ХР1 R1 Ш R2* 51X

Как «растянуть» шка у вольтметра. Контролируя какое-то напряжение. иногда бывает нужно либо следить за его колебаниями, либо более точно измерить. Скажем, при эксплуатации автомобильной аккумуляторной батареи важно следить *а изменением ее напряжения в диапазоне 12.. Л 5 В. Именно этот диапазон желательно было бы разместить на всей шкале стрелочного индикатора вольтметра. Но. как вы знаете, отсчет на любом из диапазонов практиче- ски всех измерительных приборов идет от нулевого значения и добиться более высокой точности отсчета на интересующем участке невозможно.

И тем не менее существует способ «растяжки» практически любого участка шкалы (начало, середина, конец) вольтметра постоянного тока. Для этого нужно воспользоваться СВОЙСТВОМ стабилитрона открываться при определенном напряжении, равном напряжению стабилизации. К примеру, для растяжки конца шкалы диапазона 0...15 В достаточно использовать стабилитрон в такой же роли, что и в предыдущем эксперименте.

Взгляните на рис. 4. Стабилитрон VD1 включен последовательно с однопредельным вольтметром, составленным из стрелочного индикатора РА1 и до- бивочиого резистора R2. Как и в предыдущем эксперименте, стабилитрон «съедает» часть измеряемого напряжения, равного напряжению стабилизации В результате на вольтметр будет поступать напряжение, превышающее напряжение стабилизации.

ИРАДИСГ-НАЧИНАЮЩИМ«_

Это напряжение и станет своеобразным нулем отсчета, а зна чит, на шкале «растянется» лишь разници между наибольшим измеряемым напряжением и напряжением стабилизации стабилитрона.

Показанное на рисунке устройство рассчитано на контроль напряжении аккумуляторной батареи в диапазоне от 10 до 15 В. но этот диапазон можно изменить по желанию соответствующим подбором стабилитрона и резистора R2.

Каково назначение резистора R1? В принципе, он не обязате лен. Но без него, пока стабилитрон закрыт, стрелка имди катора остается на пулевой отметке. Введение же резистора позволяет наблюдать напряжение до 10 В на начальном участке шкалы, но этот участок будет сильно «сжат».

Собрав показанные на схеме детали и соединии их со стрелочным индикатором РА1 (микро амперметр М2003 с гоком полною отклонения стрелки 100 мкА и внутренним сопротивлением 450 Ом), подключают щупы ХР1 и ХР2 к блоку питания с регулируемым выходным напряжением. Плавно увеличивая напряжение до 9...9,5 В, заметите небольшое отклонение стрелки индикатора - всего на несколько делений в начале шкалы. Как только при дальнейшем увеличении напряжения оно превысит напряжение стабилизации, угол отклонения стрелки будет резко возрастать Примерно с напряжения 10,5 до 15 В стрелка пройдет почти всю шкалу.

Чтобы убедиться в роли резистора R1, отключите его н повторите эксперимент. До определенною входною напряжения стрелка индикатора останется на нулевой отметке.

Возможно, вас заинтересует подобный способ «растягивания» шкалы и вы захотите практически воплотить его для контроля других напряжений. Тогда придется воспользоваться простейшими расчетами. Исходными данными для них будут диапазон измерения напряжений (l)m>x), ток полного отклонения стрелки индикатора (11Пах), ток начальной точки отсчета (1шт) и соответствующее ему напряжение начала отсчета (UIIljn).

Для примера «расчитаем* наше устройство, показанное на схеме. Допустим, чго вся ткала прибора CImex= 100 мкА) предназначается для контроля напряжений от 10 до 15 В, но начало отсчета пойдет от деления, соответствующею току ЮмкА (1Ш)П=10 мкА), а значит, напряжению 10,5 В (Urnin= = 10,5 В).

Сначала определяем коэффициенты р и к, которые понадобятся для последующих операций:

P=lmi„/ln,«= 10/100=0,1; k=Um,„/Un,„>=)0.S/15=0,7.

Подсчитывает нужное напряжение стабилизации будущего стабилитрона:

UrT=Uninx(k-p)/(l-p) =

15*0,6/0,9=10 В.

Таким напряжением обладают стабилитроны Д810 и Д814В (см. справочную таблицу в статье «Стабилитрон»).

