Практические советы мастеру-любителю по электротехнике и электронике (стр. 36 )

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.

Рис. 15-1. Вольтметр с растянутой шкалой

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).