Меню

Вольтметр переменного напряжения с растянутой шкалой



Вольтметр переменного напряжения с растянутой шкалой

А. БУТОВ, с. Курба Ярославской обл.

В практике радиолюбителя иногда приходится контролировать сетевое напряжение и следить за его изменениями. Проще всего для этой цели изготовить вольтметр на базе стрелочного индикатора и «растянуть» его шкалу так, чтобы на ней «уместилось» лишь несколько десятков вольт. Схема такого вольтметра приведена на рисунке.

Контролируемое напряжение поступает через токоограничительные резисторы R1, R2 на двухполупериодный выпрямитель, выполненный по мостовой схеме на диодах VD1-VD4. Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором С1 и подается на микроамперметр РА1 через подстроечный резистор R4 и эмиттерный переход транзистора VT1, работающего в этом случае как низковольтный «стабилитрон».

Пока напряжение на выходе выпрямителя не превышает 6. 8 В, стрелка индикатора находится на нулевой отметке шкалы. Когда же оно превысит пробивное напряжение эмиттерного перехода транзистора, стрелка индикатора начнет отклоняться тем больше, чем больше напряжение.

Резистором R3 регулируют чувствительность прибора, а R4 — диапазон измеряемых напряжений. Так, при нулевом сопротивлении резистора R4, когда его движок находится в левом по схеме положении, на шкале индикатора «умещается» 20 В, и она может быть рассчитана на измерение напряжения от 210 до 230 В. Если же движок резистора переместить в правое по схеме положение, прибор будет способен «показывать» напряжение от 100 до 250 В.

Микроамперметр — от индикатора уровня записи магнитофона, например, М4476/1, М4587, М68501, или любой другой с током полного отклонения стрелки 50-300 мкА. Транзистор — любой из серии КТ315, диоды, кроме указанных на схеме- КД102Б, КД521А, любые из серии КД105 либо диодный мост КЦ407А. Подстроечные резисторы — любого типа. После настройки прибора их можно заменить постоянными нужного номинала.

Для налаживания используют автотрансформатор, с которого напряжение подают на вилку Х1, и цифровой вольтметр, контролирующий это напряжение. Подстроечными резисторами R3 и R4 добиваются нужного диапазона измеряемых напряжений, после чего градуируют шкалу индикатора либо составляют градуировочный график к шкале.

Читайте также:  Электрон скорость анодное напряжение

Радио, 2002 г., № 1, с.56.

Источник

Стрелочный вольтметр с растянутой шкалой 10. 15 В

Прибор будет полезен автолюбителям для измерения с высокой точностью напряжения на аккумуляторе, но он может найти и другие применения, где требуется контролировать напряжение в интервале 10. 15 В с точностью 0,01 В.

Вольтметр с растянутой шкалой
Рис. 1 Вольтметр с растянутой шкалой

Известно, что о степени заряженности автомобильного аккумулятора можно судить по его напряжению. Так, у полностью разряженного, разряженного наполовину и полностью заряженного аккумулятора оно соответствует 11,7, 12,18 и 12,66В.

Для того чтобы измерить напряжение с такой точностью, нужен либо цифровой вольтметр, или стрелочный с растянутой шкалой, позволяющий контролировать интересующий нас интервал.

Схема, приведенная на рис. 1, позволяет, используя любой микроамперметр со шкалой 50 мкА или 100 мкА, сделать из него вольтметр со шкалой измерения 10. 15 В.

Схема вольтметра не боится неправильного подключения полярности к измеряемой цепи (в этом случае показания прибора не будут соответствовать измеряемой величине).

Для предохранения микроамперметра РА1 от повреждения при перевозках используется включатель S1, который при закорачивании выводов измерительного прибора препятствует колебаниям стрелки.

В схеме использован прибор РА1 с зеркальной шкалой, типа М1690А (50 мкА), но подойдут и, многие другие. Прецизионный стабилитрон VD1 (Д818Д) может быть с любой последней буквой в обозначении. Подстроечные резисторы лучше использовать многооборотные, например R2 типа СПЗ-36, R5 типа СП5-2В.

