Вимірювальні прилади на неонових лампах. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

У простих вимірювальних приладах, про які тут розповідається, індикаторами є неонові лампи типу МН-3 з напругою запалювання 50-60 вольт. Неонова лампа підключається до джерела напруги або до ділянки ланцюга, на якому треба виміряти напругу або струм через потенціометр (дільник напруги), що зменшує напругу, що вимірюється до напруги запалювання неонової лампи. Роль потенціометрів виконують змінні резистори. Опір у них між середнім висновком і будь-яким із крайніх змінюється прямо пропорційно до зміни кута повороту осі.

Шкалою кожного з приладів служить картонний диск з поділами по колу та отвором у центрі, крізь який проходить вісь потенціометра. На осі потенціометра кріпиться ручка зі стрілкою.

Вольтметри. Вольтметр (див. схему на рис. 1) дозволяє вимірювати постійну напругу в межах приблизно від 50 до 250-500 ст. За допомогою щупів, з'єднаних із затискачами "Вхід", він підключається до джерела напруги. Переміщаючи повзунок потенціометра R1 знизу нагору (за схемою), домагаються запалення неонової лампи. Розмір вимірюваної напруги визначається за шкалою потенціометра.

Рис. 1

Резистор R2 обмежує струм через неонову лампу, запобігаючи пробій між електродами при подачі на них високої напруги. Конденсатор С сприяє більш яскравому світіння лампи під час запалювання.

Щоб зменшити похибку у вимірах, неонову лампу перед установкою в прилад "тренують" постійною напругою, що трохи перевищує її напруження запалювання. В результаті "тренування", яке триває 50-70 годин, робоча напруга лампи та напруга запалювання змінюються на 10-15% і стають стабільнішими. Під час "тренування" і після неї треба дотримуватися правильної полярності включення неонової лампи. Як катод лампи беруть зазвичай її зовнішній електрод, що має найбільшу площу поверхні.

Для градуювання шкали приладу на його вхід, паралельно до якого підключений заводський (еталонний) вольтметр (рис. 2), через додатковий потенціометр R подають постійну напругу від випрямляча або батарей. Переміщуючи повзунок потенціометра R знизу вгору, поступово підвищують напругу на вхідних затискачах вольтметра, домагаючись запалення неонової лампи. Потім на шкалі потенціометра R1 відзначають положення стрілки ручки, відповідні показанням еталонного вольтметра. Так, наприклад, встановивши потенціометром R по еталонному вольтметру напруга 50 і досягши потенціометром R1 запалення неонової лампи, на шкалі проти покажчика ставлять цифру "50". Так само на шкалі саморобного вольтметра робляться позначки інших вимірюваних напруг.

Рис. 2

Як під час градуювання, так і під час користування вольтметром, при збільшенні напруги, що подається на його вхід, спочатку потрібно погасити неонову лампу, встановивши ручку потенціометра в положення, що відповідає найменшій напругі, що вимірювається.

Схема на рис. 1 може бути використана і для вимірювання змінної напруги в таких же межах. Градуювання та користування вольтметром змінної напруги залишаються такими ж, як і для вольтметра постійної напруги. Але запалення неонової лампи у вольтметра змінної напруги буде при амплітудному значенні напруги, яке в рази більше напруги, що діє, зареєстрованого еталонним вольтметром.

Прилад для вимірювання низької напруги постійного струму може бути зібраний за схемою, показаною на рис. 3. Живлення приладу здійснюється від випрямляча або батареї, що дають постійну напругу 250-300 В. Повзунок змінного резистора R5, включеного реостатом, встановлюється на нуль його шкали (на рис. 3 - в крайнє праве положення), а затискачі "Вхід" закорочуються. Потенціометром R3 домагаються запалення неонової лампи.

Рис. 3

Після цього вхідні затискачі розмикають і подають на них малу напругу, що вимірювається. При цьому неонова лампа гасне. Лампа знову запалюється, якщо резистором R6 підвищити напругу на ній на величину вимірюваної напруги, що подається на "Вхід" приладу.

