Не всегда нужен многодиапазонный измерительный прибор, например, авометр или мультиметр. Порою ведь достаточно бывает измерить напряжение либо сопротивление в какой-то цепи устройства. Для этой цели вполне пригоден предлагаемый вольтомметр.
Балансируя на шаткой стремянке, с трудом удерживая неудобный Ц57 или Ц20, пытаетесь отыскать в лестничном щитке неисправность в проводке телевизионной антенны и ... роняете измерительный прибор. Знакомая картина, не правда ли? Прибор придет в негодность и в том случае, если, забыв переключить режим измерения сопротивлений, вдруг коснетесь щупами сравнительно высоковольтной цепи проверяемого радиоустройства.
Рис.1.
Всего этого удастся избежать, если в руках окажется малогабаритный вольтомметр (рис. 1) с удобной системой переключения режимов измерений. Такой прибор можно держать в руке (рис. 2) и пальцами нажимать нужные кнопки переключателей режимов и пределов измерений.
Логарифмическая характеристика прибора позволила охватить больший диапазон измерений по сравнению с линейной характеристикой. Отсюда — уменьшение количества диапазонов до двух: постоянного напряжения 0...30В, 0...300 В, и переменного 0...60В, 0...600 В.
Считывают показания на этих диапазонах с разных шкал без дополнительных переключений [1]. Для измерения сопротивлений используются также два диапазона: 0...2 кОм...
бесконечность (по шкале с прямым отсчетом) и 0... 100 кОм...бесконечность (по шкале с обратным отсчетом) [2]. Измерение тока не предусмотрено, но его силу несложно вычислить по падению напряжения на резисторе известного сопротивления.
Рис.2.
Главной отличительной особенностью вольтомметра является то, что нужный диапазон и режим выбирают нажатием кнопок переключателей SB 1 — SB3. Если кнопки отпущены, прибор автоматически возвращается в режим измерения максимальных напряжений.
Еще одна особенность прибора — даже в неудобных позах (например, в трюме катера) возможно безошибочное включение нужного режима одной рукой, причем, на ощупь, при удержании прибора навесу. При этом в поле зрения одновременно находятся шкала, измерительный щуп и цепь объекта измерения. Чтобы это удобство не зависело от полярности измеряемого напряжения, предусмотрен переключатель SA1.
Если контакты этого переключателя находятся в показанном на схеме положении, щуп
Х1 следует подсоединить к плюсовому напряжению проверяемой цепи, а зажим Х2 -— к минусовому. Окажется открытым диод VD2. Чтобы не менять местами, щуп и зажим при обратной полярности измеряемого напряжения, устанавливают подвижный контакт переключателя в другое положение.
При измерении переменного напряжения диод VD1 — выравнивающий, VD2 — выпрямительный. Когда же подвижный контакт переключателя SA1 находится в правом по схеме положении, функции диодов меняются. При этом появляется возможность оперативно обнаруживать некоторые виды искажений формы переменного напряжения —
по разности амплитуд полупериодов. Естественно, диоды должны быть одинаковые.
Переключатели SA1 и SB2 размещены на легко доступной для переключений указательным пальцем верхней части корпуса, a SB1 и SB3 — на его боковой стенке. Этим закрепляется приоритет двух верхних переключателей над двумя боковыми. Появляется возможность перед каждым включением режима измерения сопротивлений убеждаться, что на проверяемой цепи нет какого-либо напряжения. Для измерения малых сопротивлений нажимают одновременно кнопки
SB1 и SB3, а подвижный контакт переключателя SA1 переводят в правое по схеме положение. Если же нужно измерять малые сопротивления, нажимают кнопку SB1, а подвижный контакт переключателя устанавливают в левое положение.
В качестве SB1—SB3 использованы микропереключатели МП5 (допустимо МП1), имеющие относительно легкий ход приводного механизма. Их работа четко ощущается тактильно и на слух. Паять их нужно осторожно, чтобы флюс не затек внутрь корпуса. Источник питания G1 -- аккумулятор Д-0,26. Его можно периодически подзаряжать, не вынимая из корпуса прибора. Для этого нужно зафиксировать в нажатом положении кнопку SB1, поставить подвижный контакт переключателя SA1 в правое по схеме положение, и подать на щуп Х1 и зажим Х2 постоянное напряжение 2...3В (плюсом к зажиму). Резистором R3 (СП5-3) устанавливают ток зарядки 26 мА.