Определяем сопротивление резистора R2 в килоомах, выражая ток в миллиамперах. R2=U,nax(l-K)/lmils(l-p) =

15.0,3/0,1-0,9=50 кОм.

Вообще, из полученного значения следовало бы вычесть внутреннее сопротивление стрелочною индикатора (450 Ом), но делать это не обязательно сопротивление резистора R2 ведь подбирается практически при налаживании вольтметра.

В заключение определяют сопротивление резистора R1: Rl = Uer/p.lmax=10/0,1 = = 1000 кОм=1 МОм.

В. МАСЛАЕВ

г. Зеленоград

алюминиевый порошок. Заливку делают осторожно, особенно вначале, чтобы избежать появления воздушных пузырьков у поверхности органического стекла. Уровень заполнения заготовки должен быть на 0,5 - 1 мм ниже верхнего края.

Торцевая поверхность ручек, снятых с органического стекла после отвердения эпоксидного клея, получается гладкой, с зеркальным блеском и дополнительной обработки не требует. В тыльном торце на глубину 15 мм сверлят отверстие для оси резистора, а на расстоянии 5 - 7 мм от этого же торца сбоку - отверстие диаметром 2,4 мм и нарезают в нем резьбу МЗ. Ручку крепят на оси переменного резистора винтом МЗ (без головки).

Вместо пластмассовой можно использовать алюминиевые, латунные и другие трубки подходящих размеров.

Рис. 14-1. Конфигурации ручек для переключателей

14-3. Ручки для переключателей , простые по конструкции, оригинальные и изящные, можно изготовить из листового дюралюминия.

Круглые детали ручек (рис, 14-1, а, в) вытачивают на токарном станке, либо изготовляют следующим образом. Из листового материала выпиливают круглую заготовку необходимого диаметра, в центре которой предварительно сверлят отверстие под ось переключателя или резистора. Заготовку обрабатывают по контуру напильником, а затем с помощью гаек крепят на шпильке соответствующего диаметра. Шпильку, в свою очередь, закрепляют в патроне дрели, зажатой горизонтально в тисках. Напильником, а затем наждачной бумагой вращающуюся заготовку обрабатывают до получения нужной формы. Затем заготовку шлифуют микронной шкуркой и полируют пастой ГОИ, нанесенной на сукно. В снятой с оправки детали аккуратно сверлят отверстия под крепежные винты. Остальные операции делают традиционными способами.

Для улучшения внешнего вида все наружные поверхности ручек тщательно полируют.

14-4. Световой индикатор для переключателя П2К . При конструировании различных аппаратов и приборов часто предусматривают световую индикацию режимов, устанавливая рядом с кнопкой двухпозиционного переключателя две индикаторные лампы с колпачками разного цвета. В подобных случаях несложная переделка узла переключателя позволяет улучшить внешний вид аппарата.

С переключателя П2К снимают имеющуюся кнопку и из прозрачного органического стекла выпиливают новую по чертежу, приведенному на рис, 14-2. Поверхности обоих скосов на кнопке и ее боковые грани нужно отполировать, а лицевую грань сделать слегка матовой. На боковых гранях закрашивают две площадки прозрачными лаками различных цветов, например зеленого и красного.

Посадочное место под кнопку на штоке переключателя спиливают до образования цилиндра и насаживают изготовленную кнопку на клей 88Н. Лампу подсветки располагают за непрозрачной шторкой, в которой прорезано п-рямоугольное окно размером 15x4 мм.

14-5. Кнопочный переключатель на основе шариковой авторучки. Из обыкновенной кнопочной шариковой авторучки в пластмассовом корпусе и нескольких пар контактных пластин (например, от электромагнитного реле типа МКУ) можно сконструировать переключатель (или выключатель), обладающий весьма ценными свойствами. Такой переключатель занимает на лицевой панели мало места, кнопка его имеет красивый вид. Контакты можно установить в глубине прибора, что существенно уменьшит длину подводящих

проводов. Такой переключатель удобен для коммутации высокочастотных цепей, подверженных влиянию емкости рук оператора, и высоковольтных цепей.

