопротивлением, чтобы ток Iп, протекающий через прибор, был не менее половины тока полного отклонения.

Если сопротивление рамки г много меньше добавочного сопротивления (включенной части переменного резистора), то общий ток в цепи после подключения к прибору шунта существенно не изменится и ток через Rш можно считать равным Iш=I — Iп. Так как при параллельном соединении rI=RшIш, то сопротивление рамки прибора может быть вычислено по следующей формуле:

r=Rш (I/Iп — 1).

Использование резистора Кш с отклонением от номинала ±5 % дает вполне допустимую в любительской практике погрешность измерения сопротивления рамки прибора.

15-4. Вольтметр с «растянутой» шкалой позволяет измерять малые относительно номинала U изменения напряжения ±ДU. Такая необходимость возникает при контроле напряжений вторичных источников питания в аппаратуре с помощью встроенных измерительных приборов, напряжения питающей сети, при оценке степени разряженности аккумуляторных батарей и т. п.

Измерять малые изменения напряжения обычным вольтметром затруднительно. Задачу можно решить расширением рабочего участка шкалы измерительного прибора, применив в измерительной схеме пороговый элемент (рис. 15-1), в качестве которого используется стабилитрон Д1 с пороговым значением напряжения UCT = U — ДU. По достижении напряжения стабилизации диод обратимо пробивается и при значительном увеличении тока через него напряжение на нем мало изменяется. Встречное включение второго такого же стабилитрона Д2 позволяет уменьшить суммарную температурную нестабильность диодов.

Напряжение, поданное на вход схемы, распределяется между резистором R и стабилитронами Д1 и Д2. Поскольку на стабилитронах падение напряжения практически неизменно, то падение напряжения на резисторе равно разности между входным напряжением и Uст. Таким образом, измерительный прибор показывает не значение входного напряжения, а только его изменение (в интервале от 0 до 2ДU). Это значительно увеличивает разрешающую способность шкалы прибора.

Сопротивление резистора определяют традиционным для схемы стабилизации способом: R=2ДU/Iст.макс (2ДU — предел измерения прибора; IСт — ток стабилизации).

Для контроля степени разряженности, например, двенадцативольтовой кислотной аккумуляторной батареи диоды можно подобрать из нескольких диодов типа Д810 или Д814В с напряжением стабилизации 10 В; вольтметр — с пределом измерения 3 В; резистор — сопротивлением 120 Ом. Шкалу измерительного прибора нужно проградуировать в пределах от 10 до 13 В.

15-5. Определение числа витков обмоток трансформатора, если неизвестны его тип или параметры,

производится следующим образом.

Пользуясь омметром, определяют расположение выводов всех обмоток трансформатора. Так как накальная обмотка силового трансформатора и вторичная обмотка выходного трансформатора имеют небольшое число витков сравнительно толстого провода, обнаружить эти обмотки можно или при внешнем осмотре — по наибольшему диаметру выводов (если они выполнены обмоточным проводом), или при измерении сопротивлений обмоток — по наименьшему сопротивлению, если определить при внешнем осмотре диаметр провода обмотки невозможно.

При наличии зазоров между катушкой и магнитопро-водом на катушку поверх обмоток наматывают (можно тонким проводом) дополнительную обмотку. Чем больше витков будет иметь эта обмотка, тем точнее будут результаты измерения.

Одну из вторичных обмоток принимают в качестве первичной и подают на нее низкое переменное, напряжение (не выше 6,3 В), которое можно или получить от силового трансформатора, или снять с накальных гнезд ламповой панели любого радиоприемника.

Измерив переменные напряжения на каждой обмотке трансформатора, в том числе и на дополнительной, определяют число витков любой обмотки:

wi =Ui/Uд wд,

где Ui — напряжение на любой обмотке; Uд — напряжение на дополнительной обмотке; wд, — число витков дополнительной обмотки.

Если на катушке трансформатора нет места для дополнительной обмотки, можно вместо дополнительной использовать часть наружной обмотки. Для этого осторожно вскрывают слой внешней изоляции катушки, чтобы получить доступ к последнему слою обмотки, выполненному обычно виток к витку. От конца обмотки отсчитывают некоторое число витков (wд). Один щуп вольтметра подключают к концу обмотки, другим щупом с иголкой (см. п. 5-1), осторожно процарапав эмаль последнего отсчитанного витка, измеряют переменное напряжение UA на части обмотки, содержащей wД витков. В роли первичной обмотки, на которую подают исходное напряжение, при эт,ом может быть использована любая обмотка трансформатора, в том числе и наружная.

После измерения напряжений на всех обмотках трансформатора определяют число витков в каждой обмотке при помощи вышеприведенной формулы.

15-6. Измерение резонансной частоты громкоговорителя можно произвести с помощью звукового генератора и электронного милливольтметра.

Звуковую катушку громкоговорителя подключают к звуковому генератору через резистор, сопротивление которого в 50 — 100 раз превышает сопротивление звуковой катушки постоянному току. Это необходимо, чтобы обеспечить постоянное значение переменного тока, поступающего с выхода генератора. Изменяя частоту генератора и поддерживая неизменной амплитуду напряжения на его выходных зажимах, определяют частоту, при которой напряжение на звуковой катушке, измеренное милливольтметром, будет максимальным.

Следует иметь в виду, что при установке громкоговорителя в корпус его резонансная частота может измениться в зависимости от акустических свойств корпуса (обычно уменьшается).

15-7. Конденсатор вместо гасящего резистора. Выпрямители для зарядки аккумуляторных батарей, осветительные лампы небольшой мощности и другие устройства с рабочим напряжением, меньшим напряжения сети, обычно подключают к сети через трансформатор или последовательно c гасящим резистором. При этом на резисторе выделяется большая мощность, которая рассеивается в виде тепла. .

Известно, что конденсатор, установленный в цепи переменного тока, обладает сопротивлением, зависящим от частоты и называемым реактивным. Используя его, также можно гасить излишнее напряжение сети, причем мощность на реактивном сопротивлении не выделяется, что является большим преимуществом конденсатора перед гасящим резистором,

Емкость гасящего конденсатора можно рассчитать по формуле (в микрофарадах)

где I — ток, потребляемый устройством, А; Uс — напряжение сети, В; Unow — напряжение питания устройства, В.

Если напряжение питания устройства менее 10 — 20 В, емкость конденсатора с достаточной точностью можно определить по упрощенной формуле

Следует иметь в виду, что применять гасящий конденсатор в цепи питания выпрямителя возможно только тогда, когда он собран по мостовой (двухполуперйодной) схеме, так как принципиально необходимо, чтобы через конденсатор проходил переменный ток.

Для гашения напряжения можно использовать бумажные конденсаторы, предназначенные для работы в цепи переменного тока (типов МБМ, МБГП, МВТ и др.). Их рабочее напряжение для большей надежности должно в 2 — 3 раза превышать напряжение, которое нужно погасить.

Рис. 15-2. Включение электролитического конденсатора в цепь переменного тока

15-8. Электролитический конденсатор в цепи переменного тока. Полярные электролитические конденсаторы предназначены для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Однако если включить два однотипных конденсатора последовательно («плюс» с «плюсом»), то получится неполярный конденсатор, который можно использовать в цепях переменного тока, правда, с напряжением гораздо меньшим, чем номинальное рабочее напряжение для работы конденсатора в цепи постоянного тока. Предохранить конденсаторы от пробоя напряжением обратной полярности можно с помощью шунтирующих диодов (рис. 15- 2).

15-9. Подключение нескольких телевизоров к одной антенне. При налаживании и проверке телевизионных приемников нередко требуется одновременное их подключение к одной антенне. При этом необходимо обеспечить согласование волновых сопротивлений фидеров антенны и приемников и обеспечить минимальное затухание сигнала.

На рис. 15-3 для примера показана схема подключения трех телевизионных приемников к одной антенне через простейшее согласующе-развязывающее устройство на резисторах. Таким же способом можно подключить любое число (п) приемников. Однако надо учитывать, что с ростом их числа увеличивается и затухание сигнала.

Рис. 15-3. Подключение нескольких телевизионных приемников к одной антенне

Сопротивление согласующих резисторов (в нашем случае Rn=R1=R2=R3=R4) связано с волновым сопротивлением фидера р (чаще всего р=75 Ом) следующим соотношением:

Коэффициент передачи согласующе-развязывающей цепи обратно пропорционален числу ветвей развязки:

Кп=1/п.

Если какой-либо выход согласующе-развязывающего блока не используется, то к нему необходимо подключить балластный резистор сопротивлением 75 Ом.

15-10. Ориентация телевизионной антенны на телецентр доставляет немало хлопот живущим у границы или вне зоны уверенного приема. Многие предпочитают ориентировать антенну по наилучшему изображению, не пользуясь какими-либо индикаторами. Но, несмотря на многократные поворачивания антенны в ту или другую сторону, она, как правило, редко оказыва-ется ориентированной точно на телецентр. Причина этого заключается в том, что в пределах довольно большого угла поворота антенны изображение на экране телевизора почти не меняется.

Существует другой простой способ ориентации антенны, который позволяет быстро и точно направить антенну на телецентр. Поворачивают антенну в одну, а затем в другую сторону до полного пропадания изображения на экране телевизора. (Эти моменты можно определить с большей точностью, чем момент наилучшего изображения.) Положения антенны в моменты пропадания изображения отмечают хотя бы на земле. Получившийся угол делят пополам и ориентируют антенну по биссектрисе этого угла. Тогда она будет направлена на телецентр.

15-11. Устройство заземления зимой существенно облегчается, если накануне работ (вечером) землю в выбранном месте очистить от снега, засыпать негашеной известью и снова покрыть снегом. Соединяясь со снегом (водой), известь выделяет тепло, достаточное для того, чтобы земля к утру размягчилась и стала доступной для раскапывания даже при двадцатиградусном морозе.

15-12. Простой фильтр радиопомех, проникающих через сеть, представляет собой трансформатор с замкнутым О-образным сердечником, у которого сетевая обмотка расположена на одном стержне магнитопровода, а подключаемая к нагрузке — на другом. Магнитный поток низкой (промышленной) частоты в таких трансформаторах замыкается по магнитопроводу, а магнитный поток высокой частоты, благодаря падению магнитной проницаемости трансформаторных сталей с ростом частоты, — по воздуху, не индуцируя во вторичной обмотке ЭДС помехи.

Этот принцип фильтрации может быть реализован двояко. В одном варианте нагрузкой вторичной обмотки трансформатора-фильтра служит сетевая обмотка трансформатора, защищаемого от помех аппарата или

Вольтметр с растянутой шкалой

Авторы патента:

БАКАНОВ ВЛАДИМИР ВИКТОРОВИЧ

КАЧАНОВ ЭДУАРД ИГНАТЬЕВИЧ

G01R19 — Приборы для измерения токов или напряжений или индикации их наличия или направления (G01R 5/00 имеет преимущество; для измерения биоэлектрических токов или напряжений A61B 5/04)

 

Изобретение относится к средствам измерения напряжения постоянного тока, в частности, в цепях автомобильного электрооборудования. Целью изобретения является повышение точности измерения. Для этого в устройство введен резистор 6, который во всем диапазоне измеряемых напряжений стабилизирует ток стабилитрона 8. Входное напряжение с зажимов 11 и 12 поступает на делитель из резисторов 4 и 5, усиливается операционным усилителем 1, а его выходное напряжение, изменяющееся в пределах измеряемой шкалы, индицируется высокоомным индикатором 7. Величина опорного напряжения задается резистором 3 и стабилитроном 8. Диоды 9 и 10 обеспечивают защиту от неправильного подключения устройства. Резистор 2 и соотношение резисторов 4 и 5 позволяют выбрать диапазон измеряемых напряжений от максимальной до минимальной величины. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

18 А1 (19) (И) (q))g G 01 R 19 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4489861/24-21 (22) 03. 10 ° 88 (46) 30. 07 ° 90. Бюл. М- 28 (71) Черновицкое производственное объединение «.Электронмаш» (72) В.В.Баканов и Э.И. Качанов (53) 621.317.7(088.8) (56) Buert Т. Expanded Scale Voltmeter. — Radio-Electronics, 1981, November К 11, р. 52-56.

Радио, 1983, Н 4, с. 45. (54) ВОЛЬТМЕТР С РАСТЯНУТОЙ ШКАЛОЙ (57) Изобретение относится к средствам измерения напряжения постоянного тока, в частности, в цепях автомобильного электрооборудования. Целью изобретения является повышение точности измерения. Для этого в устройf0

2 ство введен резистор 6, который во всем диапазоне измеряемых напряжений стабилизирует ток стабилитрона 8.

Входное напряжение с зажимов 11 и

12 поступает на делитель из резисторов 4 и 5, усиливается операционным усилителем 1, а его выходное напряжение, изменяющееся в пределах измеряемой шкалы, индицируется высокоомным индикатором 7. Величина опорного напряжения задается резистором 3 и стабилитроном 8., Диоды 9 и 10 о6ес««ечивают защиту от неправильного подключения устройства. Резистор 2 и соотношение резисторов 4 и 5 позволяют выбрать диапазон измеряемых напряжений от максимальной до минимальной величины, 1 з.п,ф-лы, 1 ил.

1582138

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к технике измерения напряжения в цепи

Постоянного тока, и может быть использовано для повышения точности

Измерения относительных изменений падения напряжения, например, в цепях .автомобильного электрооборудования °

Целью изобретения является повышеие точности. измерения.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Вольтметр с растянутой шкалой со держит операционный усилитель 1, резисторы 2-6, высокоомный индикатор 7, стабилитрон 8, диоды 9, 10 и входные ажимы 11, 12, причем входной зажим

11 соединен с вторым выводом резистора 4 и через диод 10 с вторым выводом резистора 3 и выводом положительного питания операционного усилите тя 1, вывод отрицательного питания которого соединен с входным зажимом

12, первым выводом резистора 3 и анодом стабилитрона 8, катод которого соединен с анодом диода 9, первым выводом резистора 3, вторыми вывода ми резистора 6 и высокоомного индикатора 7 и неинвертирующим входом опе1иционного усилителя 1, инвертирующий вход которого соединен с первыми выводами резисторов 2 и 4, вторым выводом резистора 5 и катодом диода 9;

Выл од операционного усилителя 1 соединен с первыми выводами резистора

6 и высокоомного индикатора 7 и вторым выводом резистора 2.

