Каталог радиолюбительских схем

ИЗМЕРЕНИЯ ПРИ НАСТРОЙКЕ И РЕГУЛИРОВКЕ РАДИОАППАРАТУРЫ

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ

Приставка к авометру (рис. 1) позволяет повысить входное сопротивление авометра до 10 МОм. Пределы измеряемых напряжений: 1,5; 6; 15; 60 В при использовании миллиамперметра с током полного отклонения 0,3 мА. Высокое входное сопротивление приставки достигается за счет применения в ней ПТ, включенного по схеме нстокового повторителя. Пределы измерения выбираются переключателем S1, коммутирующим резисторы делителя R1...R5. Измеряемое напряжение подается на гнезда X1 и Х2. Фильтр R6C1 позволяет исключить влияние наводок переменного напряжения на высокоомиый вход приставки. Питание приставки осуществляется от источника постоянного тока напряжением 4,5 В.

Рис. 1. Схема приставки к авометру

Детали: резисторы МЛТ, ВС, МТ мощностью не ниже 0,25 Вт; резистор R9—СП-1; переключатель S1 - галетный на 5 положений и 2 направления (типа 5П2Н); конденсаторы С1 типа БМ, МБМ, КСО-5; транзистор серии КП303 с начальным током стока (при напряжении 4,5 В) ие менее 5 мА и крутизной характеристики не менее 2 мА/В.

Наладка прибора сводится к подбору резистора R7. К зажимам ХЗ, Х4 подключают миллиамперметр с максимальным током полного отклонения 0,3 мА либо авометр в режиме измерения тока. Переключатель S1 устанавливают в положение 1,5 В, и с помощью резистора R9 устанавливают стрелку миллиамперме1ра на нулевое деление. После этого к клеммам X1, Х2 подключают источник напряжения 1,5 В и подбором резистора R7 добиваются, чтобы стрелка индикатора отклонилась до конечного деления шкалы. После этого проверяют показания индикатора на других диапазонах. Питание приставки целесообразно производить от стабилизированного источника напряжения.

На рис. 2 показана простая схема миллиампервольтомметра.

Рис. 2. Схема миллиампервольтомметра

Интервал измерений с помощью прибора постоянного тока—до 100 мА, постоянного напряжения — до 30 В, сопротивлений — от 50 Ом до 50 кОм. Переключение видов н пределов измерений осуществляется путем включения щупа в соответствующее гнездо X1 ...Х10. Вольтметр прибора выполнен на основе микроампермегра P1 с добавочными резисторами R1*...R4*. Омметр (однопредельный) образован измерителем, источником питания G1 напряжением 1,5 В и добавочными резисторами R5, R6. Калибровку омметра производят при закороченных гнездах Q, X11 с помощью резистора R5 путем установки стрелки прибора на конечное значение шкалы (нуль омметра). Амперметр прибора содержит измеритель Р1 и универсальный четырехпредельный шунт, подключаемый к микроамперметру при помощи кнопки S1. Калибровка вольтметра и миллиамперметра производится путем подгонки сопротивлений добавочных резисторов R1*...R4* и универсального шунта R7*....R11* под максимальные напряжения и токи соответствующих пределов измерения. Разметку шкалы омметра производят по образцовым резисторам.

Комбинированный измерительный прибор позволяет измерять емкость конденсаторов, частоту и фазу исследуемого сигнала. Пределы измерения прибора: частоты — до 300 кГц (верхние пределы— 100, 300 Гц; 1, 3, 10, 30, 100, 300 кГц) при амплитуде входного сигнала 20 мВ...50В с погрешностью 3 %; относительного фазового сдвига двух сигналов — +-50 и +- 180° (при минимальной амплитуде входных сигналов 0,5 В) с погрешностью при частоте до 5 кГц ие более З°; до 10 кГц — 4°, до 20 кГц — 5°; емкости конденсаторов при частоте внешнего генератора 20 Гц — до 1 мкФ; 200 Гц — до 0,1 мкФ с погрешностью 3 %. Входное сопротивление прибора — 47 кОм Принципиальная схема прибора показана на рис. 3.

Рис. 3. Схема прибора для измерения частоты, емкости конденсаторов, разности фаз исследуемых сигналов.