Рис. 14-2. Световой индикатор для переключателя П2К:

а - конструкция кнопки; б - расположение цветных площадок; в - расположение лампы подсветки

14-6. Колпачки индикаторных ламп. В качестве защитных колпачков для индикаторных ламп различных приборов можно использовать полиэтиленовые прозрачные пробки от бутылок и аптечных пузырьков. Пробку вставляют в отверстие в передней панели, выбирая диаметр отверстия таким, чтобы пробка в нем прочно удерживалась.

Красивые миниатюрные колпачки можно легко изготовить также из пластмассовой упаковки некоторых лекарств. Упаковку освобождают от фольги и вырезают из нее заготовку. В панели прибора сверлят отверстие соответствующего диаметра и вклеивают заготовку в это отверстие с обратной стороны панели. Для повышения прочности колпачок изнутри покрывают слоем позрачного нитролака или эпоксидного клея. В покрытие можно добавить краситель желаемого цвета, в качестве которого удобно использовать пасту шариковых ручек. Для этого стержень разрезают лезвием бритвы на кусочки длиной 5 - 10 мм, помещают в небольшой стеклянный пузырек и заливают ацетоном на несколько часов. Энергичным встряхиванием растворение красителя можно ускорить. Получив краситель, его добавляют в лак или в эпоксидную смолу (до введения отвердителя), и все это тщательно перемешивают.

Мощность применяемых индикаторных ламп не должна быть слишком большой, иначе колпачок может оплавиться. К тому же даже незначительное понижение напряжения относительно номинального существенно увеличивает долговечность лампы накаливания.

14-7. Вторичное использование полистироловых каркасов от контуров демонтированных радиоприемников и телевизоров обычно затруднительно, из-за того что основания одних каркасов вообще непригодны для печатного монтажа, из других при пайке выпадают выводы, деформируется основание и т. д. Существует относительно простой способ крепления термостойкого основания к полистироловому каркасу катушки, позволяющий неоднократно монтировать и демонтировать катушки при печатном монтаже.

От цилиндрического каркаса катушки отпиливают основание. Из термостойкой листовой пластмассы (например, стеклотекстолита) толщиной 1 - 1,5 мм изготовляют новое основание 1 (рис. 14-3, а). Размеры основания могут быть выбраны произвольно или с учетом размеров экрана. Диаметр отверстия должен быть равен диаметру каркаса. Проволочные выводы 2 катушки диаметром 0,8 мм лудят тонким слоем, плотно вставляют в отверстия в основании и сдавливают или слегка расплющивают на длине в 1 мм у самого основания с той и с другой стороны его. В отверстии для цилиндра катушки делают несколько небольших пропилов плоским надфилем.

Рис. 14-3. Изготовление теплостойкого основания к полистироловому каркасу

Из дюралюминиевой трубки изготовляют оправку, состоящую из двух деталей 3 и 4 (рис. 14-3, б) у которых соприкасающиеся торцы раззенкованы. Внутренний диаметр оправки должен быть таким, чтобы она плотно надевалась на каркас. Затем вставляют каркас в полуоправку 4, углубление вокруг каркаса заполняют с некоторым избытком заранее подготовленной зубопротезной пластмассой (см. п. 4-24), надевают на каркас основание, наносят пластмассу с другой стороны основания, надевают полуоправку 3 и весь пакет зажимают в тиски. Излишки пластмассы удаляют. Через 30 - 40 мин оправку разбирают, каркас вынимают, обрезают заусенцы и выдерживают на воздухе еще 10 - 12 ч при температуре 30 - 40 °С. Для облегчения разборки оправки ее внутренние поверхности перед использованием нужно покрыть тонким слоем антиадгезирующего вещества. Пропилы в центральном отверстии основания гарантируют от прокручивания каркаса в нем.

14-8. Катушка с регулируемой индуктивностью в широких пределах может быть выполнена на базе ферритового кольца.

Рис. 14-4. Катушка с регулируемой индуктивностью. а - общий вид; б - развертка корпусаэкрана

Для изготовления таких катушек необходимы ферритовые кольца с внешним диаметром 4 - 10 мм, пластина листовой латуни толщиной 0,3 - 0,8 мм, винты М2 - М4 длиной 8 - 15 мм (в зависимости от диаметра колец) и клей (эпоксидный или БФ-2). Ферритовые кольца аккуратно раскалывают пополам и на одну из половинок наматывают обмотки. Из латуни вырезают корпус в виде полоски шириной 3 - 5 мм, на одном конце которого сверлят отверстие под регулировочный винт, на другом - пробивают отверстие острым

пробойником и нарезают резьбу или припаивают гайку. Затем полоску вгибают, как показано на рис. 14-4, а, вставляют и завинчивают винт. Сложенные вместе точно по излому полукольца приклеивают к полоскекорпусу. Конец полоски со стороны резьбы отгибают. Второй конец полоски служит для крепления корпуса к плате. Если материал полоски недостаточно упруг, на винт между концами полоски можно надеть подходящую стальную пружину.