Вольтметр работает следующим образом.

Когда на входные зажимы 11 и 12 поступает измеряемое напряжение, оно с выхода делителя на резисторах 4 и 5 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя, на неинвертирующий вход которого поступает опорное напряжение, сформированное стабилитроном 8 с помощью резистора 3 иэ измеряемого. Чтобы операционный усилитель 1 находился в линейном (активном) режиме, напряжение стабилизации стабилитрона 8 следует выбирать из соотношения

Нр» + Ц ьых

Ua .нн ст

2 напряжение стабилизации стабилитрона 8; максимальное падение напряжения на резисторе 6; минимально возможное где

ВХ. МИН входное напряжение.

Выходное напряжение операционного усилителя 1 определяется соотношени10 ем

5Х м

U U

R с

Э где ., „ максимально возможное

ht O C входное напряжение;

R» R

25 Верхний предел измерения U „,„„„ . регулируется выбором резистора 2.

При изменении величины контролируемого напряжения изменяется ток в цепи резистора З,однако в цепи стабилитрона 8 ток остается неизменным во всем диапазоне изменяемых напряжений благодаря наличию резистора 6 °

Благодаря повышению стабильности опорного напряжения обеспечивается

35 высокая точность измерения напряжеФормула и э о б р е т е н и я

1. Вольтметр с растянутой шкалой, содержащий операционный усилитель, 1 инвертирующий вход которого через первый резистор соединен с выходом

I операционного усилителя и одним вы50 водом высокоомного индикатора, катод стабилитрона соединен с первым выводом второго резистора и неинвертирующим входом операционного усилителя, вывод отрицательного питания которого соединен с первым входным зажимом, анод стабилитрона и с первым выводом третьего резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом четвертого резистора, второй ния.

Диоды 9 и 10 обеспечивают защиту устройства от неправильной полярнос40 ти измеряемого напряжения при ошибочном подключении.

1582138

Составитель В. Смирнов

Техред Л;Сердюкова Корректор M. Пожо

Редактор А. Маковская

Заказ 2087

Тираж 559

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб °, д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент». , r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101 вывод которого соединен с вторым входным зажимом и объединенными вторым выводом второго резистора и выводом положительного питания операционного усилителя, о т л и ч а ю щ и й5 с я тем, что, с целью повышения точности измерения, пятый резистор своими выводами соединен с соответствующими выводами высокоомного индикатора.. а инвертирующий вход операционного усилителя соединен с вторым выводом третьего резистора, второй вывод высокоомного индикатора соединен с катодом стабилитрона. 15

2. Вольтметр по и, 1, о т л ичающийся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены два диода, анод первого диода соединен с катодом стабилитрона, а катод первого диода соединен с вторым выводом третьего резистора, второй вьг вод четвертого резистора соединен с вторым выводом второго резистора через второй диод, анод которого соединен с вторым выводом четвертого резистора, а катод второго диода соединен с вторым выводом второго резистора.

   

 

Похожие патенты:

Масштабный преобразователь // 1582137

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для сопряжения источника переменного напряжения и измерительного прибора

Цифровой стохастический измеритель отношения случайных напряжений // 1580270

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в геофизическом приборостроении, в частности в аппаратуре для поиска и разведки месторождений полезных ископаемых акустическими и электромагнитными методами

Устройство для измерения эффективного значения напряжения или тока // 1580269

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения сигналов синусоидальной и сильно искаженной формы в широком диапазоне частот

Линейный преобразователь действующего значения напряжения // 1580268

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при создании аналоговых и цифровых вольтметров переменного напряжения

Устройство для определения среднего значения последовательности выборок // 1580267

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для обработки сигналов при определении среднего значения в присутствии помех

Широкополосный преобразователь среднеквадратичного значения переменного напряжения в постоянное напряжение // 1580266

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при высокоточном преобразовании среднеквадратических значений переменного напряжения в эквивалентное постоянное напряжение

Измерительный преобразователь среднеквадратического значения напряжения // 1580265

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться при точном преобразовании напряжения произвольной формы в постоянное по уровню среднеквадратического значения при изменении параметров внешней среды в широких пределах

Электрометрический преобразователь заряда // 1580264

Изобретение относится к технике преобразования зарядов в напряжение и может быть использовано для преобразования сигналов с пьезоэлектрических датчиков давления при контроле импульсных и квазистатических давлений

Устройство для автоматического контроля показателей качества электроэнергии // 1580263

Изобретение относится к измерениям в энергетике и может быть использовано для контроля показателей качества электроэнергии постоянного напряжения

Имитатор нестабильности напряжения трехфазной сети переменного тока // 1580262

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при испытаниях работоспособности различного рода аппаратуры в условиях провалов и выбросов питающего напряжения

Датчик тока // 2100811

Устройство для сигнализации однофазного замыкания на землю в электрической сети переменного тока // 2101826

Электроизмерительные клещи // 2103694

Изобретение относится к области измерения, а именно, к электроизмерительным клещам с трансформатором тока, для безразрывного измерения переменного тока в цепи

Электроизмерительный прибор с трехпозиционным регулированием // 2104560

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к электроизмерительным регулирующим приборам

Преобразователь переменного напряжения в постоянное // 2106647

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в качестве измерительного элемента систем автоматического регулирования напряжения в электроэнергетике, в частности, для статических тиристорных компенсаторов реактивной мощности

Измерительный преобразователь интенсивности тока // 2108587

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения переменного электрического тока

Индивидуальный сигнализатор напряжения // 2108588

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для предупреждения человека о приближении на опасное расстояние к токоведущим частям линий электропередачи

Индивидуальный сигнализатор напряжения // 2108588

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для предупреждения человека о приближении на опасное расстояние к токоведущим частям линий электропередачи

Способ измерения больших постоянных токов (варианты) // 2108589

Изобретение относится к области электрических измерений, в частности к измерениям больших постоянных токов, используемых в химической и металлургической промышленности

Способ проверки проводимости электровзрывной сети // 2110041

Шкала вольтметра своими руками

Самодельная шкала приборов

Как нарисовать шкалу на стрелочном индикаторе

Здравствуйте уважаемые читатели. В этой статье хочу рассказать о том, как нарисовать нужную нам шкалу для своих измерительных приборов.

Я буду рисовать шкалу, что по научному означает – отградуировать, для своего миллиомметра, о котором писал раньше. Прочитать статью можно здесь. И так у нас есть головка, найденная невесть, где и когда, давно у меня валялась. Аккуратно разбираем ее, но пока не открутили шкалу, сразу замеряем радиус дуги, где находятся деления.

См. Фото 1. Меряем осторожно, не повредив поворотной системы измерительной головки, и запоминаем его величину. Если у вас, как и у меня, на пластинке основной шкалы есть еще и бумажная, то ее надо осторожно снять в горячей воде. Вот, что получилось, смотрим фото 2. На фото 3 показана свеженарисованная новая шкала.

Итак, открываем программу FrontDesigner_3.0, если ее у вас нет, скачиваем ее и устанавливаем.

После открытия программы перед вами появится примерно вот такое окно (скрин 1).

Щелкаем правой мышкой по активному полю 1, выбираем – «свойства». Устанавливаем размер листа, на котором будем рисовать шкалу в соответствии с ее размерами. Здесь же можно выбрать цвет листа, я выбрал белый.

Далее жмем на кнопку 2 — «Шкала» и перед нами откроется скрин 2, окно можно развернуть на весь экран.

У меня при наведении курсора на активное поле, последний принимает вид лупы с названием «Увеличивалка», если в это время нажать на левую или правую мышь, то изображение убежит и придется рисовать все сначала. Так, что примите это к сведению. Возможно это глюк только моей проги, но я уже привык.Нажимаем на кнопку 1 и в выпадающем списке выбираем «Круговая линейная шкала».

Затем жмем «параметры» (см. скрин 3)и начинаем заполнять необходимые поля. 1 – выбираем угол, на который отклоняется стрелка, как так у всех измерительных головок он равен примерно 90°, то это значение и выставляем.

Далее устанавливаем значение радиуса, которое мы измеряли и запоминали. «Линия» — ставим «да», в этом случае на рисунке будет видна дуга, на которой находятся деления. «Цент окружности» -можно тоже поставить «да» для удобства. «1.Деления.Сегменты» — Количество больших делений, у меня их десять. «Деления.Длина мм» — так как у меня шкала большая, ставлю 7мм. «Деления» — ставим «Да» — разрешаем себе нарисовать деления между большими делениями. Далее, как с большими – задаем количество маленьких делений между двумя большими — 10, ставим высоту маленьких делений – 5мм. «Поворот» нам не нужен – ставим «0». «Надписи» — ставим «Да» — это циферки над делениями. «Выс. т – та мм » — высота циферок. «Зазор» — ставлю 3мм – это расстояние между большими делениями и надписями. «Угол текст» — 0. Дальше см. по скрину. В итоге получаем шкалу, которую видите, но без надписей. Жмем на кнопку 2 – «Надписи» и смотрим на скрин 4.

Здесь все понятно, напротив номера каждого большого сегменты вписываем то, что нам надо. Далее нажимаем на зеленую галочку – «Добавить шкалу на макет», открывается опять главное окно программы, но уже с нашей шкалой – скрин 5.

Мой миллиомметр имеет два предела измерения, поэтому хотелось бы и его вывести на данную шкалу. Для этого снова нажимаем на значок «Шкала» и рисуем еще одну шкалу для другого предела (см. скрин 6).

Особенность этой шкалы состоит в том, что деления располагаются с другой стороны дуги. Это достигается тем, что перед числовым значением высоты деления ставится знак минус. И я поставил «нет» для маленьких делений. Далее жмем на зеленую галочку и уже в главном окне совмещаем две шкалы. Для облегчения дальнейшей работы включаем масштабную сетку, нажав на соответствующую кнопку – 1. После этого в соответствии с размерами нашей шкалы – фото2, чертим прямоугольник. По сторонам этого прямоугольника мы потом отрежем нужную нам часть. Теперь можно вставить нужный нам текст или значок, в этом уж сами разберетесь. Получаем скрин 7.

Далее жмем на значок принтера и печатаем шкалу. Я печатаю в основном на матовой фотобумаге для принтеров. Теперь о склейке. Сперва вырезаем по линиям прямоугольника заготовку шкалы. Затем обезжириваем алюминиевую шкалу (фото2). Наносим на обе заготовки клей ПВА. Даем чуть подсохнуть, аккуратно совмещаем обе заготовки и через фторопластовую пленку проглаживаем утюгом, имеющим температуру градусов 60С. Потом напильником (я обычно пользуюсь все время круглым, мелким) срезаем ненужную бумагу. Шилом протыкаем отверстия для крепления шкалы, собираем прибор в обратном порядке. ВСЕ. Смотрим фото 4. Ура! Чистая победа.

Да, еще чуть-чуть. Если предполагается, что прибор будет работать не только дома, но и на улице, то бумажную шкалу обязательно надо защитить слоем бесцветного лака. Я для этих целей всегда использую автомобильный бесцветный импортный лак в аэрозольной упаковке – «Body Acrylic». Успехов всем, до свидания. К.В.Ю.

Источник: www.kondratev-v.ru

Вольтметр с растянутой шкалой. Расчёт диапазона измерений

Такой вольтметр в отличие от обычного позволяет с большой точностью измерить напряжение в некотором заданном диапазоне. Например для контроля напряжения автомобильного аккумулятора очень удобен будет вольтметр со шкалой от 10 до 15 вольт, так как он дает возможность отслеживать даже незначительные изменения напряжения в этом диапазоне. U — предел измерения прибора, Iстаб — ток стабилитронов.

На практике, для контроля напряжения двенадцативольтовой кислотной аккумуляторной батареи можно использовать два стабилитрона с напряжением стабилизации каждого по 10 вольт, резистор R сопротивлением 120 Ом и вольтметр с пределом измерения 3 вольта. Шкалу вольтметра в этом случае следует проградуировать в значениях от 10 до 13 вольт.

Источник: radioskot.ru

Стрелочный вольтметр

Параметры и особенности стрелочных вольтметров

И хоть мы уже давно привыкли к цифровым вольтметрам, в природе всё ещё встречаются и стрелочные.

В некоторых случаях их применение может быть более удобным и практичным, чем использование современных цифровых.

Если в ваши руки попал стрелочный вольтметр, то желательно узнать его основные характеристики. Их легко определить по шкале и надписях на ней. В мои руки попал встраиваемый вольтметр М42300.

Внизу, под шкалой, как правило, есть несколько значков и указана модель прибора. Так, значок в виде подковы (или изогнутого магнита) означает, что это прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой.

На следующем снимке можно разглядеть такую подковку.

Горизонтальная чёрточка указывает на то, что данный измерительный прибор рассчитан на работу с постоянным током (напряжением).

Тут же стоит уточнить, почему речь идёт о постоянном токе. Не секрет, что стрелочными бывают не только вольтметры, но и огромное количество других измерительных приборов, например, тот же аналоговый амперметр или омметр.

Действие любого стрелочного прибора основано на отклонении катушки в поле магнита при прохождении постоянного тока по этой самой катушке. Чтобы отобразить с помощью стрелки показания на шкале прибора, ток должен быть постоянным.

Если он будет переменным, то стрелка будет отклоняться вправо-влево с частотой переменного тока, который протекает через обмотку катушки. Чтобы измерить величину переменного тока или напряжения в измерительный прибор встраивают выпрямитель.

Именно поэтому, под шкалой прибора указывается тип тока, с которым он способен работать: постоянным или переменным.

Далее на шкале прибора можно обнаружить целое или дробное число, вроде 1,5; 1,0 и подобное. Это класс точности прибора, выраженный в процентах %. Понятно, чем меньше число, тем лучше – показания будут точнее.

Также можно увидеть такой знак – две пересекающиеся черты под прямым углом. Этот знак указывает на то, что рабочее положение прибора вертикальное.

При горизонтальном положении показания могут быть менее точные. Иными словами прибор может «врать». Стрелочный вольтметр с таким значком лучше устанавливать в прибор вертикально и исключить существенный наклон.

А вот такой знак говорит о том, что рабочее положение прибора — горизонтальное.

