Понятие вольтметра

Размещено на http://www.allbest.ru/

Санкт-Петербургское государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Радиотехнический колледж на Смоленке»

Дифференцированно - зачётная работа

по междисциплинарному курсу МДК.03.02

Технология регулировки радиоэлектронной аппаратуры и приборов, для студентов, обучающихся по профессии «Регулировщик радиоэлектронной аппаратуры и приборов»

Доклад

на тему: Вольтметр

Выполнил:

студент группы 312

Волкова Алексея Юрьевича

Руководитель работы:

преподаватель Владимир Иванович

Санкт - Петербург 2014



Вольтметр - для измерения напряжений в различных цепях радиолюбительских конструкций вы обычно пользуетесь авометром, работающем в режиме вольт метра.

Но иногда забываете, что этот прибор потребляет ток, обладая сравнительно низким входным сопротивлением, и поэтому является нагрузкой для контролируемой цепи.

Вот почему результаты измерений могут иногда значительно отличаться от истинных значений напряжений.

Как быть? генератор частота вольтметр транзистор

Прежде всего, нужно помнить, что авометр, например Ц-20 обладает выходным сопротивлением около 6кОм/B и пользоваться им можно лишь для контроля параметров низкоомных цепей, по которым протекает значительный, по сравнению с измерительной цепью, ток.

Для проверки же высокоомных цепей нужно повысить относительное входное сопротивление авометра хотя бы до сотен килоом на вольт.

Схема такой приставки приведена на рисунке В-1.

В ней используется полевой транзистор с каналом «n» - типа КП303Д, позволивший в итоге повысить входное сопротивление вольтметра до 10МОм.

Транзистор включен по схеме с общим истоком (истоковый повторитель).

Чтобы он работал на линейном участке характеристики, нужное напряжение смещения на затворе создаётся резистором R7, включённым в цепи истока.

К истоку подключён индикатор PA1 - Авометр Ц-20, работающий в режиме измерения постоянного тока на пределе 0,3мА.

Для компенсации начального напряжения на истоке второй вывод индикатора подключён к переменному резистору R9, позволяющему установить стрелку индикатора на нулевое деление шкалы перед началом измерений.

На входе приставки включён делитель напряжения, составленный из резисторов R1-R5.

Приставка-вольтметр постоянного тока

В-1

Измеряемое напряжение подаётся на гнёзда XS1 и XS2 в указанной на схеме полярности.

В зависимости от предполагаемого максимального значения измеряемого напряжения переключатель SA1 устанавливают в то или иное положение.

При этом напряжение на подвижном контакте SA1.1 переключателя не должно превышать 1В - это напряжение, соответствующее отклонению стрелки индикатора до конечного деления шкалы.

Чтобы защитить транзистор от возможных перегрузок при случайной подаче чрезмерно большого напряжения, в цепь затвора включён ограничительный резистор R6.

А чтобы исключить слияние различных наводок переменного напряжения на высокоомные входные цепи приставки, между затвором и общим проводом включён конденсатор C1.

Описание деталей

Питается приставка от батареи 3336 или трёх последовательно соединённых элементов 343, 373.

Потребляемый ток не превышает 7мА.

Выключателем питания служит секция SA1.2 переключателя поддиапазонов измерения.

Постоянные резисторы могут быть МЛТ мощностью не менее 0,25 В ..... теля желательно составить из двух последовательно соединённых резисторов, сопротивление одного из них равно 80…85% сопротивления добавочного резистора.

Резистор R1, например, можно составить из резисторов сопротивлением 2,7МОм и 620кОм.

Это позволит в дальнейшем точнее подбирать соответствующие сопротивления резисторов делителя входного напряжения.

Налаживание приставки значительно облегчится.

Переменный резистор R9 может быть СП-1 или другой.

Переключатель SA1 - галетный на пять положений и два направления (типа 5П2Н), конденсатор - бумажный (БМ, МБМ) или слюдяной (КСО).

Полевой транзистор серии КП303 или другой, с указанным на схеме типом канала, начальным током стока (при напряжении 4,5В) не менее 5мА и крутизной характеристики не менее 2мА/В.

Эти требования объясняются использованием индикатора со сравнительно грубой шкалой - 0,3мА.

Если бы в авометре Ц-20 был поддиапазон измерений 0,1мА(100мкА), тогда можно было бы применить транзистор КП103Ж - КП103Л.