Приклеивая полукольца, необходимо иметь в виду, что, чем они ближе к месту сгиба полоски, тем плавнее настройка и уже ее границы. Фиксируют зазор после настройки, капнув краской или клеем~на резьбу и головку винта, или фиксируют отогнутый край корпуса.

Для катушек ПЧ и ФСС можно применить корпус, являющийся одновременно экраном. Его развертка при использовании ферритовых колец с внешним диаметром 7 мм приведена на рис. 14-4, б. Порядок сборки остается прежним. Размеры катушек в экране (без учета длины крепежных лепестков и регулировочного винта) 5Х10Х Х20 мм. Резьбу и головку винта фиксируют каплей краски или клея.

Добротность изготовленных таким образом катушек примерно 100. Повысить добротность до 200 - 250 можно путем использования в качестве сердечника двух одинаковых ферритовых колец. Порядок сборки при этом остается прежним.

Катушка ФПЧ на частоту 465 кГц должна содержать при намотке на одиночном кольце около 100, а на двойном - около 80 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,08 - 0,12 мм. Диаметр ферритовых колец 7 мм. Емкость конденсатора контура 100 пФ.

14-9. Катушка на корпусе авторучки. В качестве каркаса для изготовления контурной катушки с регулируемой индуктивностью можно использовать корпус старой поршневой авторучки. Для этого авторучку разбирают и отпиливают часть корпуса со стороны пера на требуемую длину. К поршню или непосредственно к штоку приклеивают подстроечный сердечник подходящего диаметра.

Можно использовать, например, отрезок ферритового стержня диаметром 8 мм от магнитной антенны. На каркас наматывают провод, приклеивая крайние витки полистироловым клеем.

14-10. Намотка тороидальных трансформаторов и катушек, как правило, осуществляется при помощи челнока и является весьма трудоемким процессом. Значительно облегчить его можно приведенными ниже способами.

1-й способ. Отрезок жесткой полихлорвиниловой трубки длиной, в 10 - 15 раз большей длины среднего витка обмотки, аккуратно разрезают вдоль и, продев в отверстие сердечника, сваривают ее концы так, чтобы образовался кольцевой желоб с разрезом по наружной стороне (рис. 14-5, а).

Рис. 14-5. Намотка тороидальных трансформаторов: а - принцип намотки; б - зажим дЛя сваривания трубки в кольцо

Для сваривания трубки в кольцо ее зажимают между двумя пластинами, распрямив и сложив концы внешними поверхностями. Длина выступающих из пластин концов трубки не должна быть более 1,5 - 2 мм. Затем очищенной от окалины боковой поверхностью жала разогретого паяльника оплавляют выступающие концы до образования однородного шва (валика). После остывания пластины снимают. Излишки материала на шве срезают и расправляют трубку в кольцо. При этом шов оказывается внутри трубки и не мешает укладке провода на кольцо и намотке его на сердечник. Кольцо из трубки вращают в одном направлении, наматывая на него провод, в другом - наматывая провод на сердечник.

2-й способ. Конец провода продевают в ушко иголки и, вращая ее, аккуратно укладывают провод по всей длине иголки виток к витку, последовательно в несколько слоев. Затем наматывают провод на сердечник, продевая иголку в его отверстие.

Для ускорения намотки как первым, так и вторым способом можно складывать провод вдвое. По окончании намотки катушки конец одного отрезка провода соединяют с началом другого.

14-11. Склеивание броневых сердечников лучше всего производить клеем полистироловым, эпоксидным или БФ-2. Параметры катушки индуктивности во многом определяются качеством склейки половин броневых сердечников - чашек. Качество склейки, в свою очередь, зависит от состояния склеиваемых поверхностей.

Для обеспечения плотного прилегания торцов чашек их необходимо пришлифовать на микронной шкурке, наклеенной на ровную поверхность, например на стекло.