Ещё один интересный знак – пятиконечная звезда с цифрой внутри.

Данный знак предупреждает о том, что между корпусом прибора и его магнитоэлектрической системой напряжение не должно превышать 2кВ (2000 вольт). На это стоит обращать внимание при эксплуатации вольтметра в высоковольтных установках. Если вы планируете использовать его в блоке питания на 12 – 50 вольт, то беспокоиться не стоит.

Как считывать показания со шкалы стрелочного вольтметра?

Для тех, кто впервые видит шкалу прибора, возникает вполне резонный вопрос: «А как же считывать показания?» На первый взгляд ничего непонятно .

На самом деле всё просто. Чтобы определить минимальное деление шкалы нужно определить ближайшее число (цифру) на шкале. Как видим на шкале нашего М42300 – это 2.

Далее считаем количество промежутков между чёрточками до первого числа или цифры – в нашем случае до 2. Их оказывается 10. Далее делим 2 на 10, получаем 0,2. То есть, расстояние от одной маленькой чёрточки до соседней, равно — 0,2 вольта.

Вот мы и нашли минимальное деление шкалы. Таким образом, если стрелка прибора отклонится на 2 маленьких деления, то это будет означать, что напряжение равно 0,4V (2 * 0,2V = 0,4V).

В наличии уже знакомый нам встраиваемый вольтметр модели М42300. Прибор предназначен для измерения постоянного напряжения до 10 вольт. Шаг измерения — 0,2 вольта.

Прикручиваем к клеммам вольтметра два провода ( соблюдаем полярность!), и подключаем севшую батарейку на 1,5 вольта или любую попавшуюся.

Вот такие показания я увидел на шкале прибора. Как видим, напряжение батарейки равно 1 вольту (5 делений * 0,2V = 1V). Пока фотографировал, стрелка вольтметра упорно двигалась к началу шкалы — батарейка отдавала последние «соки».

Кроме этого мне стало интересно, какой ток потребляет сам стрелочный вольтметр. Поэтому вместо батарейки я подключил блок питания и выставил на выходе 10 вольт — чтобы стрелка прибора отклонилась на всю шкалу. Далее я подключил в разрыв цепи цифровой мультиметр и измерил ток.

Оказалось, ток, потребляемый стрелочным вольтметром, составил всего 1 миллиампер (1 мА). Его достаточно, чтобы стрелка отклонилась на всю шкалу. Это очень мало. Поясню свой намёк.

Получается, что стрелочный вольтметр экономичнее цифрового. Посудите сами, любой цифровой измерительный прибор имеет дисплей (ЖК или светодиодный), контроллер, а также буферные элементы для управления дисплеем. И это только часть его схемы. Всё это потребляет ток, садит батарею или аккумулятор. И если в случае вольтметра с жидкокристаллическим дисплеем потребляемый ток невелик, то при наличии активного светодиодного индикатора, потребляемый ток будет уже существенный.

Вот и получается, что для портативных приборов с автономным питанием иногда разумнее использовать классический стрелочный вольтметр.

При подключении вольтметра к цепи следует помнить о нескольких простых правилах.

Во-первых, вольтметр (любой, хоть цифровой, хоть стрелочный) необходимо подключать параллельно той цепи или элементу, напряжение на котором планируется измерять или контролировать.

Во-вторых, следует учитывать рабочий диапазон измерений. Узнать его легко – достаточно взглянуть на шкалу и определить последнее число на шкале. Это и будет граничное напряжение для измерения данным вольтметром. Естественно, есть и универсальные вольтметры, с выбором предела измерения, но сейчас речь идёт о встраиваемом стрелочном вольтметре с одним пределом измерения.

Если подключить вольтметр, например, со шкалой измерения до 100 вольт, в цепь, где напряжение превышает эти 100 вольт, то стрелка прибора будет уходить за пределы шкалы, «зашкаливать». Такое положение дел рано или поздно приведёт к порче магнитоэлектрической системы.

В-третьих, при подключении стоит соблюдать полярность, если вольтметр рассчитан на измерение постоянного напряжения. Как правило, на клеммах (или хотя бы у одной) указывается полярность – плюс «+» или минус «-» . При подключении вольтметров, рассчитанных на измерение переменного напряжения, полярность подключения не имеет значения.

Надеюсь, теперь вам будет проще определить основные характеристики стрелочного вольтметра, а самое главное, применить его в своих самоделках, например, встроив его в блок питания с регулируемым выходным напряжением . А если сделать светодиодную подсветку его шкалы, то он будет выглядеть вообще шикарно! Согласитесь, такой стрелочный вольтметр будет смотреться стильно и эффектно.

Источник: go-radio.ru

bootsector

Ретротехника, самоделки и борьба с идиотизмом

Я пока не знаю, в какой именно моддинг-проект пойдёт эта измерительная головка, поэтому решил написать про неё отдельный пост. Информацию выкладываю по горячим следам в прямом и переносном смысле: удачная технология была найдена только вчера.

Итак, у меня в хозяйстве имелся старый стрелочный прибор серии М24, отградуированный как милливольтметр/миллиамперметр. С функциональной точки зрения он был исправен, но вот шкала явно знавала лучшие дни, так что для моих целей он уже не годился.

Раньше, когда меня спрашивали, почему я в своих модах не меняю шкалы приборов, размеченные в каких-то посторонних величинах, я отвечал, что не хочу портить оригинальные старые вещи. И это было правдой, но лишь наполовину: дело в том, что даже если бы я захотел поменять какую-нибудь шкалу на новую, я бы не знал, как это сделать качественно.

Первую попытку приспособить этот прибор для использования в паре с компьютером я предпринял несколько лет назад, когда на основе скана оригинальной шкалы нарисовал свою и напечатал её на старой бумаге.

Шкала, откровенно говоря, вышла из рук вон плохо. Выглядела она некрасиво, жёлтый цвет бумаги не сочетался с другими деталями, а цена деления в нижней её части вообще получилась дробной.

Поэтому этот прибор я нигде не использовал и надолго убрал в ящик. Но недавно я его оттуда извлёк и решил на этот раз сделать всё как следует. Первым делом я подключил его к источнику напряжения и точно отградуировал, поставив карандашные отметки от 0 до 100 (одну из шкал было решено разметить в процентах, чтобы использовать её для отображения самых разных величин).

Затем я снял временную шкалу и отсканировал её.

Мне хотелось, чтобы новая шкала выглядела красиво и аутентично. Поэтому я покопался в ящике со старыми стрелочными головками и нашёл одну, которая понравилась мне больше всего.

При помощи различных инструментов Фотошопа я по максимуму убрал родной фон и наложил полученное изображение поверх скана с карандашными отметками. По счастливому совпадению, оказалось достаточно лишь немного отмасштабировать новую шкалу, чтобы она идеально совпала с нарисованной. Видимо, приборы имеют однотипные механизмы с нелинейной зависимостью угла отклонения от напряжения — внимательно посмотрев на шкалу, можно заметить, что промежуток от 0 до 1 заметно больше промежутка от 9 до 10.

На следующей картинке видна промежуточная стадия работ: части цифр ещё нет, отдельные участки не перерисованы, виден неубранный «мусор».

Чтобы прибор в итоге выглядел как можно более похожим на настоящий, я не использовал символы из новых шрифтов, а только копировал оригинальные. Если приходилось дважды использовать одну и ту же цифру, я специально немного деформировал её, чтобы не было идеальной цифровой копийности. Такой вот педантизм, возможно, не очень здоровый :-). Мусор пришлось убирать вручную, потому что я не знаю автоматического механизма очистки, который убрал бы пыль, не замылив при этом контуры.

В итоге получилось так:

Первая шкала отображает проценты, вторая — температуру (отградуирована по даташиту термодатчика, который не гарантирует точности показаний ниже ноля), а третья — частоту процессора в мегагерцах. Ностальгическую величину «ИМП / МИН» я оставил, потому что она, что называется, в тему. Из-за постепенного уплотнения делений риски на температурной шкале получились очень мелкими, но этим было решено пренебречь. В самом конце я добавил контур металлической подложки, чтобы шкалу было легко вырезать и приложить по месту.

Надписи с оригинальной шкалы получилось удалить при помощи обычного мыла. Если мыло не поможет, можно попробовать спирт, ацетон, растворитель 646, уксусную кислоту или перекись водорода — в моей практике ещё не было случая, чтобы этот «коктейль» не сработал.

Но это всё была лишь прелюдия, настоящее колдовство ещё впереди. Печать новой шкалы на бумаге я даже не рассматривал, а вместо этого стал думать о том, как бы нанести надписи прямо на оригинальную алюминиевую пластинку. Самым простым, конечно, было бы загрузить её в струйный принтер, переделанный для печати на твёрдых поверхностях (некоторые крутые радиолюбители делают такие для изготовления печатных плат), но это вариант пришлось отмести в силу отсутствия подходящего принтера. Ещё я вспомнил о такой вещи, как металлопечать, но для неё тоже нужно специальное оборудование, а мне хотелось найти метод, который я мог бы использовать дома.

Поэтому было решено освоить другую технологию из арсенала радиолюбителей — ЛУТ («лазерно-утюжную»). Она столько раз описана в интернете, что повторяться не вижу смысла. Если коротко — рисунок при помощи лазерного принтера печатается на какой-нибудь гладкой бумаге в зеркальном отражении, после чего при помощи нагрева переносится на нужную поверхность. Этим способом создают дорожки на печатных платах, но в моём случае последняя технологическая стадия — травление — была не нужна.

Раньше я ЛУТ не применял, поэтому для начала решил потренироваться на кошках. Прочитав множество рекомендаций, я выбрал два промежуточных носителя — полуглянцевые журнальные страницы и фотобумагу неизвестного происхождения.

Фотобумага не подошла, потому что её глянцевое покрытие плавилось под утюгом, а вот журнальные страницы показали себя как нельзя лучше.

Для проверки я сначала попробовал перенести рисунок на фольгированный текстолит, дабы убедиться, что технология соблюдена верно. Результат превзошёл все ожидания: с первого же раза рисунок без каких-либо дефектов перешёл на медь.

Правда, перед этим поверхность пришлось тщательно подготовить: убрать окислы с помощью Cillit Bang, вымыть с мылом и обезжирить бензином.

Окрылённый этим успехом, я попробовал перенести шкалу на черновую алюминиевую пластинку. И тут меня ждало разочарование: хотя я сделал всё в точности так же, как и в прошлый раз, существенная часть тонера осталась на бумаге.

Сколько я ни бился, улучшить этот результат мне не удалось. Алюминий, насколько я знаю, вообще весьма капризный в этом плане металл — на него и краска ложится хуже, и другие покрытия, наносимые не химическим способом.

Правда, некоторую надежду на успех вселяло то, что основа будущей шкалы — не гладкая, а рельефная. Это хорошо видно на скане с увеличенным фрагментом:

Не будучи уверенным в благополучном исходе, я решил приобрести прозрачную плёнку для лазерной печати, чтобы в случае чего просто напечатать шкалу на ней и приложить сверху. Пачка с этой плёнкой так долго лежала невостребованной в магазине, что успела пожелтеть и обтрепаться. Продавец очень удивился, что её кто-то наконец-то купил.

Слева на фотографии показана шкала, напечатанная на обычной бумаге — её я использовал, чтобы в последний раз проверить правильность показаний стрелки. А справа — плёнка, причём лицом вниз (печать выполнена в зеркальном отражении, чтобы тонер оказался под защитой).

Я попробовал просто приложить шкалу к подложке — это смотрелось хорошо, но лишь пока плёнка оставалась идеально ровной. Но когда я перестал прижимать её, она отошла от основания, и вид сразу испортился. Так что я взялся за утюг, сначала планируя просто нагреть пластинку и плёнку, чтобы последняя распрямилась и, возможно, немного приплавилась к основе.

Это действительно получилось, и я хотел было так всё и оставить, но любопытство всё-таки взяло верх. Я попробовал «прилутить» второй экземпляр шкалы к другому листу алюминия, и, к моему удивлению, рисунок перенёсся с минимальными потерями, хотя поверхность была совершенно неподготовленной! Так что я вернулся к своей шкале, как следует прогладил её сверху, дал ей остыть, аккуратно оторвал плёнку. и вуаля, 99% тонера благополучно перенеслось на подложку!

В центре шкалы можно заметить немного расплывшийся участок — там был пропуск, и я довольно криво подрисовал недостающие фрагменты гелевой ручкой. Поначалу мне казалось, что это будет незаметно, но дефект мозолил глаза, так что на следующий день я смыл шкалу растворителем 646 и проделал все операции заново, только уже без лишних шагов и старых ошибок. В итоге получилось почти идеально:

Думаю, постепенно я набью руку, и тогда откроются практически безграничные возможности по изготовлению всевозможных шкал и прочих рисунков и надписей, выглядящих как заводские. Можно даже будет делать их цветными, если печатать на соответствующем принтере.

Источник: bootsector.livejournal.com

Вольтметр с растянутой шкалой для любого диапазона напряжений

Вольтметр с растянутой шкалой позволяет измерять узкий диапазон напряжений, например от 10 до 15 вольт. Это удобно в случае контроля заряда-разряда аккумулятора для автомобиля или других аналогичных случаев, когда важно отслеживать точные значения напряжений в небольшом диапазоне, их колебания. Рассчитать и сделать такой вольтметр несложно самостоятельно.

Суть вольтметра

В некоторых случаях применение обычного вольтметра с линейной шкалой может быть не очень удобным. Например для контроля напряжения заряда-разряда автомобильного или другого подобного аккумулятора более удобен вольтметр со шкалой не от нуля а, скажем, от значения 10 вольт. Так как до более низких значений такие аккумуляторы обычно не разряжаются, а если разряжаются, то это говорит лишь об их неправильной эксплуатации, вероятной неработоспособности и значительной потере ёмкости.

Таким образом, вольтметр с растянутой шкалой дает возможность отслеживать значения именно в рабочем диапазоне напряжений (например 10 … 15 вольт). И даже незначительные отклонения значений при этом хорошо видны, отображаются более наглядно.