Для проверки полевого транзистора и измерения его параметров можно воспользоваться схемами, приведёнными на рис В-2.

Рис. В-2(а) Рис. В-2(б)

Описание схемы

Сначала по схеме В-2(а) измеряют начальный ток стока.

Затем, включив между затвором и истоком гальванический элемент напряжением 1,5B, измеряют по схеме В-2(б) крутизну характеристики.

Для этого определяют уменьшение тока стока по сравнению с предыдущим измерением и подставляют полученное значение в формулу:

S=AI/U,

Где S - крутизна характеристики транзистора, мА/B;

AI - разность токов стока, мА;

U - Напряжение на затворе, В.

Отобранные детали приставки размещают в подходящем корпусе.

Это может быть и самодельный корпус, изготовленный, например, из тонкого листового алюминия рис. B-3

Налаживание приставки сводится к подбору R7.

К зажимам XT1 и XT2 подключают Авометр, работающий на пределе измерения постоянного тока 0,3мА, а переключатель приставки устанавливают в положение 1,5 В.

Переменным резистором R9 подводят стрелку индикатора авометра к нулевому делению шкалы.

Затем подключают к гнёздам приставки источник постоянного тока напряжением 1,5B(например, элемент 332)

Если стрелка индикатора отклонится дальше конечного деления шкалы, резистор R7 должен быть несколько меньшего сопротивления.

Нужно подобрать такой резистор, чтобы стрелка индикатора отклонилась точно на конечную отметку шкалы.

При каждой замене резистора следует временно отключать элемент от входных гнёзд и устанавливать резистором R9 стрелку индикатора на нуль шкалы.

Подбор резистора можно считать законченным, если при подключении элемента стрелка индикатора устанавливается точно на конечном делении, а при отключении возвращается на нуль.

После этого следует проверить показания индикатора на других поддиапазонах.

Для поддиапазона 6B к входу приставки можно подключить четыре последовательно соединённых элемента по 1,5В.

Если последовательно с такой батареей включить ещё Крону, удастся проверить показания прибора на поддиапазоне 15B и т.д.

Приставка может иметь другие поддиапазоны измерений.

В этом случае придётся пересчитать сопротивление резисторов делителя напряжения.

Но суммарное их сопротивление в любом случае должно остаться прежним - около 10 МОм.

Расчёт сопротивлений резисторов делителя ведут по следующим формулам:

R5 = RобщUвх/Uдиап

R4 = RобщUвх /Uдиап R5

R3 = RобщUвх/Uдиап (R4+R5)

R2 = RобщUвх/Uдиап (R3+R4+R5)

R1 = Rобщ - (R2+R3+R4+R5)

Где R1-R5 - сопротивления резисторов делителя, МОм;

Rобщ - общее сопротивление делителя, равное 10МОм;

Uвх - входное напряжение, соответствующее полному отклонению стрелки индикатора, 1В;

Uдиап - выбранный поддиапазон измерения.

Эти формулы позволяют рассчитать делитель при любом общем его сопротивлении, являющемся входным сопротивлением вольтметра, а также при любом получившемся входном напряжении, требующемся для полного отклонения стрелки индикатора данного авометра.

Приставка-вольтметр переменного тока

Рис. В-4

Предназначена для повышения входного сопротивления авометра Ц-20 при измерении переменного напряжения.

Приставка несколько напоминает по схеме (Рис. B-4) предыдущую, но в отличие от неё здесь нет конденсатора фильтра и вместо постоянного резистора подстроечный R7.

С его движка переменное напряжение поступает через конденсатор С1 на выпрямитель на диодах VD1 и VD2, включенных по схеме удвоения напряжения.

Выпрямленное напряжение подаётся далее через зажимы XT1, XT2 на индикатор PA1 (Авометра Ц-20 в режиме измерения постоянного тока от 0,3мА).

Резисторы R1-R5 входного делителя имею такие же номиналы, что в предыдущей приставке. Диапазон измеряемых напряжений ограничен до 60В, но при желании его можно увеличить, введя добавочные резисторы.

Транзистор должен быть с такими же параметрами, что и для предыдущей приставки.

Подстроечный резистор - СП-1 или другой.

Конденсатор C1 - К50-6, но можно использовать К50-3 или другой на номинальное напряжение не ниже 6 В.