Для получения хорошего качества склейки половины чашек необходимо хорошо сжать, используя для этой цели винт свайкой и шайбами, предварительно удалив подстроечный сердечник. В сжатом состоянии сердечник оставляют до полного высыхания клея, после чего крепеж удаляют. К монтажной плате собранный сердечник удобнее приклеивать клеем «Момент» (см. п. 4-2).

4-12 Изготовление высокочастотного обмоточного провода (литцендрата) при отсутствии фабричного можно осуществить самому. Для этого берут провод ПЭЛ или ПЭВ диаметром, например, 0,05 мм. Рассчитывают требуемую длину литцендрата и наматывают необходимое число жил между двумя вбитыми на нужном расстоянии гвоздями. Затем один конец пучка снимают с гвоздя, слегка натягивают и немного скручивают. Сильно скручивать жилы не рекомендуется, так как добротность контуров (катушек) из литцендрата от этого ухудшается. Чтобы скрученный пучок жил не рассыпался, его слегка протирают тампоном из марли, смоченной негустым клеем БФ-2 (БФ-4). После 3 - 5 мин сушки в натянутом состоянии литцендрат снимают с гвоздей и применяют для намотки.

Рис. 14-6. Зажим для выводов батареи 3336 1 - батарея; 2 - проводник; 3 - трубка ПХВ; 4 - контактная пластина; 5 - вывод батареи

14-13. Временный штепсель к разъемам СГ-3 (СГ-5) можно изготовить из пишущих узлов шариковых авторучек. Удалив шарик, узел промывают в ацетоне, спирте или одеколоне. Затем в канал вставляют луженый конец многожильного провода и пропаивают или сплющивают узел. На свободный конец провода надевают отрезок (длиной 30 - 40 мм) пластмассовой трубки стержня авторучки - и штепсель готов.

14-14. Миниатюрный разъем можно быстро изготовить из двух панелек для транзисторов. Для штыревой части разъема необходимо разобрать одну из панелек, вынув из корпуса все контактные пластины, и к каждой пластине припаять по штырьку из жесткой луженой проволоки диаметром примерно 0,5 и длиной не менее 15 мм. Удобнее всего использовать выводы любого вышедшего из строя транзистора (в исполнении, аналогичном транзисторам МП37-МП42), предварительно их отрих-товав.

Контактные пластины с припаянными штырьками снова вставляют в корпус и закрепляют. Штырьки при необходимости укорачивают до требуемой длины и окончательно рихтуют. При соединении половин разъема ориентируются по канавке на корпусах панелек.

14-15. Зажим для выводов батареи 3336 (рис. 14-6) позволяет быстро и надежно подключать ее к схеме. Контактную пластину вырезают из латунной ленты толщиной 0,1 - 0,2 мм, сгибают пополам, к месту сгиба припаивают проводник 2 и надевают отрезок полихлорвиниловой трубки 3 подходящего диаметра. Выступающие концы пластины отгибают в разные стороны. Если диаметр трубки 3 подобран правильно, зажим обеспечивает надежный контакт с выводом батареи и достаточно прочно удерживается на нем.

14-16. Плоский пассик для магнитофона можно изготовить в домашних условиях. Для этого вырезают полоску из жести по длине требуемого пассика. Затем свертывают ее в цилиндр и скрепляют пайкой встык.

На полученный каркас (рис. 14-7) в один слой последовательно наматывают следующие материалы: кальку, тонкую капроновую ткань, полиэтиленовую пленку, нитяной корд, еще раз полиэтиленовую пленку, резиновую ленту. В качестве корда можно использовать обычные швейные нитки № 30 или 40, для жесткости скрученные в две и более нитей. Поверх резиновой ленты наматывают обычные швейные нитки.

Приготовленную таким образом заготовку устанавливают на газовую плиту, закрыв чем-либо верхнее отверстие в каркасе, и нагревают до тех пор, пока из-под резины не появится расплавленная полиэтиленовая пленка. Тогда газ выключают и, дав каркасу остыть, снимают с него готовый пассик. Излишки полиэтиленовой пленки по краям пассика обрезают.