В качестве стрелочного индикатора (измерительной головки) можно применить любой подходящий по размеру, например от старого тестера (вольтметра, амперметра, омметра и др.) или даже малогабаритные стрелочные индикатора уровня записи/воспроизведения от звуковой радиоэлектронной аппаратуры. При этом потребуется лишь рассчитать параметры номиналов используемых в схеме деталей и откалибровать шкалу индикатора под новые значения. Как это сделать и рассказываем ниже.

Схема вольтметра

Схема предельно простая, она показана на рисунке-иллюстрации ниже.

В основе схемы лежит пороговый элемент, в качестве которого применён стабилитрон VD1 с необходимым значением напряжения стабилизации. Второй аналогичный стабилитрон VD2 включён встречно-последовательно с первым чтобы снизить температурную нестабильность схемы при работе в условиях больших колебаний окружающей температуры.

Напряжение Uр (разностное) на резисторе R будет равно разности между значениями входного напряжения схемы и напряжением стабилизации стабилитронов (Uстаб). И прибор, соответственно, покажет изменение этой разницы в пределах от до 2Uр.
И тогда сопротивление резистора R можно рассчитать по следующей несложной схеме:

здесь 2Uр — предел измерения прибора в вольтах,
Iстаб — допустимый максимальный ток стабилитронов в амперах.

Значение сопротивления при этом получится в Омах)

Например в случае аккумуляторной батареи с номинальным рабочим напряжения 12 вольт подойдут два стабилитрона с напряжением стабилизации:

Тогда и нижний предел измерений прибора будет равен 10 вольтам. Если в качестве измерительной головки взять вольтметр с пределом измерения 0…3 вольта , то сопротивление резистора R будет равно 120 Ом. При этом шкалу вольтметра нужно будет переградуировать в значениях от 10 до 13 (15) вольт.

Источник: arduinoplus.ru

Вольтметр сетевого напряжения с расширенной шкалой и световой сигнализацией. Автомобильный вольтметр с вытянутой шкалой Вольтметр с вытянутой шкалой Цепь стабилитрона

Автолюбитель

Прибор будет полезен автолюбителям для измерения напряжения аккумулятора с высокой точностью, но может найти и другие применения,

Рис. 4.6 Вольтметр с расширенной шкалой

Где требуется контроль напряжения в диапазоне 10…15 В с точностью до 0,01 В.

Известно, что о степени заряженности автомобильного аккумулятора можно судить по его напряжению. Так, для полностью разряженного, полуразряженного и полностью заряженного аккумулятора оно соответствует 11,7, 12,18 и 12,66В.

Для измерения напряжения с такой точностью нужен либо цифровой вольтметр, либо стрелка с расширенной шкалой, позволяющая контролировать интересующий нас интервал.

Схема, представленная на рис. 4.6, позволяет, используя любой микроамперметр со шкалой 50 мкА или 100 мкА, изготовить из него вольтметр со шкалой измерения 10…15 В.

Схема вольтметра не боится неправильного подключения полярности к измеряемой цепи (в этом случае показания прибора не будут соответствовать измеряемой величине).

Для предохранения микроамперметра РА1 от повреждений при транспортировке используется выключатель S1, который при замыкании выводов измерительного прибора предотвращает колебания стрелки.

В схеме используется прибор РА1 с зеркальной шкалой, типа М1690А (50 мкА), но подходят и многие другие. Прецизионный стабилитрон VD1 (Д818Д) может быть с любой последней буквой в обозначении. Подстроечные резисторы лучше всего использовать многооборотные, например R2 типа СПЗ-36, R5 типа СП5-2В.

Для настройки схемы потребуется блок питания с регулируемым выходным напряжением О…15 В и образцовый вольтметр (удобнее, если он цифровой). Настройка заключается в подключении источника питания к клеммам Х1, Х2 и постепенном повышении напряжения до 10 В, добиться «нулевого» положения стрелки прибора РА1 резистором R5. После этого повышаем напряжение источника питания до 15 В и резистором R2 устанавливаем стрелку на предельное значение шкалы измерительного прибора. На этом настройку можно считать завершенной.

Рис. 4.7. Схема для более точного измерения сетевого напряжения

На основе этой схемы прибор можно сделать многофункциональным. Так что если подключить выводы микроамперметра в цепь через переключатель 6П2Н, то можно сделать штатный режим вольтметра, подобрав добавочный резистор, а также тестером проверить цепь и предохранители.

Прибор может быть дополнен схемой (рис. 4.7) для измерения напряжения сети переменного тока. В этом случае он будет иметь шкалу от 200 до 300 В, что позволит более точно измерить напряжение сети.

Дата публикации: 20.02.2007

Мнения читателей

• Хелоиза / 31. 10.2012 — 07:37
  Удивительно думать о чем-то подобном
• Ан Александр
• очень старый / 01.02 -30:30 04.02.20 схема, на базе этой схемы появилось дополнение для измерения скорости вращения (оборотов). Кто знает, подскажите. Заранее спасибо [email protected]

Сообщить:
Прибор будет полезен автомобилистам для измерения напряжения аккумуляторной батареи с высокой точностью, но может найти и другое применение. 4.6 Вольтметр с расширенной шкалой, где требуется контролировать напряжение в диапазоне 10…15 В с точностью до 0,01 В. Известно, что о степени заряда автомобильного аккумулятора можно судить по его напряжению. Так, для полностью разряженного, полуразряженного и полностью заряженного аккумулятора оно соответствует 11,7, 12,18 и 12,66В. интервал. Схема, показанная на рис. 4.6, позволяет, используя любой микроамперметр со шкалой 50 мкА или 100 мкА, изготовить из него вольтметр со шкалой измерения 10…). Для предохранения микроамперметра РА1 от повреждений при транспортировке используется переключатель S1 , который при замыкании выводов измерительного прибора предотвращает колебания стрелки. В схеме используется прибор РА1 с зеркальной шкалой типа М169.0А (50 мкА), но подходят и многие другие. (D818D) может быть с любой последней буквой в обозначении. Подстроечные резисторы лучше всего использовать многооборотные, например, R2 типа СПЗ-36, R5 типа СП5-2В. Настройка заключается в подключении источника питания к клеммам Х1, Х2 и постепенном повышении напряжения до 10 В, добиться «нулевого» положения стрелки прибора РА1 резистором R5. После этого повышаем напряжение источника питания до 15 В и резистором R2 устанавливаем стрелку на предельное значение шкалы измерительного прибора. На этом настройку можно считать завершенной.
Рис. 4.7. Схема для более точного измерения сетевого напряжения На основе этой схемы прибор можно сделать многофункциональным. Так, если выводы микроамперметра подключены к цепи через переключатель 6П2Н, можно сделать режим обычного вольтметра, подобрав добавочный резистор, а также тестер для проверки цепей и предохранителей. Прибор можно дополнить схемой (рис. 4.7) для измерения напряжения сети переменного тока. В этом случае он будет иметь шкалу от 200 до 300 В, что позволит более точно измерить напряжение сети. Глава:

Вольтметр — электротехнический словарь на букву Б

Вольтметр — электрический прибор, предназначенный для измерения ЭДС, считывания напряжения, участка электрической цепи. Вольтметр в электрической цепи обозначается кружочком, в котором помещена латинская буква V или русская В, которая читается как «вольт». В честь известного ученого Алессандро Вольта.

Таким образом, вольтметр измеряет напряжение в вольтах.

Продолжая тему истории, можно сказать, что первый аналог вольтметра изобрел русский ученый Г.В. Богатый человек. в 18 веке. Этот прибор получил название «индикатор электрической силы», и принцип его действия до сих пор заложен в работе электростатического вольтметра.

Способ подключения вольтметра к цепи

Вольтметр подключается к цепи параллельно измеряемому участку цепи. Ниже представлена ​​простая схема подключения вольтметра в цепь и схема подключения через измерительный трансформатор.

Типы вольтметров

Вольтметры имеют широкий спектр типов в зависимости от принципа действия и области применения.

По классу измеряемого напряжения

• — нановольтметр (для измерения сверхнизких напряжений, до 1 нВ, и может быть использован в научных и метрологических целях)
• — микровольтметр
• — милливольтметр
• — милливольтметр (12, 24, 30, 100, 220, 300, 500 В)
• — киловольтметр (для определения значений напряжения порядка единиц или десятков киловольт, может применяться при испытании высоковольтного оборудования)
• — векторметр (прибор, измеряющий силу тока, напряжение и фазовый угол и может быть использован при испытании магнитных свойств сталей и лабораторных исследованиях сложных цепей и устройств)
• — вольтметры селективные применяются для измерения переменного напряжения в диапазоне частот от 20 Гц до 35 МГц по ГОСТ 9781-85

По принципу действия

(принцип работы вольтметра аналогичен принципу работы амперметра, который подробно описан по ссылке)

• — вольтметры электромеханические
• — магнитоэлектрический Мхх (данный тип вольтметра достаточно точен и обладает высокой чувствительностью, однако на показания сильно влияет форма кривой напряжения и применяются только для цепей постоянного тока)
• — электромагнитные Exx (используются как панельные приборы, просты в изготовлении, потребляют около 5 Вт мощности и их показания сильно зависят от частоты)
• — электродинамические Dxx (наиболее точные, измеряют действующее значение напряжения постоянного и переменного ток)
• — электростатический Схх (используется для измерения высоких напряжений постоянных и переменных величин)
• — выпрямитель (измерение напряжения низкой частоты,)
• — термоэлектрический Тхх (имеют низкое входное сопротивление и малую перегрузочную способность)
• — электронный Фхх, Шхх
• — аналоговый
• — цифровой

По назначению

• — постоянного тока
• — переменного тока
• — импульсного
• — фазочувствительного
• — селективного
• -2 универсального

По конструкции

• — панельная
• — переносная
• — стационарная

Вольтметр с расширенной шкалой

Схема вольтметра с расширенной шкалой измеряет небольшие отклонения напряжения (дельта U) относительно входного напряжения. Для обычного вольтметра эта задача не из простых.

Где можно использовать схему вольтметра с расширенной шкалой?

• — контроль напряжения питания
• — контроль напряжения на аппаратуре управления
• — оценка разряда аккумуляторов

С помощью стабилитрона D1 расширен рабочий участок шкалы вольтметра. Пороговое значение напряжения стабилитрона Д1 будет UCT = U — DU. Когда входное напряжение достигает порогового значения, стабилитрон пробивается. Ток через стабилитрон увеличивается, а напряжение сильно не меняется. Второй встречный стабилитрон Д2 включен в обратном направлении и такое включение позволяет снизить нестабильность температуры.

Входное напряжение делится между резистором R и стабилитронами. Поскольку падение напряжения на стабилитронах остается неизменным, падение напряжения на резисторе будет равно разнице между входным напряжением и напряжением стабилитрона.

Сопротивление резистора определяется как R = 2DU/Iст. max

где 2DU — предел измерения прибора, Istab — ток стабилизации

Как сделать новую шкалу для стрелочного прибора 27 октября, г. 2015

Пока не знаю, в какой моддинг-проект попадет эта измерительная головка, поэтому решил написать об этом отдельный пост. Выкладываю информацию по горячим следам в прямом и переносном смысле: удачная технология была найдена только вчера.

Итак, у меня в хозяйстве был старый стрелочный прибор серии М24, откалиброванный как милливольтметр/миллиамперметр. С функциональной точки зрения он был исправен, но весы явно знавали лучшие дни, поэтому для моих целей он уже не подходил.

Раньше, когда меня спрашивали, почему я не меняю в своих модах шкалы приборов, отмеченные какими-то посторонними значениями, я отвечал, что не хочу портить оригинальные старые вещи. И это было правдой, но правдой только наполовину: дело в том, что даже если бы я захотел поменять какую-то гамму на новую, я бы не знал, как это сделать качественно.

Первую попытку приспособить это устройство для использования совместно с компьютером я предпринял несколько лет назад, когда нарисовал собственную шкалу на основе скана исходной шкалы и распечатал ее на старой бумаге.

Весы, честно говоря, сильно вышли из-под контроля. Выглядело это некрасиво, желтый цвет бумаги не сочетался с другими деталями, а цена деления в нижней ее части оказалась дробной.

Поэтому нигде не пользовался этим девайсом и давно убрал в коробку. Но недавно я его оттуда забрал и решил в этот раз все сделать правильно. Прежде всего, я подключил его к источнику напряжения и точно откалибровал, поставив отметки карандашом от 0 до 100 (было решено отметить одну из шкал в процентах, чтобы использовать ее для отображения множества значений).

Затем я удалил временную шкалу и отсканировал ее.

Я хотел, чтобы новые весы выглядели красиво и аутентично. Так что я порылся в ящике со старыми указателями и нашел ту, которая мне больше всего понравилась.

С помощью различных инструментов Photoshop я максимально удалил родной фон и наложил полученное изображение поверх скана с карандашными пометками. По счастливой случайности оказалось достаточно немного масштабировать новый масштаб, чтобы он идеально совпадал с нарисованным. Судя по всему, приборы имеют однотипные механизмы с нелинейной зависимостью угла отклонения от напряжения — внимательно присмотревшись к шкале, можно увидеть, что интервал от 0 до 1 заметно больше, чем интервал от 9до 10.

На следующей картинке промежуточный этап работы: некоторых номеров еще нет, некоторые разделы не перерисованы, виден неубранный «мусор».

Чтобы устройство в итоге выглядело как можно более реальным, я не использовал символы из новых шрифтов, а только скопировал оригинальные. Если мне приходилось использовать один и тот же номер дважды, я намеренно немного деформировал его, чтобы не было идеальной цифровой копии. Такая педантичность, пожалуй, не очень здоровая :-). Мусор пришлось убирать вручную, т.к. я не знаю механизма автоматической очистки, который удалял бы пыль без размытия контуров.

В итоге получилось так:

Первая шкала показывает проценты, вторая показывает температуру (откалибрована по даташиту датчика температуры, что не гарантирует показания ниже нуля), а третья показывает процессор частота в мегагерцах. Я оставил ностальгическое значение «ИМП/МИН», потому что оно, как говорится, в тему. Из-за постепенного уплотнения дивизий риски по температурной шкале оказались очень малы, но этим было решено пренебречь. В самом конце я добавил контур металлической подложки, чтобы шкалу можно было легко вырезать и приклеить на место.