Відлік напруг, що вимірюються, проводиться в момент запалення неонової лампи за шкалою резистора R5, градуйованої у вольтах.

Вольтметр для вимірювання змінної напруги від 2 до 220 В (рис. 4) являє собою поєднання автотрансформатора Атр з двома перемикачами П1 і П2 і описаного вище вольтметра змінної напруги. Контакти відведення автотрансформатора, позначені цифрами 2-20; відносяться до перемикача П1, а контакти 0-200 - до перемикача П2.

Рис. 4

Індикацією приладу служить момент початку свічення неонової лампи, якого досягають перемикачами П1 та П2. Величину вимірюваної напруги у вольтах визначають підсумовуванням цифр, що стоять біля контактів обох перемикачів. Так, наприклад, якщо повзунок перемикача П1 стоїть на контакті 6, а повзунок перемикача П2 на контакті 120, напруга, що вимірюється, буде 126 В.

Щоб уникнути закорочення вимірюваного ланцюга, перемикачі приладу перед вимірюванням повинні знаходитися: П1 у положенні 20, a П2 у положенні 200.

Для автотрансформатора приладу можна використовувати осердя трансформатора, розрахованого на потужність 10-12 Вт (перетин сердечника 4-5 см2). Обмотка намотується дротом ПЕЛ 0,2-0,23. Частина обмотки, висновки від якої приєднані до контактів 2-20 перемикача П1, містить всього 200 витків з відведеннями через кожні 20 витків, а частина обмотки, відведення якої приєднані до контактів 0-200 перемикача П2 - 2000 витків з відводами через ка.

Амперметр змінного струму (рис. 5) складається з трансформатора Тр з коефіцієнтом трансформації 1:40-1:60 (можна використовувати вихідний трансформатор лампового приймача, наприклад типу "Рекорд") та вольтметра змінної напруги.

Рис. 5

Обмоткою I (знижує) трансформатор приладу включається в електричний ланцюг послідовно з навантаженням і еталонним амперметром (на рис. 5 показаний пунктиром), а до обмотки II (підвищує) приєднується вольтметр змінної напруги. Рухаючи повзунок потенціометра R1, домагаються запалення неонової лампи і відзначають на шкалі потенціометра значення еталонного струму амперметра. Змінюючи величину навантаження ланцюга, наносять на шкалу позначки струмів інших значень.

Межі вимірювань таким амперметром залежать від числа витків та перерізу дроту обмотки I трансформатора: зі зменшенням числа витків та збільшенням перерізу дроту цієї обмотки межі вимірювань розширюються. При використанні вихідного трансформатора типу Рекорд приладом можна вимірювати струми до 3-4 А.

Ваттметр змінного струму. Якщо напруга в мережі стабільна, то амперметр змінного струму (рис. 5) можна використовуватиме вимірювання потужності струму. Для градуювання такого приладу (за відсутності еталонного ватметра) до ланцюга підключають активне навантаження - лампу розжарювання, електроплитку або праску з відомим значенням потужності у ватах. Потім послідовно з навантаженням включають саморобний амперметр і, повільно повертаючи ручку потенціометра R1, збільшують напругу на неоновій лампі, доки вона не загориться. У момент запалення неонової лампи у відповідному місці шкали потенціометра відзначають значення потужності споживаного навантаження. Підключаючи різні навантаження відомої потужності, одержують шкалу, проградуйовану у ватах.

Таким чином, на одному картонному диску амперметра потенціометра можна мати ще одну шкалу - шкалу потужності змінного струму.

Вимірник RC. Цей прилад (рис. 6) призначений для вимірювання опорів резисторів від 10 Ом до 10 МОм та ємностей конденсаторів від 10 пф до 10 мкф. Він складається з генератора звукової частоти та вимірювального моста. Індикатором приладу є телефони Тлф. Похибка вимірів 10-15%.