14-17. Винтовой шнур хорошо выглядит, не запутывается и дольше служит. Для изготовления такого шнура подходит двойной провод в полихлорвиниловой изоляции (для настольных ламп и других бытовых сетевых приборов). Его плотно, виток к витку, наматывают на металлический стержень диаметром около 10 мм и кон-цы закрепляют. Затем заготовку помещают в термостат или духовой шкаф бытовой газовой плиты, нагретый до температуры 110 - 130 °С. Через 30 - 60 мин заготовку быстро охлаждают в холодной воде и снимают со стержня.

Рис. 14-7. Изготовление плоского пассика для магнитофона 1 - каркас; 2 - калька; 3 - пленка полиэтиленовая; 4 - ткань, капрон; 5 - нитяной корд; 6

Пленка полиэтиленовая; 7 - лента резиновая

Поскольку материал изоляции проводов различных выпусков может несколько отличаться, то, возможно, потребуется экспериментально уточнить режим тепловой обработки.

Рис. 14-8. Контактный зажим для транзисторов с круглыми выводами

14-18. Контактный зажим для транзисторов с круглыми выводами, выполненный в виде клавиши,

обеспечивает надежный контакт с выводами транзистора при его испытании (рис. 14-8).

Клавиша 1 изготовляется из фторопласа, органического стекла, гетинакса или текстолита. При нажатии на клавишу над ее поверхностью выступают концы четырех контактных латунных стержней 2с отверстиями для выводов транзистора. Вставленные в отверстия выводы при отпускании клавиши фиксируются втулками 3, поджимаемыми пружинами 4. Втулки имеют возможность свободно перемещаться как по стержням, так и в отверстиях клавиши. Стержни укреплены на текстолитовой или гетинаксовой планке 5, прикрепляемой к лицевой панели испытателя. Перемещение клавиши вверх (по рисунку) ограничено двумя винтами 6.

14-19. Контактный зажим для транзисторов и микросхем с плоскими выводами можно изготовить на основе зажима «крокодил» (рис. 14-9). Зажим разбирают. Его захваты 1 и 5 молотком аккуратно распрямляют так,чтобы они стали плоскими, и обрезают зубцы. Свернутый в трубку задний конец захвата также распрямляют и сверлят два крепежных отверстия и одно для пропускания проводов.

Рис. 14-9. Контактный зажим для транзисторов типа КТ315 (а), микросхем серии К133 (б) и серии К155 (в)

К образовавшимся плоским площадкам эпоксидным клеем приклеивают пластины: 2 - из фольгированного стеклотекстолита (фольгой вверх), 4 - из любой пластмассы. К пластине 4 клеем «Момент» или 88Н приклеивают прокладку 3 из эластичной бессернистой (вакуумной) резины. На пластине 2 формируют в фольгирован-ном слое пять контактных дорожек для выводов транзисторов. Ширина их и расстояние между ними должы быть такими, чтобы обеспечивать контакт с выводами транзисторов типа КТ315. К дорожкам припаивают тонкие гибкие изолированные провода, пропускают их через отверстие наружу и собирают зажим. Дорожки маркируют буквами «к», «э», «б», «к» и «э». Такие пять дорожек позволяют проверять транзисторы с любым расположением выводов.

Аналогичную конструкцию можно также использовать и при испытании микросхем, например серии К224; для этого нужно увеличить число контактных дорожек до девяти. Если же к какому-либо жесткому основанию прикрепить два зажима так, как на рис. 14-9,6, можно будет подключать микросхемы серии К133. Для микросхем серии К155 собирают двухэтажную конструкцию (рис. 14-9, в).

И хоть мы уже давно привыкли к цифровым вольтметрам, в природе всё ещё встречаются и стрелочные.

В некоторых случаях их применение может быть более удобным и практичным, чем использование современных цифровых.

Если в ваши руки попал стрелочный вольтметр, то желательно узнать его основные характеристики. Их легко определить по шкале и надписях на ней. В мои руки попал встраиваемый вольтметр М42300 .

Внизу, под шкалой, как правило, есть несколько значков и указана модель прибора. Так, значок в виде подковы (или изогнутого магнита) означает, что это прибор магнитоэлектрической системы с подвижной рамкой.

На следующем снимке можно разглядеть такую подковку.

Горизонтальная чёрточка указывает на то, что данный измерительный прибор рассчитан на работу с постоянным током (напряжением).