Для настройки схемы потребуется блок питания с регулируемым выходным напряжением О. 15 В и образцовый вольтметр (удобней, если он будет цифровым). Настройка заключается в том, чтобы, подключив блок питания к зажимам Х1, Х2 и постепенно увеличивая напряжение до 10 В, добиться резистором R5 «нулевого» положения стрелки прибора РА1. После этого напряжение источника питания увеличиваем до 15 В и резистором R2 устанавливаем стрелку на предельное значение шкалы измерительного прибора. На этом настройку можно считать законченной.

Читайте также:  Схема регулятора напряжения генератора постоянного тока

Схема для более точного измерения сетевого напряжения
Рис. 2. Схема для более точного измерения сетевого напряжения

На основе данной схемы прибор можно выполнить многофункциональным. Так, если выводы микроамперметра подключать к схеме через галетный переключатель 6П2Н, можно сделать режим обычного вольтметра, подобрав добавочный резистор, а также тестер для проверки цепей и предохранителей.

Прибор можно дополнить схемой (рис. 2) для измерения перемен- ного сетевого напряжения. При этом шкала у него будет от 200 до 300 В, что позволяет более точно измерять сетевое напряжение.

Источник

Вольтметр с растянутой шкалой для любого диапазона напряжений

Вольтметр с растянутой шкалой позволяет измерять узкий диапазон напряжений, например от 10 до 15 вольт. Это удобно в случае контроля заряда-разряда аккумулятора для автомобиля или других аналогичных случаев, когда важно отслеживать точные значения напряжений в небольшом диапазоне, их колебания. Рассчитать и сделать такой вольтметр несложно самостоятельно.

Суть вольтметра

В некоторых случаях применение обычного вольтметра с линейной шкалой может быть не очень удобным. Например для контроля напряжения заряда-разряда автомобильного или другого подобного аккумулятора более удобен вольтметр со шкалой не от нуля а, скажем, от значения 10 вольт. Так как до более низких значений такие аккумуляторы обычно не разряжаются, а если разряжаются, то это говорит лишь об их неправильной эксплуатации, вероятной неработоспособности и значительной потере ёмкости.

Таким образом, вольтметр с растянутой шкалой дает возможность отслеживать значения именно в рабочем диапазоне напряжений (например 10 … 15 вольт). И даже незначительные отклонения значений при этом хорошо видны, отображаются более наглядно.

В качестве стрелочного индикатора (измерительной головки) можно применить любой подходящий по размеру, например от старого тестера (вольтметра, амперметра, омметра и др.) или даже малогабаритные стрелочные индикатора уровня записи/воспроизведения от звуковой радиоэлектронной аппаратуры. При этом потребуется лишь рассчитать параметры номиналов используемых в схеме деталей и откалибровать шкалу индикатора под новые значения. Как это сделать и рассказываем ниже.

Читайте также:  0 22кв какое напряжение

Схема вольтметра

Схема предельно простая, она показана на рисунке-иллюстрации ниже.

В основе схемы лежит пороговый элемент, в качестве которого применён стабилитрон VD1 с необходимым значением напряжения стабилизации. Второй аналогичный стабилитрон VD2 включён встречно-последовательно с первым чтобы снизить температурную нестабильность схемы при работе в условиях больших колебаний окружающей температуры.

Напряжение (разностное) на резисторе R будет равно разности между значениями входного напряжения схемы и напряжением стабилизации стабилитронов (Uстаб). И прибор, соответственно, покажет изменение этой разницы в пределах от до 2Uр.
И тогда сопротивление резистора R можно рассчитать по следующей несложной схеме:

здесь 2Uр — предел измерения прибора в вольтах,
Iстаб — допустимый максимальный ток стабилитронов в амперах.

Значение сопротивления при этом получится в Омах)

Например в случае аккумуляторной батареи с номинальным рабочим напряжения 12 вольт подойдут два стабилитрона с напряжением стабилизации:

Тогда и нижний предел измерений прибора будет равен 10 вольтам. Если в качестве измерительной головки взять вольтметр с пределом измерения 0…3 вольта , то сопротивление резистора R будет равно 120 Ом. При этом шкалу вольтметра нужно будет переградуировать в значениях от 10 до 13 (15) вольт.

Источник