Стрелочный индикатор РА1 — индикатор уровня записи М4761-М1. Корпусом для прибора может послужить непрозрачная часть пластмассовой упаковки от популярных часов "Электроника". Посадочные размеры индикатора и упаковки, по случайности, точно совпадают. Если есть возможность, следует отобрать из нескольких индикаторов тот, у которого хорошо сбалансирована подвижная система
, — при изменении положения прибора стрелка не должна отклоняться от нулевой отметки.
Индикатор необходимо снабдить новой шкалой. Для этого скальпелем вскрывают крышку индикатора и раздвигают упоры (если они есть в данном экземпляре индикатора) настолько, чтобы размах хода стрелки увеличился до 90°. Ослабив гайку фиксации подпятника, устанавливают стрелку на 3 мм левее черного сектора фабричной шкалы, после чего затягивают гайку и фиксируют ее каплей клея. Регулируют и фиксируют магнитную систему так, чтобы стрелка сохраняла одинаковое (около 1 мм) расстояние до шкалы по всему размаху.
Рис.3.
Из мелованной бумаги изготавливают и приклеивают новую шкалу (рис. 3) размерами 53x30 мм, а затем приклеивают крышку дихлорэтаном. Пластинами из пластмассы (от верхней крышки упаковки часов или от упаковки кассеты МК-60) необходимо заклеить заподлицо вырезы на дне корпуса.
Смоделировав расположение деталей в корпусе (рис. 4), сверлят против кнопок переключателей SB 1 —SB3 отверстия диаметром 5 мм и раззенковывают их сверлом диаметром 10—15 мм. Под движок переключателя SA1 в стенке корпуса прорезают (или высверливают) прямоугольный паз. Эти детали, а также резистор R3 и аккумулятор приклеивают к корпусу клеем "Момент". Но к аккумулятору предварительно, стараясь не перегреть его, быстро припаивают отрезки провода МГТФ. Постоянные резисторы и
диоды подпаивают к выводам переключателей (нижний по схеме вывод резистора R2 и верхние выводы диодов спаивают между собой на весу).
Рис.4.
Щуп Х1 — отрезок латунированного провода диаметром 1,5 мм и длиной 76 мм. С одной стороны его заостряют, а с другой сгибают в 13 мм от края примерно под прямым углом. Щуп вставляют снаружи в круглое отверстие в корпусе переключателя SB2 и устраняют люфт подмоткой на щуп полоски фольги шириной 7 мм.
На выступающий из отверстия конец щупа надевают пружинку, предварительно облуженную шайбу, оголенный конец соединительного провода (он подходит к SB1 и SB3), и пропаивают соединение. С внешней стороны корпуса проплавляют три канавки глубиной около 1 мм для четкой фиксации щупа в трех рабочих положениях, и одну канавку вдоль диагонали корпуса для укладки щупа в нерабочем положении. На щуп надевают яркий тонкостенный кембрик.
Зажим Х2 изготовлен из швейной иглы № 130 от швейной машины. В канаве иглы закреплен отрезок латунированного провода диаметром 0,5 мм. Провод от зажима к прибору лучше применить во фторопластовой изоляции. При переноске прибора зажим вставляют в "ножны" из расплющенной трубки от "чупа-чупс" длиной 20 мм, приклеенной к корпусу расплавленным капроном.
Налаживая прибор, подбором резистора R2 добиваются отклонения стрелки на конечное деление шкалы, когда на вход (щуп и зажим) будет подано постоянное напряжение 30В и нажата кнопка SB2. Проверяют калибровку шкалы постоянного напряжения, а затем переменного, подав на щуп и зажим 60 В. Далее подбирают резистор R1 такого сопротивления, чтобы при отпущенной кнопке SB2 стрелка отклонилась для первого напряжения наделение 3В, а для второго —- на 6 В на соответствующих шкалах. Проверку калибровки шкал сопротивлений производят подключением ко входу прибора резисторов известных сопротивлений.
Если отклонения стрелки индикатора не совпадают с калибровкой шкал, нужно либо перечертить их заново
, либо составить поправочную таблицу. После этого нужно туго зафиксировать стрелочный индикатор в корпусе, нанеся по его периметру слой пластилина.
Чтобы избежать "трагедии", о которой шла речь в начале статьи, внутри прибора достаточно разместить отрезок тонкой лески, конец которой в виде петельки можно накинуть на пуговицу при работе на высоте.
А. Ладыка
Литература
:
1. Ладыка А. Миниатюрный тестер с пробником.— М.: ДОСААФ, ВРЛ, вып. 81, с. 1-6.
2. Кузин В. М. Переносные комбинированные приборы. — М.: Радио и связь, 1991, с.19.