Диоды - серий Д2, Д9 с любым буквенным индексом.

Источник питания - батарея 3336 или элементы напряжением 1,5B в последовательном соединении.

Приставку можно смонтировать в таком же корпусе, что взят и для предыдущей, но резистор R7 установить внутри корпуса.

При налаживании приставки переключатель SA1 следует установить в положение 1,5B и подать на вход напряжение 1.5B (эффективное значение).

Движок подстроечного резистора устанавливают в положение, при котором стрелка индикатора авометра отклонится до конечного деления шкалы.

Отсчёт результатов измерения ведут по шкале переменных напряжений авометра.

Это самостоятельный измерительный прибор с большим входным сопротивлением (10МОм).

По схеме (рис. В-5) он напоминает вышеописанную приставку авометру для измерения постоянных напряжений, поэтому подробно рассказывать о его работе не имеет смысла.

Высокоомный вольтметр постоянного тока

Рис. В-5

Правда, номиналы резисторов здесь иные, стрелочный индикатор применён более чувствительный - 100 мкА, а полевой транзистор с P - каналом.

Кстати, транзистор может быть КП103К - КП103М с начальным током стока 2…4мА и крутизной характеристики не менее 1,5мА/В.

Роль индикатора PA1 выполняет микроамперметр M24 с рамкой сопротивлением 850Ом.

Под этот индикатор выбраны соответствующие поддиапазоны измерений.

Нижний поддиапазон зависит от крутизны характеристики тока стока транзистора и при её значении 2…2,5мА/B может быть 0…0,2В.

Остальные детали - такие же, что и в предыдущих устройствах.

Приступая к налаживанию вольтметра, движок переменного резистора устанавливают в среднее положение, а после подачи на прибор питания подстроечным резистором ставят стрелку индикатора на нулевое деление шкалы.

Затем на входные гнёзда вольтметра подают известное постоянное напряжение, например, 4,5B (от батареи 3336) или 9В (от батареи Крона).

Переключатель SA1 переводят в соответствующее положение (5В или 10В) и отмечают показания индикатора.

Если стрелка показывает вход, необходимо переместить движок подстроечного резистора вверх по схеме, отключить источник входного напряжения, переменным резистором установить стрелку индикатора в нулевое положение и вновь подать входное напряжение.

Если теперь, наоборот, стрелка показывает большее напряжение, движок подстроечного резистора перемещают вниз по схеме.

Эту операцию надо повторить несколько раз, снимая входное напряжение и возвращая стрелку индикатора на нулевую отметку.

Может случиться, что движок переменного резистора окажется в одном из крайних положений и стрелку индикатора не удастся возвратить на нуль.

Тогда нужно подобрать тот из резисторов (R9 или R11) возле которого находится движок.

Ещё лучше на время налаживания резисторы R9-R11 заменить одним переменным резистором сопротивлением 2,2кОм, а после настройки измерить сопротивление верхнего и нижнего плеча его и припаять к выводам резистора R10 постоянные резисторы соответствующих сопротивлений.

После такой регулировки и при точно подобранных резисторах делителя точность показаний вольтметра на других поддиапазонах будет обеспечена.

Таблица 1 - Элементы

№	Название	Назначение
1	Резистор R7	Создаёт нужное напряжение
2	Переменный резистор	Компенсирует начальное напряжение	R9
3	Резисторы	Делят напряжение	R1-R5
4	Гнёзда	Измеряемое напряжение подаётся на гнёзда XS1 и XS2 в указанной на схеме полярности	XS1,XS2
5	Резистор	Защищает транзистор от возможных перегрузок	R6
6	Конденсатор	Исключает слияние различных наводок переменного напряжения	C1
7	Резистор	Подводят стрелку индикатора авометра к нулевому делению шкалы	R9,R8,R10,R11
8	Конденсатор	Пускает напряжение на диоды	C1
9	Транзистор	Образует обратную связь	VT1
10	Выключатель	Отключает питание	SA2
11	Переключатель	Регулирует напряжение	SA1
	Микроамперметр	Измеряет ток	PA1

Инструкция по регулировке

1. Подключаем нагрузку.

2. Подаём питание на схему.

3. Наблюдаем работу схемы, определяем исправность схемы.

4. Используя документацию, определяем местонахождение интересующего нас элемента.