На операционных усилителях A1 и А2 выполнены усилители-ограничители, которые из входных сигналов произвольной формы формируют последовательность прямоугольных импульсов, совместимых по уровню с логическими микросхемами. Инверторы D1.1 и D1.2 — буферные и служат для улучшения формы сигнала. С них сигнал через дифференцирующую цепочку C3R14 поступает на ждущий мультивибратор, выполненный на транзисторах V8 и V9, который управляет зарядом и разрядом образцового конденсатора. Среднее значение тока через конденсатор пропорционально измеряемой частоте н регистрируется микроамперметром Р1.

Диапазон измерения частоты выбирают переключателем S4 при включении S3 в положение “Работа”, a S2 — в положение fX, Cx. Режим измерения емкости устанавливается переключателем S4.

В режиме фазометра переключатель S1 находится в положении, которое соответствует ожидаемому фазовому сдвигу (180 или 50°), переключатель S2 — в положении f, S3 — в положении “Работа”. В этом режиме сигналы с инверторов D1.1 и D1.2 поступают на схему “исключающее ИЛИ” (D2), на выходе которой получают модуль величины фазового рассогласования двух сигналов. С выхода элемента D2.4 сигнал поступает на транзисторный ключ (V8), в коллекторную цепь которого включен микроамперметр Р1. Средний ток через микроамперметр пропорционален скважности импульсов, характеризующей сдвиг двух колебаний. Предел шкалы фазометра меняют при шунтировании измерительного прибора с помощью резистора. Знак фазы указывают индикаторные лампочки, включенные в коллекторные цепи транзисторов V10 и V11, базы которых соединены с выходом триггера D3.1, на вход которого (С и D) поступают соответственно опорный и исследуемый сигналы.

Детали: конденсаторы и резисторы любого типа (в задающих цепях желательно использовать конденсаторы с малым ТКЕ); микроамперметр Р1 типа М24 (чувствительность 100 мкА); лампочки H1 и Н2 любого типа напряжением 6В при потребляемом токе 20...60 мА.

Налаживание прибора начинают с установки переключателя S3 в положение “Калибр”. Вращая движок резистора R19, добиваются отклонения стрелки микроамперметра до отметки 180°. Затем на входы фоп, fx и fх подают синусоидальный сигнал с частотой 1 кГц и амплитудой до 0,5 В и подбором резисторов R3 и R8 добиваются на входах D1.1 и D1.2 прямоугольных импульсов со скважностью 2. После этого уровень сигнала генератора увеличивают до 2 В и подают на вход фазосдвигающей цепочки (рис. 4).

Рис. 4. Схема фазосдвигающей цепочки

к которой подсоединяют также и опорный вход fоп прибора. Выход цепочки подключают ко входу fx прибора. Переключатель S1 устанавливают в положение 180°, S2 — в положение fx, a S3 — в положение “Работа”. Изменяя частоту генератора, добиваются показаний фазометра 50°. С помощью резистора R11 добиваются на этом поддиапазоне показания 50°. После этого калибруют частотомер и измеритель емкости, переведя S2 в положение fх, Сх и подстраивая резисторы R26...R34. При этом с генератора подают сигналы соответствующих частот.

Быструю оценку величины добротности, полосы пропускания и резонансного сопротивления LC-контура можно сделать с помощью осциллографа. Через добавочный конденсатор C1 с небольшой емкостью на контур подают импульсы напряжения обратного хода горизонтального отклонения луча осциллографа. Напряжение с выхода резонансной цепн подается на усилитель вертикального отклонения осциллографа. Импульсы обратного хода горизонтальной развертки возбуждают в измеряемой LC-цепи периодически затухающие синусоидальные колебания (рис. 5).

Рис. 5. Колебания на выходе контура

На осциллограмме определяется количество периодов N, когда амплитуда сигнала периодически затухающего синусоидального напряжения уменьшается в два раза. Если пренебречь шунтирующим действием усилителя вертикальной развертки осциллографа, то добротность контура можно определить, пользуясь формулой

При высокой добротности контура удобно отсчитывать количество периодов М, когда амплитуда сигнала периодически затухающего синусоидального напряжения уменьшается в 1,25 раза. Тогда добротность контура Q вычисляется по формуле

Если известна резонансная частота контура f0, то полоса пропускания

Если известна индуктивность контура L или емкость его конденсатора С, то можно определить сопротивление контура на резонансной частоте

Резонансную частоту контура можно определить после измерения длительности периода Т наблюдаемого колебания

Полосу и сопротивление контура можно определить также по формулам

Измерения должны проводиться при входном сопротивлении усилителя вертикального отклонения Rус >> R и при величине добавочного конденсатора Сх<<С.