Удалось снять надписи с оригинальной шкалы обычным мылом. Если мыло не помогает, можно попробовать спирт, ацетон, растворитель 646, уксусную кислоту или перекись водорода — в моей практике еще не было случая, чтобы этот «коктейль» не подействовал.

Но это была всего лишь прелюдия, настоящее колдовство еще впереди. Печатать новую шкалу на бумаге я даже не рассматривал, а вместо этого стал думать, как нанести надписи прямо на оригинальную алюминиевую табличку. Проще всего, конечно, было бы загрузить его в струйный принтер, переделанный для печати на твердых поверхностях (некоторые хардкорщики делают такие для изготовления печатных плат), но от этого варианта пришлось отказаться из-за отсутствия подходящего принтера. Я тоже думал о такой штуке, как печать металлом, но для этого тоже нужно специальное оборудование, и хотелось найти способ, который можно было бы использовать в домашних условиях.

Поэтому было принято решение освоить еще одну технологию из арсенала радиолюбителей — ЛУТ («лазер-утюг»). Это уже столько раз описано в интернете, что не вижу смысла повторяться. Если кратко, то рисунок печатается с помощью лазерного принтера на какой-нибудь гладкой бумаге в зеркальном отображении, после чего путем нагрева переносится на нужную поверхность. Таким способом создаются дорожки на печатных платах, но в моем случае последний технологический этап — травление — не понадобился.

Раньше я не использовал LUT, поэтому решил сначала потренироваться на кошках. Прочитав множество рекомендаций, я выбрал два промежуточных носителя — журнальные полуглянцевые страницы и фотобумагу неизвестного происхождения.

Фотобумага не подошла, т. к. ее глянцевое покрытие плавилось под утюгом, но журнальные страницы справились отлично.

Для проверки сначала попробовал перенести рисунок на фольгированный текстолит, чтобы убедиться в правильности соблюдения технологии. Результат превзошел все ожидания: рисунок с первого раза перешел на медь без каких-либо дефектов.

Правда, перед этим поверхность пришлось тщательно подготовить: удалить окислы с помощью Cillit Bang, отмыть с мылом и обезжирить бензином.

Вдохновленный этим успехом, я попытался перенести шкалу на грубую алюминиевую пластину. И тут меня ждало разочарование: хотя я делала все точно так же, как и в прошлый раз, значительная часть тонера осталась на бумаге.

Сколько я ни боролся, мне не удалось улучшить этот результат. Алюминий, насколько я знаю, вообще очень капризный в этом плане металл — на него хуже ложится краска, да и другие покрытия, нанесенные не химическим путем.

Правда, некоторую надежду на успех вселял тот факт, что основа будущей шкалы была не гладкой, а рельефной. Это хорошо видно на скане с увеличенным фрагментом:

Не будучи уверенным в благополучном исходе, я решил приобрести прозрачную пленку для лазерной печати, в таком случае можно было просто напечатать на ней шкалу и прикрепить сверху. Пачка с этой пленкой пролежала невостребованной в магазине так долго, что успела пожелтеть и потрепаться. Продавец был очень удивлен, что его наконец-то кто-то купил.

Слева на фото шкала, напечатанная на обычной бумаге — по ней я в последний раз проверил правильность стрелки. А справа пленка, причем лицевой стороной вниз (отпечаток сделан в зеркальном отображении, чтобы тонер был защищен).

Пробовал просто наносить шкалу на подложку — выглядело хорошо, но только до тех пор, пока пленка оставалась идеально ровной. Но когда я перестал на нее нажимать, она отошла от базы, и обзор сразу ухудшился. Вот я и взялся за утюг, планируя сначала просто нагреть пластину и пленку, чтобы последняя распрямилась и возможно немного приплавилась к основе.

Это действительно случилось, и я хотел оставить все как есть, но любопытство все же взяло верх. Я попытался «заманить» второй экземпляр шкалы на другой лист алюминия, и, к моему удивлению, рисунок перенесся с минимальными потерями, хотя поверхность была совершенно не подготовлена! Итак, я вернулся к своим весам, хорошенько прогладил их верх, дал остыть, аккуратно оторвал пленку. .. и вуаля, 99% тонера благополучно перенеслось на подложку!

В центре шкалы виден слегка размытый участок — был пропуск, и я довольно криво подрисовал недостающие фрагменты гелевой ручкой. Сначала мне казалось, что это будет незаметно, но дефект бросался в глаза, поэтому на следующий день я смыл накипь растворителем 646 и проделал все операции заново, только без лишних действий и старых ошибок. Результат почти идеальный:

Думаю, что постепенно я наберу руку, и тогда откроются практически безграничные возможности для изготовления всевозможных шкал и прочих рисунков и надписей, похожих на фабричные. Можно даже сделать их цветными, если распечатать на соответствующем принтере.

П.С. Перечитав текст, я понял, что передо мной не руководство от мастера, а сцена из фильма «Изгой», где герой Тома Хэнкса любуется первым костром :-). Но я надеюсь, что эта запись все же будет кому-то полезна.

Онлайн-курсы PDH. PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологические курсы или курсы по энергосбережению

.»

 

 

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня нескольким новым вещам, кроме того

познакомив меня с новыми источниками

информации.»

 

Стивен Дедук, ЧП

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они

очень быстро отвечали на вопросы.

Это было на высшем уровне. Буду использовать

снова. Спасибо».0253

«Веб-сайт прост в использовании. Хорошо организован. Я действительно буду пользоваться вашими услугами снова.

Я передам название вашей компании

другим сотрудникам.»

 

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком

с деталями Канзас

Авария в City Hyatt. »

Майкл Морган, ЧП

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится, что я могу просмотреть текст перед покупкой. Я обнаружил, что класс

Информативный и полезный

В моей работе. »

Уильям Сенкевич, P.E.

Florida

9000 52″. познавательный. Вы

— лучший я обнаружил ».

Рассел Смит, P.E.

Pennsylvania

» Я считаю, что подходы.

материала.»

 

Хесус Сьерра, Ч.П. На самом деле

Человек учится больше

от неудач ».

Джон Скондры, P.E.

Pennsylvania

Pennsylvania

.

way of teaching.»

 

 

Jack Lundberg, P.E.

Wisconsin

«I am very impressed with the way you present the courses; т. е. позволяя

Студент, чтобы рассмотреть курс

Материал перед оплатой и

Получение викторины. » курсы. Я, конечно, многому научился и

получил огромное удовольствие».0004 «Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством содержания материалов и простотой поиска и

онлайн-курсов

.»

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был легким для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемых темах.»

 

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

 

 

 

Джеральд Нотт, ЧП

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую его

всем инженерам. «

Джеймс Шурелл, P.E.

Ohio

2» I , и

не основаны на каком-то неясном разделе

законов, которые не применяются

до «2» 5″ 2″2523 902 нормальной практики.»0003

Марк Каноник, ЧП

Нью-Йорк

«Большой опыт! Я многому научился, чтобы вернуться в свою медицинскую организацию

».

 

 

Иван Харлан, ЧП

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

 

 

Юджин Бойл, ЧП

California

»Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представленной,

, а онлайн -формат был очень

, и легкий до

. Благодарность.»

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению физкультуры в рамках временных ограничений лицензиата».

 

 

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Это помогает иметь

печатный тест во время просмотра текстового материала. предоставлены фактические случаи

.»

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

«Общие ошибки ADA в проектировании объектов очень полезны. Исследование

требовало Исследования в

Документ Но .

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

в инженерии дорожного движения, который мне нужен

, чтобы выполнить требования

Сертификация PTOE.

Joseph Gilroy, P.E.E.

2 IILRINIS ALLYINIIS ALLYINIIS ALLYINIIS ALLYINIIS ALLYINIIS ALLYINIIS ALLYINIIS

3. способ заработать CEU для моих требований PG в штате Делавэр. До сих пор все курсы, которые я посещал, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

Дисконтированные курсы ».

Кристина Николас, с.е. дополнительные

курсы. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

необходимость путешествовать.0253

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессиональных

инженеров в получении единиц PDH

в любое время. Очень удобно.»

 

Пол Абелла, ЧП

Аризона

«Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

времени, чтобы исследовать, где

получить мои кредиты от. »

 

Кристен Фаррелл, ЧП

Висконсин

4 90 «Это было очень познавательно. Легко понять с иллюстрациями

и графиками; определенно облегчает

усвоение всех

теорий.»

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов полупроводника. Мне понравилось пройти курс по телефону

. .»

Клиффорд Гринблатт, ЧП

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, загрузить документы и получить

викторина. I would highly recommend

you to any PE needing

CE units.»

 Mark Hardcastle, P.E. 

Missouri

«Very good selection тем в различных областях техники». 0253

«У меня есть повторные работы, которые я забыл. Я также рад выиграть .

на 40%.»

Конрадо Касем, ЧП

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

 

 

 

Чарльз Флейшер, ЧП

Нью-Йорк

«Это был хороший тест, и я фактически проверил, что я прочитал кодексы профессиональной этики

и правила Нью-Мексико

».

 

Брун Гильберт, ЧП

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

 

 

 

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Воспользуюсь сертификатом CEDengineerng

, если потребуется дополнительная сертификация

. »

 

Томас Каппеллин, ЧП

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и поставили

ME, за что я заплатил — много

Оцените! для инженера».0253

well arranged.»

 

 

Glen Schwartz, P.E.

New Jersey

«Questions were appropriate for the lessons, and lesson material is

good reference material

для деревянного дизайна.»

 

Брайан Адамс, ЧП

Миннесота

«Отличный телефонный звонок помог мне получить консультацию.»0253

 

 

 

Роберт Велнер, ЧП

Нью -Йорк

«Я имел большой опыт работы с прибрежным строительством — проектирование

.

 

Денис Солано, ЧП

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. 0253

хорошо подготовлено. Мне нравится возможность загрузить учебный материал до

Обзор, где бы ни был и

ВСЕГДА ». Сохраняйте широкий выбор тем на выбор».

 

 

 

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

 

 

 

Тайрон Бааш, ЧП

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были наводящими и демонстрировали понимание

материала. Тщательный

и всеобъемлющий. «

Майкл Тобин, P.E.

Аризона

моя телефонная линия

работы. Я обязательно воспользуюсь этим сайтом снова.»

 

 

 

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

«Простота в исполнении. Никакой путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата. »

 

 

 

Кеннет Пейдж, ЧП

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагревании воды с помощью солнечной энергии.

 

 

Луан Мане, ЧП

Conneticut

«Мне нравится подход, позволяющий зарегистрироваться и иметь возможность читать материалы в автономном режиме, а затем

вернуться, чтобы пройти тест.»

 

 

Алекс Млсна, ЧП

Индиана

«Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

Это вся информация, которую я могу

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В реальных Жизненные ситуации ».

South Dkota Deringer, P.E.

South Dakota

442929292929292929292929292.

9

902. .

курс.»0253

«Веб -сайт прост в использовании, вы можете загрузить материал для изучения, затем вернуться

и пройти тест. .»

Майкл Гладд, ЧП

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет.»

 

 

 

Деннис Фундзак, ЧП

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать сертификат PDH

. Спасибо, что сделали этот процесс простым.»

 

Фред Шайбе, ЧП

Висконсин

«Положительный опыт. Быстро нашел курс, который соответствовал моим потребностям, и закончил

один час PDH за

one hour.»

 

Steve Torkildson, P.E.

South Carolina

«I liked being able to download the documents for review of content

and suitability, before

иметь для оплаты

материалов . »

Richard Wymelenberg, P.E.0003

«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками.»

 

 

 

Дуглас Стаффорд, ЧП

Техас

«Всегда есть возможности для улучшения, но я не могу придумать ничего в вашем

процессе, который нуждается в улучшении.»

 

Томас Сталкап, ЧП

Арканзас

«Мне очень нравится удобство прохождения онлайн-викторины и немедленного получения сертификата

.»

 

 

Марлен Делани, ЧП

Иллинойс

«Обучающие модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по

многим различным техническим областям

3 вне

30252 Специальная специализация Без

необходимо путешествовать ».

Гектор Герреро, P. E.

GEORGIA

DIGIGLE WASSING SCALES -RESTARES -SALIS -SLAICLES. весы для багажа работают по тому же принципу.

Содержание

• 1 Краткое описание
• 2 Принцип работы
  • 2.1 Тензодатчики
  • 2.2 Соединение моста Уитстона
  • 2.3 Полумостовые тензодатчики
• 3 Диагностика и ремонт
  • 3.1 Идентификация соединений весоизмерительных датчиков
  • 3.2 Внешние ссылки

Резюме

В цифровых весах не так уж много поломок, за исключением, возможно, ЖК-дисплея и кнопок, которые можно исправить. Другие физические проблемы должны быть видны при ближайшем рассмотрении. Принципы работы интересны, и понимание поможет вам диагностировать любые неисправности, которые визуально не очевидны.

Принцип работы

Тензорезисторы

Тензорезистор.

В бытовых весах используются тензометрические датчики для измерения крошечных деформаций куска металла под нагрузкой.

Тензодатчик чрезвычайно прост. Зигзагообразная резистивная дорожка на подложке из фольги удлиняется и становится тоньше по мере растяжения (в пределах своего предела упругости), увеличивая свое сопротивление. И наоборот, если он сжат (пока он не сгибается), его сопротивление уменьшается.

Мост Уитстона, состоящий из 4 тензодатчиков, дает выходной сигнал, когда два из них растягиваются, а два других сжимаются.

Фольговые тензорезисторы, подобные показанному, обычно очень надежно приклеиваются к куску алюминия или стали и покрываются защитным слоем. Это заставляет их растягиваться или сжиматься вместе с металлом, на котором они установлены, однако изменение длины составляет лишь доли процента при полной нагрузке. Это выражается в процентном изменении сопротивления, как правило, в два раза больше, поскольку резистивная дорожка одновременно удлиняется и утончается по мере растяжения.

Сопротивление тензорезистора также меняется в зависимости от температуры, а наведенные токи от расположенных поблизости сетевых электрических устройств могут полностью перекрыть крошечное изменение сопротивления. По этим причинам тензодатчики в весах всегда используются парами на противоположных сторонах куска металла, в результате чего один растягивается, а другой сжимается. Затем измеряется разница между их сопротивлениями, а не абсолютное сопротивление, что позволяет нейтрализовать другие эффекты.