5. Выбираем и подготавливаем к работе измерительный прибор.

6. Подключаем прибор к контрольным точкам.

7. Сверяем показания прибора с нужными нам из документации.

8. Окончательно убеждаемся в исправности схемы.

Техника безопасности при регулировочно-настроечных работах

1. При выполнении монтажных и регулировочно-настроечных работ необходимо строго соблюдать основные правила техники безопасности.

2. В процессе регулировки нередко приходится выполнять и монтажные работы, при которых категорически запрещается принимать пищу и курить в помещениях, где паяют припоями, содержащими свинец; перед обеденным перерывом и после работы необходимо тщательно обмывать руки однопроцентным раствором соды и тщательно мыть их теплой водой; после работы следует принять душ; спецодежду регулярно стирать и хранить на производстве; не реже одного раза в год проходить медицинский осмотр.

3. На рабочем месте регулировщика существует опасность поражения электрическим током в результате прикосновения к токоведущим частям, находящимся под напряжением; к обесточенным токоведущим частям с остаточным электрическим зарядом; к металлическим нетоковедущим частям, соединенным (вследствие нарушения целостности изоляции) с токоведущими частями.

4. Действие тока на организм человека зависит от его силы, напряжения прикосновения, частоты, продолжительности воздействия, пути прохождения тока и индивидуальных особенностей организма.

5. Различают следующие воздействия электрического тока на организм человека -- тепловое (ожог), механическое(разрыв тканей), химическое (электролиз) и биологическое (сокращение мышц, паралич дыхания и сердца).

6. Токи высокой частоты вызывают ожоги.

7. С уменьшением частоты и увеличением времени воздействия опасность поражения увеличивается.

8. Чем больше значение напряжения прикосновения, тем больше опасность поражения. Безопасным для жизни человека считают напряжение не выше 42 В.

9. Напряжение 220 В и 380 В является источником повышенной опасности поражения электрическим током.

10. Поэтому неукоснительное выполнение и соблюдение правил и требований безопасности резко уменьшают электротравматизм.

11. Основные требования при проведении регулировочно-настроечных работ следующие: все доступные для прикосновения токоведущие части оборудования должны быть ограждены; рубильники и выключатели общего питания должны быть мгновенного действия; все электрооборудование, а также его части и механизмы, которые могут оказаться под напряжением, подлежат заземлению; рабочий электроинструмент и лампы местного освещения должны быть рассчитаны на рабочее напряжение не более 42 В; при необходимости понижения сетевого напряжения 220 В (380 В) до 42 В необходимо применять разделительные понижающие трансформаторы.

12. Использовать с этой целью автотрансформаторы недопустимо.

13. Основные правила при проведении регулировочно-настроечных работ следующие: не отсоединяйте заземления, убедитесь в том, что оно имеется во всех необходимых местах, не используйте приспособлений, прерывающих цепи заземления не пытайтесь внести изменения в работу схемы защиты, не отсоединяйте систему блокировки, удостоверьтесь, что она работает нормально никогда не полагайте, что схема или приборы отключены, проверьте при помощи специального прибора все ли функционирует в соответствии с условиями работы не измеряйте напряжения и токи переносными приборами с неисправными щупами; используйте инструменты, приборы и защитные средства, предусмотренные инструкциями по технике безопасности; содержите рабочий инструмент, оборудование в хорошем состоянии, используйте его только по назначению; производите замену неисправных элементов, доработку монтажа или другие работы в схеме прибора только при отключенном питании; при замене одних элементов другими следите за точным соответствием между ними, т. к. некоторые электроэлементы оказывают решающее влияние на безопасность функционирования изделия; не пытайтесь работать со сложными схемами или оборудованием до получения специальной подготовки перед началом работы снимите кольца, браслеты и другие металлические предметы вашего туалета; не работайте во влажной одежде; не работайте при плохом освещении; не работайте, если чувствуете усталость или сонливость (например, вследствие принятия медикаментов); помните, что более полные сведения по технике безопасности при работе с изделием находятся в руководстве по эксплуатации или паспорте данного изделия.

14. При работе с установками сверхвысоких частот можно попасть под воздействие электромагнитного поля, излучаемого генераторами. Наиболее интенсивно излучают электромагнитные волны антенны, открытые концы волноводов, катоды мощных генераторных ламп и др.