Тут же стоит уточнить, почему речь идёт о постоянном токе. Не секрет, что стрелочными бывают не только вольтметры, но и огромное количество других измерительных приборов, например, тот же аналоговый амперметр или омметр.

Действие любого стрелочного прибора основано на отклонении катушки в поле магнита при прохождении постоянного тока по этой самой катушке. Чтобы отобразить с помощью стрелки показания на шкале прибора, ток должен быть постоянным.

Если он будет переменным, то стрелка будет отклоняться вправо-влево с частотой переменного тока, который протекает через обмотку катушки. Чтобы измерить величину переменного тока или напряжения в измерительный прибор встраивают выпрямитель.

Именно поэтому, под шкалой прибора указывается тип тока, с которым он способен работать: постоянным или переменным.

Далее на шкале прибора можно обнаружить целое или дробное число, вроде 1,5 ; 1,0 и подобное. Это класс точности прибора, выраженный в процентах %. Понятно, чем меньше число, тем лучше - показания будут точнее.

Также можно увидеть такой знак - две пересекающиеся черты под прямым углом. Этот знак указывает на то, что рабочее положение прибора вертикальное.

При горизонтальном положении показания могут быть менее точные. Иными словами прибор может "врать". Стрелочный вольтметр с таким значком лучше устанавливать в прибор вертикально и исключить существенный наклон.

А вот такой знак говорит о том, что рабочее положение прибора - горизонтальное.

Ещё один интересный знак - пятиконечная звезда с цифрой внутри.

Данный знак предупреждает о том, что между корпусом прибора и его магнитоэлектрической системой напряжение не должно превышать 2кВ (2000 вольт). На это стоит обращать внимание при эксплуатации вольтметра в высоковольтных установках. Если вы планируете использовать его в блоке питания на 12 - 50 вольт, то беспокоиться не стоит.

Как считывать показания со шкалы стрелочного вольтметра?

Для тех, кто впервые видит шкалу прибора, возникает вполне резонный вопрос: "А как же считывать показания?" На первый взгляд ничего непонятно .

На самом деле всё просто. Чтобы определить минимальное деление шкалы нужно определить ближайшее число (цифру) на шкале. Как видим на шкале нашего М42300 - это 2.

Далее считаем количество промежутков между чёрточками до первого числа или цифры - в нашем случае до 2. Их оказывается 10. Далее делим 2 на 10, получаем 0,2. То есть, расстояние от одной маленькой чёрточки до соседней, равно - 0,2 вольта.

Вот мы и нашли минимальное деление шкалы. Таким образом, если стрелка прибора отклонится на 2 маленьких деления, то это будет означать, что напряжение равно 0,4V (2 * 0,2V = 0,4V ).

Практический пример.

В наличии уже знакомый нам встраиваемый вольтметр модели М42300. Прибор предназначен для измерения постоянного напряжения до 10 вольт. Шаг измерения - 0,2 вольта.

Прикручиваем к клеммам вольтметра два провода (соблюдаем полярность! ), и подключаем севшую батарейку на 1,5 вольта или любую попавшуюся.

Вот такие показания я увидел на шкале прибора. Как видим, напряжение батарейки равно 1 вольту (5 делений * 0,2V = 1V ). Пока фотографировал, стрелка вольтметра упорно двигалась к началу шкалы - батарейка отдавала последние "соки".

Оказалось, ток, потребляемый стрелочным вольтметром, составил всего 1 миллиампер (1 мА ). Его достаточно, чтобы стрелка отклонилась на всю шкалу. Это очень мало. Поясню свой намёк.

Получается, что стрелочный вольтметр экономичнее цифрового. Посудите сами, любой цифровой измерительный прибор имеет дисплей (ЖК или светодиодный), контроллер, а также буферные элементы для управления дисплеем. И это только часть его схемы. Всё это потребляет ток, садит батарею или аккумулятор. И если в случае вольтметра с жидкокристаллическим дисплеем потребляемый ток невелик, то при наличии активного светодиодного индикатора, потребляемый ток будет уже существенный.

Вот и получается, что для портативных приборов с автономным питанием иногда разумнее использовать классический стрелочный вольтметр.

При подключении вольтметра к цепи следует помнить о нескольких простых правилах.

Во-первых, вольтметр (любой, хоть цифровой, хоть стрелочный) необходимо подключать параллельно той цепи или элементу, напряжение на котором планируется измерять или контролировать.

