Netzspannungsvoltmeter mit erweiterter Skala. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Beim Debuggen verschiedener Geräte, die mit einer Netzspannung von 220 V betrieben werden, ist es häufig erforderlich, die Größe der Versorgungsspannung zu kontrollieren. In diesem Fall wird in der Regel der Tester verwendet, der sich gerade auf der Timeline befindet. Durch häufige Wechsel der Arbeitsart und des Messbereichs verschleißen die Schaltkontakte des Prüfgeräts jedoch schnell. Und wenn man dann noch vergisst, den Schalter in die richtige Position zu bringen, können die Folgen für das Messgerät besonders schlimm sein.

Wenn Sie also nach der Widerstandsmessung versuchen, die Netzspannung zu messen, ohne den Bereich umzuschalten, kann eine Rauchwolke aus dem Gerät Ihre Stimmung für lange Zeit ruinieren. Um dies zu vermeiden, wird vorgeschlagen, ein einfaches Voltmeter auf Basis einer Zeigeranzeige zu bauen, das die Netzspannung kontinuierlich überwacht.

Das schematische Diagramm des Geräts ist in der Abbildung dargestellt.

Die Spannung von 220 V wird über die Gleichrichterdiode VD1 und den Widerstand R1 dem Transistor VT1 zugeführt, der in diesem Modus im Lawinendurchbruchmodus arbeitet. Die Empfindlichkeit des Geräts hängt vom Widerstandswert des Widerstands R2 ab. Bis die Spannung am Emitter-Basis-Übergang des Transistors VT1 6 ... 9 V (abhängig von der jeweiligen Ausführung des Transistors) nicht überschreitet, ist der Strom durch diesen Übergang zu klein und die Spannung zwischen den Anschlüssen der Basis -Emitter VT2 beträgt weniger als 0,55 V, was nicht ausreicht, um ihn zu öffnen. Sobald die Spannung an diesen Anschlüssen mehr als 0,65 V beträgt, beginnt der Transistor zu öffnen und die Nadel des Mikroamperemeters verlässt den Nullpunkt. Dieser Transistor arbeitet als Emitterfolger, wodurch die Temperaturinstabilität der Instrumentenwerte verringert und auf spezielle thermische Kompensationselemente verzichtet werden kann.

Der Stromverstärker am Transistor VT2 wird von einem einfachen parametrischen Stabilisator an den Dioden VD2, VD3, dem Widerstand R3 und den LEDs HL1-HL3 gespeist, der gleichzeitig als Zenerdiode mit einer Stabilisierungsspannung von 4,6 ... 7 V fungiert dienen dazu, die Skala des Geräts zu beleuchten. Die Kondensatoren C1, C3 glätten die Welligkeit der gleichgerichteten Spannung, der Kondensator C2 dämpft überschüssige Netzspannung. Der Widerstandswert des Widerstands R5 hängt davon ab, wie weit man die Waage dehnen kann.

Einzelheiten. Festwiderstände der Typen MLT, C1-4, BC. Trimmerwiderstand R5 Typ SP3-29A (verwendet in ULPTSTI-61-Fernsehern) oder ein anderer Widerstand von 4,7 ... 10 MΩ. Kondensatoren C1, C3 der Serien K50, K52, K53 oder deren importierte Analoga. Unpolarer Kondensator C2 der Typen K73-17, K73-16 für eine Spannung von mindestens 400 V. VD1VD3-Dioden können durch alle Dioden der Serien KD209, KD410, KD243D, KD 247G, 1N4004, 1N4007 ersetzt werden. Preiswerte KIPD21G-K-LEDs können durch hellere KIPD21P-K, L-1513src-E, L-1513src-. ersetzt werden. Transistor VT1 – jeder der Serien KT315, KT312; VT2 – aus den Serien KT3102, KT342, SS9014, BC549, 2SC184. Es sollte mit einem Basisstromübertragungskoeffizienten von mindestens 500 ausgewählt werden.

Als Mikroamperemeter kann jede kleine Aufnahmestromanzeige eines Haushalts-Tonbandgeräts verwendet werden, zum Beispiel M4387, M4762.1, M4761. Es ist zu beachten, dass die Art der Zeigeranzeige bestimmt, um wie viel die Skala der gemessenen Spannung gedehnt werden kann. Mit einem Widerstand R5 von 0 Ohm und einem M68501-Rahmen (300 μA) passt er also bis zu 15 V auf die Skala, und bei empfindlichen Rahmen M4260, M4204 mit einem Gesamtabweichungsstrom von 50 μA reicht die Skala aus Das Gerät ist auf 8 V komprimiert. Natürlich kann ein so empfindliches Gerät (216 ... 224 V) nur begrenzte Anwendung finden, aber es ist klar und interessant für verschiedene Experimente und Tests.

Einstellung. Widerstand R2 regelt die Empfindlichkeit des Geräts, Widerstand R5 – die Breite des Bereichs der gemessenen Spannungen, mit seiner Erhöhung erweitert sich der Bereich. Durch das Vorhandensein einer Stromverstärkerstufe am VT2-Transistor kann das Gerät mit nahezu jedem Messrahmen mit einem Vollausschlagstrom des Pfeils von 50 bis 1000 μA arbeiten.

Um das Gerät zu kalibrieren, ist es wünschenswert, ein genaues digitales Voltmeter (nicht schlechter als ± 1 %) und einen Spartransformator zu verwenden. Zur ständigen Überwachung der Netzspannung empfiehlt es sich, den Bereich 198-242 V (Abweichung ±10 %) oder 176-242 V (-20...+10 %) zu wählen. Wenn eine genauere Steuerung erforderlich ist, kann eine Skala von 215 ... 225 V erstellt werden. Nach der endgültigen Einstellung des Geräts wird empfohlen, im Rahmen der Abstimmung die Abstimmwiderstände durch konstante Widerstände mit demselben Widerstandswert zu ersetzen Widerstände (die Stabilität der Abstimmwiderstände ist viel schlechter).

Durch proportionale Änderung des Widerstandswerts des Widerstands R1 und der Kapazität des Kondensators C2 ist es möglich, eine Spannung zu steuern, die deutlich von 220 V abweicht. Zur Beleuchtung der Skala werden LEDs verwendet, was oft sehr praktisch ist. Wenn keine Hintergrundbeleuchtung erforderlich ist, können diese durch eine 4 ... 7 V-Zenerdiode ersetzt werden.

Mit einem Kugelschreiber kann auf gestrichenem Papier für Bürogeräte sorgfältig eine neue Skala für das Gerät gezeichnet werden. Der alte Maßstab wird vom Messrahmen entfernt. Entsprechend seiner Form wird aus einem Blatt Papier ein neues ausgeschnitten, das mit Moment-Kleber anstelle des entfernten aufgeklebt werden soll. Darüber hinaus werden bei der Kalibrierung die erforderlichen Markierungen darauf angebracht.

Mit einer Farbpatrone lässt sich auf einem Drucker eine sehr schöne Skala erstellen, aber das ist schon eine Frage der Möglichkeiten.

Strukturell kann das Gerät als eigenständiges Gerät in einem eigenen Gehäuse hergestellt oder in das Gehäuse eines beliebigen Geräts eingebaut werden, was praktischer ist, um den Schreibtisch und angrenzende Flächen nicht mit einer Vielzahl von Messgeräten zu überladen. Beachten Sie beim Aufstellen und Betreiben des Gerätes die Vorsichtsmaßnahmen beim Arbeiten mit einer Netzspannung von 220 V.

Autor: A. L. Butov

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