Мостовое соединение Уитстона

Тензодатчики обычно располагаются в мостовой схеме Уитстона, как показано на анимации. Напряжение подается сверху и снизу. Из-за симметрии схемы в исходном положении на двух выходных клеммах будет точно такое же напряжение, и вольтметр, подключенный между ними, ничего не зарегистрирует. Но когда он нагружен, растягивая два противоположных тензорезистора и сжимая два других, он выходит из равновесия, и между выходными клеммами появляется напряжение.

Весоизмерительный датчик полного моста стержневого типа.

Весоизмерительный датчик стержневого типа показан на фотографии. У него 2 тензорезистора сверху и два снизу.

На первый взгляд, приложение нагрузки к нему (зеленая стрелка) приведет к изгибу стержня в дугу, в результате чего два верхних тензорезистора будут растягиваться, а два нижних сжиматься. Кроме того, эффект рычага будет означать, что величина растяжения или сжатия будет зависеть от того, насколько далеко от конца стержня была приложена нагрузка.

Однако фигурное отверстие в середине имеет две функции: во-первых, концентрировать напряжение в двух относительно тонких кусках металла, а во-вторых, побуждать его изгибаться в S-образную форму, а не в дугу. Как показано стрелками, S-образный изгиб приведет к тому, что два диагонально противоположных тензорезистора будут растягиваться, а два других сжиматься, в то время как любое стремление изогнуться по дуге растягивает оба тензорезистора с одной стороны моста Уитстона и сжимает два других. , что не разбалансирует его.

Цифровые весы для багажа используют тензодатчик, работающий по тому же принципу, но с S-образным куском металла вместо стержня. Если вы думаете о S-образной форме как о двух U-образных формах, соединенных одной опорой, тензометрические датчики размещаются на противоположных сторонах оснований двух U-образных форм.

Полумостовые тензодатчики

Полумостовые тензодатчики — вверху.

Полумостовой тензодатчик — нижний.

Тензодатчики стержневого типа содержат 4 тензодатчика в конфигурации «полный мост» и имеют 4 провода, но в напольных весах обычно используются 4 тензодатчика, каждый только с 3 проводами и каждый содержит только 2 тензодатчика на каждом конце полоска металла. Они известны как «полумостовые» тензодатчики.

На фотографиях вы можете видеть металлическую полосу, соединяющую внутреннюю и внешнюю секции и проходящую под перемычкой, воспринимающей нагрузку. Геометрия такова, что снова полоса изогнута в S-образную форму.

Они по-прежнему подключены к мосту Уитстона, но каждое из 4 плеч моста содержит 2 тензорезистора, по одному от каждого из 2 соседних тензодатчиков, нагруженных в одном и том же направлении, как показано на схеме. Таким образом, общий дисбаланс моста Уитстона представляет собой сумму дисбалансов 4 тензодатчиков независимо от того, равномерно ли распределена нагрузка между ними.

Четыре полумостовых тензодатчика в полной мостовой конфигурации.

Как было сказано в начале, мало что может пойти не так, кроме физического повреждения, но, как и в случае со всем оборудованием, работающим от батареи, само собой разумеется, проверить, что батарея в порядке, и проблема не в том, что контакты батареи разъедены из-за утечки из разряженной батареи. батарея.

Убедитесь, что ничто не мешает весоизмерительной ячейке или ячейкам, и их провода не оборваны. Провода часто очень тонкие. Провода должны быть аккуратно проложены от тензодатчика или тензодатчиков к печатной плате, в идеале, слегка скручены вместе. При чрезмерной длине и слабой прокладке близлежащая сетевая проводка может индуцировать токи, которые могут привести к неточным или противоречивым показаниям.

Отсутствующие ряды пикселей на дисплее могут быть вызваны плохим контактом между ЖК-дисплеем и печатной платой, на которой он установлен. Иногда соединение осуществляется полосой проводящей резины, которая проводит ток только по ширине, а не по длине. Если вы можете каким-то образом увеличить давление или очистить как печатную плату, так и контактную область ЖК-дисплея, вы сможете улучшить это.

Кнопки могут стать ненадежными при использовании. Часто кнопка на панели управления представляет собой просто кусок пластика, который приводит в действие тактильный кнопочный переключатель под ним. Они легко доступны в диапазоне довольно стандартных размеров.

Если показания постоянно неточны, убедитесь, что вы можете обнулить дисплей (с помощью кнопки Zero или Tare), в противном случае может потребоваться повторная калибровка. Любые весы, используемые в коммерческих целях, должны иметь средства калибровки, но на дешевых бытовых весах такая функция может быть скрыта или отсутствовать. Ищите скрытые кнопки, переключатели или перемычки внутри или какие-либо пункты меню с надписью «Калибровка» или «Калибровка». Кроме того, проверьте веб-сайт производителя, если это возможно. Для выполнения процедуры калибровки вам понадобится что-то известного веса.

Идентификация соединений тензодатчика

Если вам нужно идентифицировать соединения тензодатчика (например, если 2 или более сломаны), вы можете легко сделать это с помощью мультиметра с диапазоном сопротивления 2 кОм.

Для полумостового тензодатчика (только 3 провода) он содержит всего 2 тензодатчика. Найдите один провод, сопротивление которого равно любому из двух других. Это центральная точка двух тензорезисторов, а сопротивление между двумя другими должно быть в два раза больше. Подключение 4 таких тензодатчиков к мосту Уитстона, 4 центральные точки являются входами + и — и двумя выходами. Все остальные провода соединены парами одного цвета (см. схему выше).

Весоизмерительный датчик полного моста имеет 4 провода и содержит 4 тензодатчика в мосте Уитстона. Измерьте сопротивление от любого одного провода к каждому из трех других по очереди. Один должен измерять больше, чем два других, а если быть точным, на две и две трети меньше. Это противоположный угол моста. Неважно, какую пару углов вы используете как + и — входы, а какие как выходы, но если весы показывают отрицательные веса, просто поменяйте местами два провода одной пары.

Внешние ссылки

• Получение показаний с помощью тензодатчиков.

Как работает мост Уитстона для тензодатчиков?

Чтобы измерить деформацию с помощью тензодатчика сопротивления, он должен быть подключен к электрической цепи, способной измерять мельчайшие изменения сопротивления, соответствующие деформации. В тензометрических преобразователях обычно используются четыре тензометрических элемента, электрически соединенных в мостовую схему Уитстона (рис. 2-6).

Мост Уитстона представляет собой разделенную мостовую схему, используемую для измерения статического или динамического электрического сопротивления. Выходное напряжение схемы моста Уитстона выражается в выходных милливольтах на входной вольт. Схема Уитстона также хорошо подходит для температурной компенсации.

Уравнение моста Уитстона: если резисторы R1, R2, R3 и R4 равны, а между точками A и C приложено напряжение VIN, то на выходе между точками B и D не будет разности потенциалов. Однако, если R4 изменить на некоторое значение, которое не равно R1, R2 и R3, мост станет несбалансированным, и на выходных клеммах появится напряжение. В так называемой конфигурации G-моста датчик переменной деформации имеет сопротивление Rg, а другие плечи представляют собой резисторы с фиксированным значением.
Однако датчик может занимать одно, два или четыре плеча моста Уитстона, в зависимости от применения. Полная деформация или выходное напряжение цепи (VOUT) эквивалентно разнице между падением напряжения на резисторах R1 и R4, или Rg. Это также можно записать как:

Подробнее см. Рисунок 2-6. Мост считается сбалансированным, когда R1/R2 = Rg/R3 и, следовательно, VOUT равно нулю.
Любое небольшое изменение сопротивления тензорезистора нарушит балансировку моста, что сделает его пригодным для определения деформации. Когда мост настроен так, что Rg является единственным активным тензодатчиком, небольшое изменение Rg приведет к выходному напряжению моста. Если калибровочный коэффициент равен GF, измерение деформации связано с изменением Rg следующим образом:

Количество активных тензодатчиков, которые должны быть подключены к мосту, зависит от приложения. Например, может быть полезно соединить датчики, которые находятся на противоположных сторонах балки, один на сжатие, а другой на растяжение. При таком расположении можно эффективно удвоить выходную мощность моста при том же напряжении. В установках, где все плечи подключены к тензометрическим датчикам, температурная компенсация тензорезисторов осуществляется автоматически, так как изменение сопротивления из-за колебаний температуры будет одинаковым для всех плеч моста Уитстона.
В четырехэлементном мосту Уитстона обычно два манометра соединяются на сжатие и два на растяжение. Например, если R1 и R3 находятся в растяжении (положительно), а R2 и R4 сжаты (отрицательно), то выходной сигнал будет пропорционален сумме всех деформаций, измеренных по отдельности. Для датчиков, расположенных на соседних опорах, мост становится неуравновешенным пропорционально разнице в деформации. Для калибров на противоположных опорах мост уравновешивается пропорционально сумме деформаций. Независимо от того, измеряется ли деформация изгиба, осевая деформация, деформация сдвига или деформация кручения, расположение тензодатчика будет определять взаимосвязь между выходным сигналом и типом измеряемой деформации. Как показано на рис. 2-6, если на манометрах R2 и R3 возникает положительная растягивающая деформация, а на манометрах R1 и R4 — отрицательная, общий выходной сигнал VOUT будет в четыре раза превышать сопротивление одного манометра. В этой конфигурации компенсируются изменения температуры датчика пятен.

Схема Шевронского моста

Шевронный мост показан на рис. 2-7. Это многоканальная схема, которая служит для компенсации изменений сопротивлений плеча моста путем их периодического переключения. Здесь четыре позиции канала используются для переключения цифрового вольтметра (DVM) между конфигурациями G-bridge (один активный манометр) и H-bridge (два активных манометра). Измерительное устройство DVM всегда использует общий источник питания и внутренний H-мост. Эта компоновка наиболее популярна для измерения деформации вращающихся машин, где она может уменьшить количество необходимых контактных колец.

Четырехпроводная цепь сопротивления

Хотя схема моста Уитстона является одним из самых популярных методов измерения электрического сопротивления, можно использовать и другие методы. Основное преимущество четырехпроводной омической схемы заключается в том, что подводящие провода не влияют на измерение, поскольку напряжение определяется непосредственно на тензометрическом элементе.

Установка с четырехпроводной омической схемой может состоять из вольтметра, источника тока и четырех токопроводящих резисторов R1, соединенных последовательно с калибровочным резистором Rg (рис. 2-8). Вольтметр подключается к клеммам измерения сопротивления цифрового вольтметра, а источник тока подключается к клеммам источника сопротивления цифрового вольтметра. Для измерения величины деформации в цепь подается слабый ток (обычно один миллиампер). В то время как вольтметр измеряет падение напряжения на Rg, абсолютное значение сопротивления вычисляется мультиметром по значениям тока и напряжения.
Измерение обычно проводят, сначала измеряя значение манометрического сопротивления в ненагруженном состоянии, а затем выполняя второе измерение с приложенной деформацией. Разница измеренных манометрических сопротивлений, деленная на сопротивление в ненагруженном состоянии, дает дробное значение деформации. Это значение используется с манометрическим коэффициентом (GF) для расчета деформации.
Четырехпроводная схема также подходит для автоматической компенсации смещения напряжения. Напряжение сначала измеряется, когда ток отсутствует. Затем это измеренное значение вычитается из показаний напряжения при протекании тока. Полученная разность напряжений затем используется для расчета манометрического сопротивления. Из-за своей чувствительности четырехпроводные тензодатчики обычно используются для измерения низкочастотных динамических деформаций. При измерении высокочастотных деформаций необходимо усилить выходной сигнал моста. Эту же схему можно использовать с полупроводниковым тензометрическим датчиком и быстродействующим цифровым вольтметром. При чувствительности ЦВМ 100 мкВ, источнике тока 0,44 мА, сопротивлении тензометрического элемента 350 Ом и его коэффициенте тензометрии 100 разрешение измерения составит 6 микродеформаций.

Цепь постоянного тока

Сопротивление можно измерить, возбудив мост либо постоянным напряжением, либо источником постоянного тока. Поскольку R = V/I, если либо V, либо I остаются постоянными, то другое значение будет изменяться в зависимости от сопротивления. Можно использовать оба метода.
Хотя теоретического преимущества использования источника постоянного тока (Рисунок 2-9) по сравнению с источником постоянного напряжения нет, в некоторых случаях выход моста будет более линейным в системе постоянного тока. Кроме того, если используется источник постоянного тока, это устраняет необходимость измерения напряжения на мосту; поэтому к тензометрическому элементу необходимо подключить только два провода.
Цепь постоянного тока наиболее эффективна при измерении динамической деформации. Это связано с тем, что если динамическая сила вызывает изменение сопротивления тензорезистора (Rg), можно было бы измерить изменяющуюся во времени составляющую выходного сигнала (VOUT), в то время как медленно изменяющиеся эффекты, такие как изменения сопротивления провода из-за температуры варианты будут отклонены. Используя эту конфигурацию, температурные дрейфы становятся практически незначительными.

Применение и установка

Выходной сигнал схемы тензометрического датчика представляет собой сигнал напряжения очень низкого уровня, требующий чувствительности 100 микровольт или выше. Низкий уровень сигнала делает его особенно восприимчивым к нежелательным помехам от других электрических устройств. Емкостная связь, вызванная слишком близкой прокладкой токоподводящих проводов к силовым кабелям переменного тока или токам заземления, является потенциальным источником ошибок при измерении деформации. Другие источники ошибок могут включать в себя магнитно-индуцированные напряжения, когда подводящие провода проходят через переменные магнитные поля, паразитные (нежелательные) контактные сопротивления подводящих проводов, нарушение изоляции и эффекты термопары на стыке разнородных металлов. Сумма таких помех может привести к значительному ухудшению сигнала.

Экранирование

Большинство проблем с электрическими помехами и шумом можно решить с помощью экранирования и ограждения. Экран вокруг измерительных проводов будет препятствовать помехам, а также может уменьшить любые ошибки, вызванные ухудшением изоляции. Экранирование также защитит измерение от емкостной связи. Если измерительные провода проложены рядом с источниками электромагнитных помех, такими как трансформаторы, скручивание проводов сведет к минимуму ухудшение сигнала из-за магнитной индукции. При скручивании провода ток, индуцированный потоком, инвертируется, и области, которые пересекает поток, компенсируются. Почти без исключения в промышленных процессах используются скрученные и экранированные провода.