15. Работа с аппаратурой СВЧ должна выполняться при строгом соблюдении санитарных правил.

16. Несоблюдение их может привести к расстройству нервной системы, нарушению работы сердечно-сосудистой системы, поражению органов зрения и к другим необратимым функциональным расстройствам, вызванным воздействием электромагнитного облучения.

17. Правила устанавливают допустимое значение интенсивности облучения и время пребывания в зоне облучения, необходимость применения специальных защитных мер.

18. В помещениях, в которых проводятся регулировочно-настроечные работы и эксплуатируются устройства СВЧ, не реже одного раза в два месяца проверяют интенсивность излучения.

19. В случае превышения его нормативных значений работа прекращается.

20. Возобновление ее допускается лишь после устранения причины излучения.

21. Рабочие должны находиться под наблюдением врача и не реже одного раза в год проходить медицинский осмотр.

22. При выполнении монтажных и регулировочных работ особое внимание необходимо обращать на освещенность рабочих мест, т. к. операции, выполняемые на этих местах, сопряжены со значительным напряжением зрения и внимания работающих.

23. Соблюдение требований и выполнение правил техники безопасности, регулярное проведение соответствующих мероприятий способствуют повышению производительности труда, качества продукции и сохранению здоровья трудящихся.



Порядок выполнения зачётной работы

Титульный и первый лист	Впишите в титульный лист свои данные и название темы Впишите в первый лист содержание работы и текст введения с заголовками

Текст	выберите тему с принципиальной схемой, с описанием работы и настройки введите в редакторе MS Word, шрифтом Times New Roman, размером № 12 вставьте и выделите Названия Разделов: -Введение. -Работа, -Настройка, -Сборка вставьте Заголовки всех абзацев каждое предложение пронумеруйте и начинайте с новой строки вставьте принципиальную схему на весь отдельный лист, поверните надписи схемы

Таблица 1	Скопируйте текст раздела Описания работы Выделите в тексте электроэлементы, изображённые на схеме впишите элементы с назначением, по порядку текста, со всеми повторами в таб1 Таблица 1. Назначение элементов схемы № Элементы Назначение электроэлементов 1 Резисторы R1 R5 . . . Устанавливают напряжение на транзисторе .

Таблица 2	Выделите в тексте Описания работы функциональные узлы. (то есть слова, отвечающие на вопрос кто. что, но не являющиеся элементами схемы и параметрами) впишите узлы с назначением, по порядку текста, со всеми повторами в таб. 2 сократите названия узлов и впишите их в таб. 2 Таблица 2. Назначение узлов схемы № Узлы и их элементы Сокр.обозн Назначение узлов 1 Делитель напряжения =R1R5 ДелU Устанавливает напряжение на VT7

Цветная схема 2	Скопируйте схему1. Обведите разным цветом все узлы (прямыми линиями). Сокращённо подпишите узлы на полях (из табл 2)

Таблица 3	Таблица 3. Порядок настройки Описание настройки Технологический процесс регулировки Вставьте все предложения раздела Настройка -по 1предложению -в 1строку Вставьте этапы настройки (в отдельные строки) Вставьте действия по настройке напротив своего предложения (по 1действию -в 1строку) Этап 1. Корректировка режимов работы 33. Настройку режимов начинайте с проверки напряжения на С3 и на С7 1. Измерьте РV U на С3 2. Измерьте РV U на С7 34. 3.

Цветная схема3	Скопируйте схему1. Скопируйте из таблицы3 названия всех этапов и выделите их номера разным цветом. На полях схемы нарисуйте цветные кружки с номером действий (цвета своего этапа). Соедините кружки цветной линией со своим местом на схеме. Подпишите кратко действия

Слайд1-2	вставьте цветную схему 2, а под ней назначение Узлов -крупно
Слайд3-6	вставьте цветную схему 3, а внизу - этапы и действия настройки -крупно
Слайд1-6	запустите автоматическую смену слайдов для просмотра и рассказа

ВатманА2	нарисуйте схему в масштабе 2,5:1. укажите цветные узлы, настройку и её этапы
Папка с файлами	Вложите листы: текст12шр+схему+таблицы123+ЦвСхемы23+ТБ+инстум
Компьютер	Скопируйте в ПК (и на 1 Flash-карту для группы) -Электронную копию работы

Размещено на Allbest.ru