ВОЛЬТМЕТРЫ

Универсальный ламповый вольтметр ВК7-4

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение

2. Основные технические характеристики

3. Описание принципиальной схемы

4. Работа с прибором

 

1. ВВЕДЕНИЕ

Универсальный ламповый вольтметр ВК7-4 (рис. 1) предназначен для измерения напря­жений переменного и постоянного тока и электрического сопротивления.

Прибор рассчитан на работу в лаборатор­ных условиях и ремонтных мастерских.

 

Рис. 1. Ламповый вольтметр ВК7-4

 

2. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

1.   Пределы измерения напряжений посто­янного тока на семи шкалах: 0,5; 1,5; 5; 15; 50; 150 и 500 в.

2.   Погрешность измерений постоянного то­ка на пределе 0,5 в не превышает ±4 % верх­него предела измерений и ±2,5 % на осталь­ных пределах.

3.   Входное сопротивление вольтметра при измерениях напряжений постоянного тока не ниже 25 МОм.

4.   Пределы измерения напряжений пере­менного тока на пяти шкалах: 1,5; 5; 15; 50 и 150 в.

5.   Частотный диапазон прибора от 20 Гц до 700 МГц.

6.   Основная погрешность измерения напря­жений переменного тока не превышает: ±4 % на частотах от 55 Гц до 30 МГц; ±6 % на частотах от 20 до 55 Гц и от 30 до 75 МГц; ±10 % на частотах от 75 до 400 МГц; ±20 % на частотах от 400 до 700 МГц.

7.   Активное входное сопротивление вольт­метра не менее 5 МОм на частоте 1 кгц, не менее 0,5 МОм на частоте 10 МГц и не менее 50 кОм на частоте 100 МГц.

8.   Входная емкость пробника не более 2 пф к с экраном не более 2,5 пф.

9.   Пределы измерения активных сопротив­лений на семи шкалах с множителем показа­ния: ×10; ×100 ом; ×1; ×10; ×100 кОм; ×1 и ×10 МОм.

10.  Погрешность измерения сопротивлений на пределе ХЮ ом не превышает ±4 % дли­ны рабочей части шкалы и ±2,5 % на осталь­ных пределах.

11.  Потребляемая мощность не превышает 80 в.

12.  Габариты: 330x255x230 мм.

13.  Вес прибора не более 10 кг.

 

3. ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ

Ламповый вольтметр ВК7-4 (рис. 2) со­стоит из высоковольтного пробника с диод­ным детектором, входного делителя, усилите­ля постоянного тока с измерителем, цепи ка­либровки, цепи кОмпенсации начального тока детекторного диода, цепи омметра, питающе­го устройства.

Выносной высокочастотный пробник на лампе Л₁ (6Д8Д) предназначен для измере­ния переменного напряжения непосредствен­но у источника напряжения. Пробник собран по параллельной схеме амплитудного детекто­ра с закрытым входом с разделительным кон­денсатором С₁ на входе. Применение разде­лительного конденсатора позволяет произво­дить измерения в цепях с постоянной состав­ляющей.

Сопротивление R₁ и конденсаторы С₂ и С₃ образуют фильтр, сглаживающий пульсацию выпрямленного напряжения. Величина сопро­тивления R₁ обеспечивает входное сопротив­ление вольтметра на низких частотах около 5 МОм.

Входное сопротивление прибора выполне­но в виде делителя напряжения для пониже­ния высоких измеряемых напряжений до уровня, допустимого к входу усилителя по­стоянного тока. Входной делитель состоит из сопротивлений R₄ – R₉ и позволяет получать коэффициенты деления 1:10 и 1:100. Сопротивление R₇ служит для точной установки коэффициента деления 1:10.

При измерении напряжений переменного тока кроме указанных сопротивлений в состав делителя входят еще сопротивления R₁, R₂ и R₃, образуя сопротивление нагрузки диодного детектора. Установка коэффициентов деления, т. е. калибровка входного делителя, произво­дится при помощи цепи самокалибровки лам­пового вольтметра.