Рис. 6

Генератор, утворений неоновою лампою, обмоткою I трансформатора Тр, конденсатором С4 та резистором R5, живиться від зовнішнього джерела постійного струму (випрямляча) напругою 80-250 ст. Електронні коливання, що генеруються ним, частотою близько 1000 Гц індукуються в обмотці II трансформатора і живлять вимірювальний міст, в одне з плечів якого включається вимірюваний резистор (затискачі Rx) або конденсатор (затискачі Cx). Балансування моста здійснюють потенціометром, орієнтуючись по найслабшому або повністю зникаючому звуку в телефонах.

Трансформатор вимірювача малогабаритний, із ставленням чисел витків в обмотках від 1:1 до 1:10. Для саморобного трансформатора можна використовувати осердя з площею перерізу 3-3,5 см2. Його первинна обмотка може мати 1000 витків, а вторинна від 1000 (співвідношення 1:1) до 10000 (співвідношення 1:10) витків дроту ПЕЛ 0,12-0,13. Номінали резисторів R1-R3 та конденсаторів C1-C3 треба підібрати якомога точніше, тому що від них залежить похибка вимірювань.

Потенціометр R4 забезпечується шкалою, градуйованою по резисторах та конденсаторах з можливо меншими відхиленнями від номіналів.

Конструкції приладів може бути довільними. Важливо, щоб вони були зручні при користуванні.

Автор: В.Шилов

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Вогневі випробування теплоізоляції SpaceX Starship 19.03.2019 Після успішного тестового запуску на початку березня безпілотного космічного корабля Crew Dragon, його стикування з Міжнародною космічною станцією (МКС) та повернення назад на Землю компанія SpaceX впритул зайнялася своїм іншим великим проектом: міжпланетним космічним кораблем Starship. Найближчим часом, як очікується, компанія розпочне тестові польоти прототипу Starship на висоту до 5 км для відпрацювання зльоту та посадки космічного корабля. Але до цього Ілон Маск опублікував у Твіттері короткий відеоролик, надавши можливість усім цікавим міжпланетним проектом поглянути на шестикутні плитки теплозахисного екрану, які зрештою захистять корабель від значних підйомів температури. Маск пояснив, що частини теплового щита, що найбільш сильно нагрілися в ході тесту, що світяться білим кольором, досягли максимальної температури близько 1650 кельвінів (близько 1377 °С). За словами гендиректора SpaceX, цього покриття достатньо, щоб витримувати екстремальні температури при подоланні щільних шарів атмосфери Землі в ході спуску корабля на Землю, хоча цей показник трохи менший за температуру, яку могли витримувати без наслідків космічні човники Space Shuttle NASA (близько 1500 °С). Найбільш секції теплового щита, що найбільше нагріваються, матимуть систему "транспіраційного охолодження" із зовнішніми мікроскопічними порами, які дозволяють холодоагенту (воді або метану) витікати і охолоджувати зовнішню поверхню. Це допоможе звести до мінімуму пошкодження теплового щита та забезпечить можливість швидкого повернення Starship до ладу незабаром після завершення польоту. Для цього досить просто заправити резервуар теплового щита.

Інші цікаві новини:

▪ Пилосос для камер зі змінними об'єктивами

▪ Автономний ліхтарний стовп

▪ Паяння без нагріву

▪ Фотокамера залишає сліди

▪ Побито рекорд передачі даних по оптоволокну

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Любителям подорожувати - поради туристу. Добірка статей

▪ стаття Не спокушуй мене без потреби. Крилатий вислів

▪ стаття Як співвідноситься чисельність населення у найбільшому і найменшому штатах США? Детальна відповідь

▪ стаття Редактор ефірного промоції. Посадова інструкція

▪ стаття Великий 5-метровий саморобний вітрогенератор (Частина 2). Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Набірний зварювальник на будь-яку потужність. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024