Охрана

Охрана самих приборов так же важна, как и экранирование проводов. Ограждение представляет собой коробку из листового металла, окружающую аналоговую схему и соединенную с экраном. Если токи заземления протекают через тензометрический элемент или его подводящие провода, схема моста Уитстона не может отличить их от потока, создаваемого источником тока. Защита гарантирует, что клеммы электрических компонентов находятся под одинаковым потенциалом, что предотвращает протекание посторонних токов.
Подключение защитного провода между испытуемым образцом и отрицательной клеммой источника питания обеспечивает дополнительный путь тока вокруг измерительной цепи. При размещении защитного провода на пути тока, вызывающего ошибку, все задействованные элементы (т. е. плавающий источник питания, тензодатчик, все другое измерительное оборудование) будут иметь тот же потенциал, что и испытуемый образец. Используя скрученные и экранированные провода, а также интегрируя DVM с защитой, ошибка синфазного шума может быть практически устранена.

Проводные эффекты

Тензодатчики иногда монтируют на расстоянии от измерительного оборудования. Это увеличивает вероятность ошибок из-за колебаний температуры, снижения чувствительности электрода и изменения сопротивления провода. В двухпроводной схеме (рис. 2-10А) два провода соединены последовательно с тензометрическим элементом, и любое изменение сопротивления провода (R1) будет неотличимо от изменения сопротивления тензорезистора. (Рг).
Для устранения влияния проводниковых отведений к верхнему плечу мостовидного протеза можно ввести дополнительный третий электрод, как показано на рис. 2-10В. В этой конфигурации провод C действует как измерительный провод, по которому не протекает ток, а провода A и B находятся на противоположных ветвях моста. Это минимально приемлемый метод подключения тензорезисторов к мосту, чтобы устранить, по крайней мере, часть влияния ошибок удлинительного провода. Теоретически, если подводящие провода к датчику имеют одинаковое номинальное сопротивление, одинаковый температурный коэффициент и поддерживаются при одной и той же температуре, достигается полная компенсация. В реальности провода изготавливаются с допуском около 10%, и трехпроводная установка не устраняет полностью двухпроводные погрешности, но снижает их на порядок. Если желательны дальнейшие улучшения, следует рассмотреть четырехпроводные установки и установки с компенсацией смещения (рис. 2-10C и 2-10D).
В двухпроводных установках погрешность, вносимая сопротивлением подводящего провода, является функцией отношения сопротивлений R1/Rg. Погрешность подвода обычно незначительна, если сопротивление подвода (R1) мало по сравнению с манометрическим сопротивлением (Rg), но если сопротивление подвода превышает 0,1 % от номинального сопротивления манометра, этот источник погрешности становится существенным. . Таким образом, в промышленных приложениях длина проводов должна быть минимизирована или устранена путем размещения преобразователя непосредственно на датчике.

Температура и манометрический коэффициент

Материалы, чувствительные к деформации, такие как медь, изменяют свою внутреннюю структуру при высоких температурах. Температура может изменить не только свойства тензометрического элемента, но и свойства основного материала, к которому прикреплен тензорезистор. Различия в коэффициентах расширения между датчиком и базовым материалом могут привести к изменению размеров чувствительного элемента. Следовательно, потребуется схема компенсации температуры.
Расширение или сжатие тензометрического элемента и/или основного материала вносит ошибки, которые трудно исправить. Например, изменение удельного сопротивления или температурного коэффициента сопротивления тензометрического элемента изменяет нулевое значение, используемое для калибровки устройства.
Коэффициент манометра — это чувствительность датчика к деформации. Изготовитель всегда должен предоставлять данные о температурной чувствительности манометрического коэффициента. На рис. 2-11 показано изменение коэффициентов тензометрии различных материалов для тензодатчиков в зависимости от рабочей температуры. Медно-никелевые сплавы, такие как Advance, имеют тензометрические коэффициенты, относительно чувствительные к изменениям рабочей температуры, что делает их наиболее популярным материалом для тензодатчиков.

• Цепи измерения
• Цепь Шевронного моста
• Четырехпроводная цепь сопротивления
• Цепь постоянного тока
• Применение и установка
• Экранирование
• Охрана
• Проволочные эффекты
• Температура и манометрический коэффициент

Самодельный тахометр для автомобиля. Электронный тахометр-указатель на любой автомобиль

Добрый день уважаемые радиолюбители! Как известно, тахометр – это измерительный прибор, служащий для измерения скорости вращения валов механизмов. В автомобилях раньше устанавливались механические тахометры для измерения частоты вращения коленчатого вала двигателя, современные автомобили оснащаются электрическими или электронными. Недавно нашел в своей папке со схемами простенький тахометр прямиком из 90-х. Сам не собирал, а дядя собирал, говорит работает хорошо. К сожалению фото больше нет. Принцип работы основан на преобразовании переменного напряжения, снимаемого с обмоток генератора автомобиля, в постоянное, пропорциональном частоте вращения коленчатого вала и изменении длины светящейся полосы в индикаторной газоразрядной лампе ИН-13. Вот схема этого устройства:

Трансформатор на 6,3 вольта, в качестве первичной обмотки использовалась обмотка на 6,3 вольта, а в качестве вторичной обмотка на 220 вольт. Диодный мост рассчитан на 400-500 вольт, сила тока не важна. Резисторы R1-R2 по 2 ватта (можно и 5 ватт). Конденсаторы С1-С2 обязательно неполярные.

Настройка тахометра

Устройство настраивается следующим образом: подбором конденсаторов С1, С2 и резистора R4 добиться, чтобы на холостом ходу светящаяся полоска контрольной лампы была длиной примерно 10 мм (при меньшей длине увеличить емкости конденсаторов С1, С2 или уменьшить сопротивление R4). Затем добиваются равномерного изменения длины светящейся полосы при увеличении частоты вращения коленчатого вала (подбором резисторов R4, R5, конденсаторов С1, С2, С3) и калибруют шкалу по эталонному тахометру. Схема отправлена ​​ Василий Р .

Электронный тахометр представляет собой цифровое устройство, состоящее из электронных компонентов и используемое для измерения скорости электродвигателя или любого другого вращающегося объекта в оборотах в минуту. Он расположен в приборной панели автомобиля и имеет хорошую обзорность и точность измерения.

Простой скоростной метроном

Слово «тахометр» происходит от двух греческих слов: «тахо» означает «скорость» и «метроном» означает «мера». Он работает по принципу генератора и определяет напряжение, соответствующее частоте вращения вала. Он также известен как тахометр. Принцип работы:

• индукция;
• электромагнитный;
• электронный;
• оптика.

Исторически первый механический тахометр был разработан на основе измерения центробежной силы. В 1817 г. их применяли для измерения скорости тяговых машин, а после 1840 г. они применялись в основном для измерения скорости транспортных средств. Цифровой тахометр — оптический датчик, предназначенный для определения угловой скорости вращающегося элемента. Области применения:

Типы современных тахометров

Важным параметром, который учитывается при выборе устройства, является диапазон рабочих скоростей. Он устанавливает предел измерений, которым может управлять устройство. Еще одним параметром является точность, которая выражается в таких единицах, как ± об/мин. Используемая сенсорная технология: контактная, фотоэлектрическая, индуктивная и на эффекте Холла.

В устройстве контактного типа контактирует с вращающейся частью. Фотогальваническое устройство использует световые лучи, видимые или инфракрасные, для измерения скорости. Частота перерыва, которая используется для расчета скорости. Индуктивные инструменты используют магнитные элементы для создания магнитных полей и частоты активации для измерения скорости. Особенности конструкции:

• счетчики;
• таймеры;
• стробоскоп.

Конфигурации дисплея включают аналоговые визуальные индикаторы, цифровые или графические видеодисплеи. Пользовательские интерфейсы и типы управления имеют аналоговые лицевые панели или цифровые панели и программируемые компьютером интерфейсы. Современные тахометры оснащены программным обеспечением для работы на ПК. Многие из них имеют сетевые или коммуникационные интерфейсы. Доступные электрические розетки:

• аналоговое напряжение;
• аналоговый ток;
• частота аналоговой модуляции;
• выключатель или сигнализация;
• Светодиодный экран.

Тахометры классифицируются на основе технологии сбора данных. Типы применяемых устройств:

Генерируемое напряжение микроэлектрической машины

Генератор тахометра преобразует вращение вала в электрический сигнал. В его работе используются свойства угловой скорости ротора, потока возбуждения, который пропорционален генерируемой ЭДС. Большинство современных тахогенераторов имеют постоянный магнит. В этих устройствах используется вращающееся соединение, один конец которого соединен с валом машины, для создания электродвижущей силы (напряжения), пропорциональной скорости вала. Контакты якоря подключены к цепи вольтметра, преобразующего напряжение в значение скорости.

Эти тахометры отличаются точностью, максимально допустимой производительностью и рабочей температурой. Они используются в качестве датчиков в различных автомобильных и электромеханических компьютерных устройствах. Они работают в сетях переменного или постоянного тока.

Принцип работы автомобильного счетчика

Тахометр используется для проверки работы двигателя и помогает механику понять его состояние, чтобы оптимизировать его работу в пределах допустимых параметров. Принцип работы автомобильного электронного тахометра прост. Система зажигания запускает импульс напряжения от электромеханической части тахометра, которая реагирует на среднее напряжение импульсов пропорционально частоте вращения двигателя. Сигнал передается на индикатор по кабелю с двойным экраном. Тахометры имеют температурную компенсацию для работы в диапазоне температур окружающей среды от -20 до +70 C.

Позволяет водителю выбирать подходящие настройки дроссельной заслонки и передачи во время движения, так как длительное использование на высоких скоростях приводит к недостаточной смазке, влияющей на двигатель, вызывая перегрев и вызывая ненужный износ трущихся деталей и отказ машины.

Проверка оборотов двигателя

При эксплуатации автомобиля необходимо знать, как проверить тахометр в домашних условиях. Большинство автомобилей оснащены спидометром, манометром, указателем температуры охлаждающей жидкости и тахометром. Они устанавливаются по-разному в зависимости от марки и модели автомобиля. Последовательность:

При широких возможностях рынка электроники сделать схему тахометра в домашних условиях с помощью мультиметра несложно. Более того, результаты, полученные в таких схемах, позволяют точно оценить общее рабочее состояние измеряемой системы.

Схема с использованием IC 555:

Вышеупомянутая настройка выполняется с помощью обычного тахометра. Детали для изготовления широко доступны и их можно приобрести в любом магазине радиотоваров. Список деталей для самодельной версии:

1. R1 = 4K7.
2. R2 = 47Е.
3. R3 = 100 КБ, может варьироваться.
4. R4 = 3K3.
5. R5 = 10К.
6. R6 = 470 К.
7. R7 = 1 К.
8. R8 = 10К.
9. R9 = 100К.
10. С1 = 47н.
11. С2 = 100н.
12. С3 = 100н.
13. С4 = 33мкФ/25В.
14. Т1=BC547.
15. IC1 = 555.
16. M1 = счетчик FSD 10 В.
17. D2 = 1N4148.
18. C5 с любым значением от 3,3 мкФ до 4,7 мкФ.

Перед тем, как сделать тахометр своими руками, необходимо заполнить документацию по установке. Простая схема, разработанная с использованием легкодоступных элементов с прорезиненным оптоизолирующим модулем MOC7811 и двумя семисегментными дисплеями, измеряет скорость привода в RPS. Эта схема рассчитывает RPS от 00 до 99, если нужны большие значения, добавляется еще один декадный счетчик.

Принципиальная схема содержит IC555, MOC 7811, IC CD4081, IC CD4069 и IC 4033, а также семисегментный индикатор LTS 543. На первом таймере IC 555, сконфигурированном как моностабильный мультивибратор, он генерирует тактовый импульс, когда переключатель S2 нажата, зеленый светодиод 1 показывает время обнаружения.

MOC 7811 IC2 содержит ИК-передатчик и фотодиод для создания различных логических уровней в зависимости от блокировки или прерывания ИК-луча. Логический элемент N1 включает счетчик детектора Джонсона (CD 4033), он управляет семисегментным индикатором LTS 543. Имеется два десятичных счетчика и два семисегментных индикатора для отображения RPS от 00 до 99.

По этой схеме можно сделать тахометр для бензопилы своими руками с вращающимся измельчителем. Одно прерывание инфракрасного луча будет считаться одним отсчетом, а общее количество оборотов равно RPS. Умножьте 60 на RPS, чтобы найти количество оборотов в минуту (RPM).

Онлайн-приложение для iPhone

Возможности современных смартфонов позволяют отображать на дисплее тахометр двигателя любого автомобиля или мотоцикла в режиме реального времени на основе издаваемого звука. Диапазон оборотов от 400 до 90 000 об/мин. Вы можете найти приложение в App Store. После его установки шкала тахометра появится большими цифрами в верхней части дисплея, обновляя значение каждые ¾ секунды. RPM рассчитывается по пикам на графике автокорреляции.

Программа предоставляет элементы управления подсказками, которые определяют диапазон оборотов. Существует коррекция фонового шума, чтобы по-настоящему определить звук двигателя. Подсказка определяется значением центра и допуском в процентах. Прокручивая влево или вправо синие полосы под всплывающей подсказкой, отрегулируйте центральное значение оборотов в минуту и ​​допуск. Вместо фиксированного диапазона используется режим слежения, работающий во всем диапазоне измерений.

В этом режиме элементы управления всплывающей подсказкой заменены, что позволяет начать истинное отслеживание. Под контрольными данными находится график автокорреляционной функции для проверки достоверности отображаемых оборотов в минуту. Существует руководство по настройке диапазона оборотов. Вертикальные желтые линии на графике соответствуют периодам звука, издаваемого двигателем. Если они хорошо совпадают с пиками на графике, значение RPM точное. Преобразование аудио в тональное видео в RPM зависит от конфигурации двигателя.

Вы можете выбрать одну из нескольких встроенных конфигураций, включая 4-тактные и 2-тактные двигатели, и указать общее передаточное число, которое может компенсировать любое передаточное число между двигателем и валом. В дополнение к этому представлению есть две страницы настроек конфигурации. Каждый из них имеет собственную контекстно-зависимую справку, которая предоставляет дополнительную информацию о том, как использовать приложение. Также имеется подробная инструкция по эксплуатации.