Двухкаскадный усилитель постоянного то­ка прибора собран на двух лампах Л₂ Л₃ (типа 6Н2П) по балансной схеме. В первом кас­каде усилителя зависимость баланса от анод­ного напряжения и напряжения смещения сведена до минимума, что достигается благо­даря общему высокоомному катодному сопро­тивлению R₄₁. Второй каскад выполнен со сравнительно низкоомным выходом и работа­ет как усилитель тока. В диагональ второго каскада усилителя постоянного тока включа­ется стрелочный прибор типа М-24 на 100 мка. Усилитель выполнен по схеме с отрицательной обратной связью. Введение глубокой обратной связи расширяет динамический диапазон усилителя и значительно уменьшает постоянную времени его входной цепи.

Для установления правильного режима работы усилителя постоянного тока в цепях се­ток лампы Л₃ применены делители напряжения R₁₂ – R₁₄ и R₃₇ – R_39.

Установка стрелочного прибора на нуль осуществляется изменением смещения на сет­ках триода Л₃ с помощью потенциометров R₁₃ и R₃₈. Ось потенциометра R₁₃ выведена на пе­реднюю панель прибора под ручку Установ­ка 0.

Переключателями В_1-2 и В_1-4 переключа­ется полярность измерительного прибора при разных полярностях измеряемого постоянного напряжения. Переменным сопротивлением устанавливается чувствительность омметра.

С усилителем постоянного тока связана цепь самокалибровки входного делителя и внешнего делителя (Д6-8) постоянного тока на 15 кВ. Для калибровки коэффициентов де­ления 1:1 и 1:10 входного делителя служит цепочка сопротивлений R₁₅ – R₁₉, отдельные точки которой переключаются переключателя­ми В₂ и В₃.

Для калибровки прибора переключатель В₃ ставится в положение « », а переключа­тель B₁ – в положение « + » или «–».

При калибровке коэффициента 1:10 пере­ключатель В₂ находится на пределе 50 в и калибровочное напряжение получается от по­следовательно соединенных сопротивлений R₁₅–R₁₈. Коэффициент деления устанавлива­ется потенциометром R₇.

При калибровке коэффициента 1:1 пере­ключатель В₂ устанавливается на пределе 1,5 в и калибровочное напряжение получается от последовательно соединенных сопротивле­ний R₁₅ – R₁₇. Коэффициент деления устанав­ливается потенциометром R₅.

Для калибровки коэффициента деления переменного тока переключатель В₂ устанав­ливается на пределе 1,5 в и переключатель рода работ В₁ должен находиться в положении «̃~».

Калибровочное напряжение получается от последовательно соединенных сопротивле­ний R₁₅–R₁₉ и подается через переключатели В_3-5 и В_1-8 на корпус прибора.

Для стабилизации электрического поля и кОмпенсации напряжения, обусловленного на­чальным током детекторного диода Л₁ в цепь между шасси прибора и входным делителем подается с потенциометра R₄₇ кОмпенсирую­щее напряжение. Установку нуля производят на пределе 1,5 в потенциометром R₄₇, ось ко­торого выведена на переднюю панель и имеет ручку с надписью Установка ~ 0.

Степень кОмпенсации зависит от положе­ния движка R₅₂ и устанавливается в случае необходимости после смены диода Л₁.

Схема омметра прибора ВК7-4 представ­ляет собой ламповый вольтметр с кОмплектом калиброванных сопротивлений и источником измерительного напряжения. Принцип измере­ния неизвестного сопротивления заключается в том, что сопротивление R_x включается после­довательно или параллельно с калиброванным сопротивлением и измеряется падение напря­жения на нем.

Питание прибора осуществляется от сети переменного тока 220 в частотой 50±0,5 Гц.

Питающее устройство состоит из общего стабилизатора переменного тока, трансформа­тора, стабилизатора накала, выпрямителя анодного питания и выпрямителя вспомога­тельных цепей.

Общим стабилизатором переменного тока служит барретер 0,3Б65-135 Л₆.