Во-вторых, следует учитывать рабочий диапазон измерений. Узнать его легко - достаточно взглянуть на шкалу и определить последнее число на шкале. Это и будет граничное напряжение для измерения данным вольтметром. Естественно, есть и универсальные вольтметры, с выбором предела измерения, но сейчас речь идёт о встраиваемом стрелочном вольтметре с одним пределом измерения.

Если подключить вольтметр, например, со шкалой измерения до 100 вольт, в цепь, где напряжение превышает эти 100 вольт, то стрелка прибора будет уходить за пределы шкалы, "зашкаливать". Такое положение дел рано или поздно приведёт к порче магнитоэлектрической системы.

В-третьих, при подключении стоит соблюдать полярность, если вольтметр рассчитан на измерение постоянного напряжения. Как правило, на клеммах (или хотя бы у одной) указывается полярность - плюс "+" или минус "-" . При подключении вольтметров, рассчитанных на измерение переменного напряжения, полярность подключения не имеет значения.

Надеюсь, теперь вам будет проще определить основные характеристики стрелочного вольтметра, а самое главное, применить его в своих самоделках, например, встроив его в блок питания с регулируемым выходным напряжением . А если сделать светодиодную подсветку его шкалы, то он будет выглядеть вообще шикарно! Согласитесь, такой стрелочный вольтметр будет смотреться стильно и эффектно.

Для того, чтобы измерить напряжение аккумуляторной батареи автомобиля обычно используется цифровой прибор, поскольку обычный стрелочный не позволяет сделать это с необходимой точностью — ведь ошибка даже в несколько десятых вольта может привести к неправильной оценке состояния аккумулятора или работы генератора.

С другой стороны, для контроля напряжения аккумуляторной батареи совеем не нужна большая часть шкалы, поскольку измерять напряжение приходится в достаточно узком диапазоне – 10 … 15 В. Таким образом, если растянуть шкалу для измерения только в указанном интервале, то стрелочный прибор справится с задачей не хуже гораздо более дорогого цифрового. Постройкой именно такого вольтметра мы сегодня и займемся.

Принципиальная схема вольтметра, работающего в диапазоне 10…15 В представляет собой мост, в диагональ которого включен микроамперметр с током полного отклонения 50 мкА (к примеру, М1690А). В одно плечо моста включен стабилитрон VD1 с токоограничивающим резистором R1, в другое — делитель, состоящий из резисторов R3, R4, R5. Резистор R2 служит для задания диапазона измерения. Переключатель S1, который в режиме «Перевозка» закорачивает головку РА1 и препятствует колебаниям стрелки при тряске, служит для безопасной транспортировки прибора. На месте VD1 вместо указанного на схеме может работать Д818 с любым буквенным обозначением, в качестве РА1 – любой микроамперметр с током полного отклонения 50 …100 мкА. Резисторы R2 и R5 имеет смысл использовать многооборотные (к примеру, СП3-36 и СП5-2В).

Резисторы типа СП3-36 нужного нам номинала широко использовались в электронных селекторах каналов телевизоров 3-4 поколения выпуска СССР

Поскольку шкала нашего прибора практически линейна, уже перед настройкой ее можно проградуировать, поставив в начало значение 10 В, а в верхний предел — 15 В. Всю шкалу между этими значениями равномерно градуируем с необходимой точностью.
Для настройки прибора понадобится регулируемый источник питания напряжением 0 … 15 В и контрольный вольтметр с наиболее возможной точностью измерения. Налаживание прибора выполняется в следующей последовательности:

1. Подключаем БП к зажимам нашего прибора (Х1 и Х2) и плавно увеличиваем напряжение до 10 В, постоянно контролируя его по образцовому вольтметру.
2. При напряжении 10 В подстройкой резистора R5 устанавливаем стрелку измерительного прибора РА1 на нулевую отметку.
3. Увеличиваем напряжение до 15 В и подстройкой резистора R2 устанавливаем стрелку прибора РА1 на конечную отметку шкалы.

При необходимости несколько раз повторяем пункты 2, 3 и при точных верхнем и нижнем показаниях прибора настройку можно считать законченной. На регулировочные винты наносим по капле краски или любого лака, а саму схему помещаем в ударопрочный корпус подходящих размеров.