Ранние модели тахометров зависели от механических приводов, таких как маховик, распределительный вал, шкив вентилятора и т. д. Они вращали магнит, тем самым вызывая вихревые токи на алюминиевом диске (спидометре) в оборотах в минуту. Тахометр современного типа представляет собой электронный импульсный тахометр, способный измерять как самые маленькие, так и меганагрузки.

Начнем с определений. Что такое тахометр в машине? Это устройство, которое записывает скорость вращения коленчатого вала автомобиля.

Конечно, его использование не ограничивается транспортными средствами. Определение числа оборотов в минуту необходимо при работе с различными механизмами:

• авиационная турбина
• корабельный гребной вал
• генераторы электростанций
• высокоточные фрезерные и токарные станки
• буровые установки
• Счетчики электроэнергии и воды.

Кроме того, приборы для измерения скорости вращения используются в научно-исследовательских работах.
Любой тахометр состоит из двух частей:

1. Датчик вращения снимает показания с вала — объекта измерения
2. Сигнализатор либо подает команду на схему управления механизмом, либо просто выдает данные на стрелочное устройство ( цифровой дисплей).

Принцип работы тахометра достаточно прост.

Существует несколько типов исполнения:

Электрическая цепь импульсная

На вал наносится метка, частота которой измеряется, излучающая какое-либо поле. Чаще всего это небольшой магнит.

Рядом с валом находится считывающее устройство — датчик. Он генерирует импульсы, соответствующие скорости вращения вала.

Электронная схема получает сигналы и выводит их на дисплей. Вместо пары магнит-датчик иногда используют фото и светодиод.

Затем на вал устанавливается диск с отверстием, и по вспышкам света происходит считывание.

Преимущество схемы — Идеальная точность. По сути, это цифровое устройство, работающее без ошибок. К тому же такая схема не отбирает мощность у двигателя.

Недостатком является то, что ему нужно питание. Это исключает использование устройства в чисто механических устройствах.

Электрическая схема генератора типа

Вал механизма соединен с малогабаритным генератором. В зависимости от скорости вращения изменяется величина генерируемого напряжения.

Показания снимаются с помощью прибора, работающего по принципу вольтметра. Другое название – тахометр постоянного тока. Основным преимуществом является отсутствие необходимости в источнике питания.

Индукционный тахометр

Это тоже генераторная схема, только в данной конструкции используется машина асинхронного типа. Катушки статора находятся под напряжением, а ротор находится под напряжением, и напряжение увеличивается по мере вращения ротора.

Такие устройства имеют высокую погрешность, и они не являются энергонезависимыми. Но снятие показаний (в отличие от тахометра постоянного тока) происходит уже на малых скоростях.

Механический тахометр

Система автономна, не требует питания и цепей управления.

На валу (5) жестко закреплен постоянный магнит (4). При вращении магнита возникает вихревое поле, увлекающее за собой чашу (3) из магнитного материала.

Несколько лет назад мне срочно нужно было измерить обороты двигателя, а тахометра нет! Как быть здесь? Так как измерять скорость нужно было позарез, то вариант заказать тахометр и ждать его месяц меня не устраивал. Я должен был подумать! И мне пришла в голову идея использовать для этой цели компьютер, а точнее звуковой редактор, установленный на компьютере.

Звуковой редактор «Adobe Audition» Я давно установил для работы со звуком. Поэтому осталось придумать способ подключения двигателя к ЭБУ. Этот вопрос был решен буквально за 1 минуту — приемник с ИК-подсветкой! Я полез в коробку и достал светодиод, а также штекер мини-джек. Я нашел кусок микрофонного кабеля и через 10 минут светодиодный датчик был готов! Сам диод я ​​вклеил в колпачок ручки.

Кабель в сборе.

Я использовал фонарик, чтобы осветить датчик ИК-светодиода. Тоже светодиод.

Сенсор приклеил кусочком скотча на нос модели, а фонарик просто держал рукой. Расстояние между датчиком и фонариком 5…7 см. Световой поток от фонаря освещает приемный светодиод, а пропеллер прерывает (модулирует) световой поток. В результате светодиод генерирует импульсы. Датчик подключается к микрофонному входу звуковой карты. Напряжение, необходимое для работы светодиода, обеспечивается конструкцией микрофонного разъема звуковой карты. Любая звуковая карта рассчитана на работу и с электретным микрофоном, так как для него необходимо напряжение питания +5 Вольт. Следовательно, это напряжение присутствует на центральном выводе.
разъем микрофона и идет на светодиод, который обеспечивает его работу. В результате импульсы, возникающие при вращении пропеллера, через микрофонный вход подаются на звуковую карту, а редактор Adobe Audition записывает все это в виде обычного звукового файла.

Для измерения оборотов двигателя достаточно записи в течение нескольких секунд. Достаточно. Вот что мы увидим на экране в окне звукового редактора.

В первую очередь хочу отметить, что в самом низу Редактора есть шкала времени, именно по ней и определяются обороты двигателя. В этом случае время записи составило 9секунды. Стрелка показывает временную шкалу в нижней части окна редактора. Теперь нам нужно масштабировать звуковой файл. Чтобы не считать импульсы за одну секунду (их считать долго), будем считать их во временном интервале 0,1 секунды, а затем умножать на 10. Сначала на временной шкале выбираем участок записи чуть более 0,5 секунды и растяните его на весь экран.

Выбранная область ~ 0,5 сек растянута на весь экран. Хронология также расширилась.

Теперь на временной шкале выбираем отрезок времени плавный 0,1 сек — 3,1 до 3,2 сек.

а также растянуть на весь экран. Теперь вы можете видеть четкие импульсы, которые несложно просчитать.

Считаем импульсы во временном интервале 0,1 сек. — их 42.

Теперь немного простой арифметики. Раз в 0,1 сек. имеем 42 импульса, значит за 1 сек. 420 из них были получены от датчика. А за 1 минуту 420 х 60 сек. = 25200 импульсов. Но так как винт имеет 2 лопасти и дважды прерывает световой поток, то результат нужно разделить на 2 и мы получим 12600 оборотов в минуту. Что и требовалось определить. В случае 3-лопастного винта результат делим на 3. В случае 4-лопастного винта делим на 4. Такой необычный тахометр — синтез ИК-диода, компьютера и звукового редактора полностью меня устроил! И вопрос о покупке «железного» тахометра в магазине,
Я упал один. И отказался от покупки.
В полетах в полевых условиях тахометр мне не нужен, а дома комп и кабель со светодиодом всегда под рукой.
Думаю, что не у всех коллег дома уже есть тахометр, а замерять обороты двигателя хочется! В данном случае мой опыт, надеюсь товарищам пригодится. «Adobe Audition» можно скачать бесплатно отсюда http://www. fayloobmennik.net/2293677. Вы можете использовать другой звуковой редактор, какой вам нравится. Мой звуковой файл этого теста двигателя, записанный редактором, находится здесь. В этой статье я хотел показать, что при необходимости, при очень желании, в большинстве случаев, возникающих у нас, моделистов, можно придумать достойную замену нужному, но недостающему устройству. Надеюсь китайские товарищи не в обиде на меня.

Автомобильный тахометр — Это измерительный прибор, который предназначен для измерения числа оборотов коленчатого вала двигателя в минуту (об/мин). Раньше в автомобилях устанавливали механические тахометры. Современные автомобили оснащены электрическими или электронными тахометрами.

При работающем двигателе автомобиля тахометр позволяет контролировать стабильность его оборотов на холостом ходу и при движении автомобиля. По стабильности холостого хода можно судить о состоянии системы подачи топлива, системы зажигания и самого двигателя.

При установке оборотов холостого хода и регулировке угла опережения зажигания двигателя с помощью стробоскопа без тахометра не обойтись. Необходимо одновременно регулировать и контролировать обороты двигателя. После каждой затяжки регулировочного винта неудобно смотреть за показаниями тахометра, установленного в салоне. Выручить может установленное в салоне зеркало, но это тоже не лучшее решение. Гораздо удобнее иметь тахометр, вмонтированный в стробоскоп.

Делая стробоскоп своими руками, я вмонтировал в его корпус тахометр. При проверке и регулировке УОЗ двигателя такое техническое решение показало простоту использования.

Предлагаемое Вашему вниманию схемное решение тахометра отличается простотой и высокой точностью показаний, независимо от изменения температуры окружающей среды и напряжения питания. Он имеет расширенную шкалу, что позволяет при использовании малогабаритного стрелочного индикатора измерять частоту вращения двигателя с высокой точностью.

Схема электрическая принципиальная

Представленная схема тахометра отличается простотой и доступностью деталей для повторения за счет использования интегрального таймера — микросхемы КР1006ВИ1 (аналог NE555).

Схема состоит из следующих функциональных узлов. Формирователь импульсов выполнен на VT1-VT2, широтно-импульсный модулятор на микросхеме DA1 типа КР1006ВИ1 и резисторный мост на резисторах R8-R13. Для снятия показаний использовали электродинамический стрелочный микроамперметр. К недостаткам схемы тахометра можно отнести необходимость балансировки моста для каждого типа миллиамперметра при повторении схемы. Но это не сложная операция.

Напряжение питания на цепь тахометра подается напрямую с клемм автомобильного аккумулятора.

Принцип действия

При поступлении импульсов от прерывателя или дросселя, используемого в стробоскопе, конденсатор С1 подзаряжается через диод VD1 и резистор R1-R2, создавая импульсы на базе транзистора VT1, открывая его. В результате на коллекторе включенного в ключевом режиме транзистора формируются короткие положительные импульсы, длительность которых определяется емкостью конденсатора С1. VT2 служит для инвертирования импульсов перед подачей на вход DA1. Форма импульсов показана на электрической схеме тахометра справа, верхняя осциллограмма. На фото ниже блок-схема КР1006ВИ1.

Интегральный таймер КР1006ВИ1 включен по типовой схеме формирователя импульсов. По положительному фронту импульсов, поступающих на вход 2, микросхема формирует на выходе 3 положительные импульсы с шириной, линейно изменяющейся в зависимости от частоты входа. Частота выше, импульсы шире. Начальная ширина импульса зависит от постоянных времени R6, R7 и C3.

Импульсы с вывода 3 микросхемы DA1 поступают на левое плечо моста тахометра, которое образовано резисторами R8-R9и Р11. На правую часть моста тахометра, который образован резисторами R10 и R12, R13, подается постоянное опорное напряжение +9В от интегрального регулятора напряжения К142ЕН8А. Конденсатор С4 устраняет дергание стрелки тахометра при измерении низких оборотов двигателя. Стабилизатор также обеспечивает питанием все активные элементы тахометра. В диагональ моста включен микроамперметр.

Благодаря такому схемному решению удалось исключить нелинейные элементы, получить линейное показание миллиамперметра при изменении частоты и обеспечить высокую точность измерения оборотов двигателя за счет расширенной шкалы. Так как в тахометре из соображений габаритных размеров применен малогабаритный миллиамперметр от указателя уровня записи магнитофона, у которого длина шкалы невелика, то только благодаря расширенной шкале удалось получить высокую точность измерения. чтения.

Микросхемы стабилизаторов серии К142ЕН обеспечивают стабильное выходное напряжение в широком диапазоне температур, что является причиной применения микросхемы К142ЕН8А в тахометре. Конденсаторы С2, С5 и С6 установлены для сглаживания пульсаций питающего напряжения.

Конструкция и детали

Поскольку схема проста, я не проектировал печатную плату. Монтаж всех деталей, кроме миллиамперметра, производился на универсальной макетной плате размером 30 мм × 50 мм. На фото видно, как размещены элементы схемы.

Трехконтактный разъем используется для подачи напряжения и входного сигнала. Шкала миллиамперметра печатается на принтере и наклеивается поверх его стандартной шкалы.

Плата с деталями крепится в крышке корпуса стробоскопа винтами. Миллиамперметр устанавливается в прямоугольное окно, вырезанное в крышке корпуса и фиксируемое силиконом.

Такая конструкция размещения тахометра обеспечивает удобный доступ к плате стробоскопа, достаточно снять крышку, отсоединить разъем.

Настройка тахометра

Если при установке деталей не было допущено ошибок и элементы схемы исправны, то тахометр сразу заработает. Нужно будет только отрегулировать номиналы резисторов моста. Для этого нужно подать прямоугольные импульсы от генератора импульсов на вход тахометра с частотой, взятой из таблицы ниже, и откалибровать шкалу.

Таблица для перевода числа оборотов двигателя в частоту
Обороты двигателя, об/мин	700	800	900	1000	1100	1200	1500	2000	2500	3000	3500	4000	4500	5000	6000
Частота генератора, Гц	12	13	15	17	18	20	25	33	42	50	58	67	75	83	100
Частота генератора, 2×Гц	24	26	30	34	36	40	50	66	84	100	116	134	150	166	200

Так как в автомобилях датчик обычно выдает два импульса на один оборот вала двигателя, то при калибровке тахометра нужно выставить частоту на генераторе в два раза больше. Например, при калибровке деления шкалы 800 на вход тахометра необходимо будет подать импульсы с частотой не 13 Гц, а 26 Гц. Количество частот для такого случая указано в нижней строке таблицы.

Чтобы не испытывать затруднений при калибровке шкал тахометра, необходимо знать принцип работы мостовой схемы. Вот принципиальная схема моста постоянного тока. Если отношения номиналов резисторов R1/R2 и R3/R4 равны, напряжения в диагональных точках моста А и В равны, и ток через мА не течет, стрелка стоит на нуле.

Если, например, номинал резистора R1 уменьшить, то напряжение в точке А увеличится, а в точке В останется прежним. Через миллиамперметр, расположенный по диагонали моста, потечет ток, и стрелка отклонится. То есть при постоянном напряжении в точке В и изменении напряжения в точке А стрелка прибора будет перемещаться относительно шкалы.

В схеме тахометра функцию резистора R1 выполняет резистор R9 и так далее. С увеличением оборотов двигателя частота и ширина импульсов с выхода микросхемы увеличиваются и тем самым увеличивается напряжение в левой точке подключения миллиамперметра, увеличивается протекающий ток и отклоняется стрелка.