Барретер 0,425Б5,5-12 служит для стабили­зации накала ламп первого каскада усилите­ля постоянного тока Л₂ (6Н2П).

Выпрямитель питания анодных цепей со­стоит из четырех германиевых диодов Д7Ж (Д₁ – Д₄) и электролитического конденсатора 20 мкФ, 400 в (С₉).

Выпрямитель питания вспомогательных цепей состоит из трех диодов Д7Ж (Д₅, Д₆, Д₇) и электролитического конденсатора 30 мкФ, 400 в (С₈).

Обе входные клеммы вольтметра постоян­ного тока изолированы от корпуса прибора. Это позволяет измерять постоянное напряже­ние между любыми точками в исследуемой схеме, не нарушая работы последней.

По особому заказу к прибору ВК7-4 при­дается кОмплект внешних делителей Дб-8, Д6-7 и Д6-6 для измерения высоковольтных напряжений постоянного и переменного тока, а также тройниковые переходы Э6-3 с волно­вым сопротивлением 50 ом и Э6-4 с волно­вым сопротивлением 75 ом.

4. РАБОТА С ПРИБОРОМ

1.   Перед включением прибора в сеть под­ключить заземление к клемме Земля.

2.   Для предотвращения резкого зашкали­вания стрелки микроамперметра при включе­нии прибора в сеть, необходимо установить переключатель рода работ на « + » или «–», а переключатель пределов измерения на 500 или 150 в.

3.   Включить прибор поворотом тумблера в положение Вкл, при этом должен засветиться фирменный знак.

4.   Дать прибору прогреться в течение 15 мин. Переключатель пределов измерений поставить в положение 0,5 в, замкнуть клем­мы 0 и «±» накоротко между собой и ручкой О установить стрелку прибора на нуль. Уста­новку нуля переменного напряжения произво­дить только на пределе 1,5 в. Входные клем­мы пробника закорачивают и ручкой Уста­новка ~ 0 устанавливают стрелку на нулевую риску на шкале 1,5 в.

5.   Откалибровать входной делитель, для чего переключатель рода работ поставить в положение « + » или «–». Переключатель пре­делов измерения поставить в положение 50 в, переключатель калибровки установить в по­ложение « » и потенциометром под шлиц с гравировкой 50в 1:10 установить стрелку прибора на нулевую риску шкалы.

Установив переключатель пределов измерения в положение 1,5 в потенциометром с гравировкой 1,5 в 1:1, стрелку прибора снова установить на нулевую риску шкалы. Прибор готов к измерениям напряжений и сопротивлений

 

Измерение напряжений

При измерении напряжений постоянного тока следует пользоваться щупами, приданными к прибору. Рекомендуется держать щуп за рукоятку, возможно дальше от иглы. Дополнительная погрешность при измерении со щупом около 2 %.

При измерении напряжений переменного тока пользуются выносным пробником, который для удобства можно крепить специальным держателем. При измерении напряжений переменного тока выше 1,5 в нужно пользоваться шкалой с делениями от 0 до 5 и 15 в, где точность гарантируется на правой стороне отметок в виде стрелки. Для уменьшения влияния наводок рекомендуется пользоваться специальным экраном, надеваемым на головку пробника,

При измерении напряжений переменного тока рекомендуется проверять калибровку в течение 1 час от начала работы и затем через каждые 2 час.

При работе прибора с тройниковыми переходами Э6-3 и Э6-4, последние включаются в разрыв линии с помощью ее соединителей. В раструб головки вставляется пробник и устанавливается нуль вольтметра. Затем в линию подается напряжение и отмечается показание вольтметра.

Измерение сопротивлений

При измерении сопротивлении переключа­ть рода работ поставить в положение «Ω». Замыкая клеммы 0 и «Ω», проверить установ­ку нуля, после чего при помощи ручки «∞Ω» установить стрелку прибора на крайнюю пра­вую риску шкалы омметра. Подключить изме­ряемое сопротивление к клеммам 0 и «Ω» и произвести отсчет.

Таблица 1. Перечень элементов принципиальной схемы прибора ВК7-4