Вимірювання напруг і опорів низькоомним вольтметром
Вимірювання напруг і опорів низькоомним вольтметром
Радіофронт 1941 року, №7
Налагодження апаратури і підбір найвигіднішого режиму роботи ламп полегшуються при наявності вольтметра. Який же тип вольтметра слід рекомендувати любителю?
Багато радіоаматори вважають, що для вимірювання напруги, що дається кенотрон випрямлячем, або напруги на аноді лампи обов'язково необхідний високоомний вольтметр. Низькоомним вольтметр оголошується непридатним не тільки для цих, а й більшості інших вимірів.
Таке уявлення помилкове. Для вимірювання цих напруг можна застосувати звичайний низькоомним вольтметр без переробок і переградуіровок.
Припустимо, потрібно визначити напругу між точками А і В (рис. 1). Яким чином можна виміряти цю напругу за допомогою низкоомного вольтметра? Вимірювання виробляємо в два прийоми. Спочатку приєднуємо вольтметр безпосередньо до точок А і В (рис. 2).
В цьому випадку смаленим напруги на вольтметрі, тобто показання вольтметра, дорівнюватиме U1. Другий вимір виробляємо, включивши послідовно з вольтметром опір, рівний kRв (рис. 3), де k - деяке постійне число, a R в опір вольтметра. Друге показання вольтметра букет U2. Тоді шукане напруга U визначиться за формулою:
Перевіримо формулу (1) на конкретному прикладі. Припустимо, потрібно виміряти напругу, яка дає Кенотронний випрямляч (рис. 4). Нехай дійсна величина цієї напруги дорівнює 200 V. Скористаємося для вимірювання напруги низькоомним вольтметром, опір якого дорівнює 15 кОм.
При приєднанні до випрямителю одного лише вольтметра він покаже напругу, рівну 150 V. Включивши тепер послідовно з вольтметром опір 5 кОм (отже, k = 1/3), знову виміряємо напругу. Друге показання вольтметра U2 = l20V. Застосовуючи формулу (1), знаходимо, що дійсне напруга, яке дає випрямляч, так само:
U = 1/3 * 150 * 120 / (150-120) = 200 V
Описуваний метод дає можливість вимірювати напруги на аноді і інших електродах лампи, проте при вимірюванні цих напруг необхідно враховувати, що лампа являє собою нелінійне опір, мінливий зі зміною цих напруг.
Опір лампи постійно тільки в межах прямолінійної частини характеристики; в криволінійних ділянках воно сильно залежить від анодної напруги.
При вимірі напруги на будь-якому елементі ланцюга, що містить нелінійний опір, необхідно стежити за тим, щоб приєднання вольтметра змінювало нелінійного опору.
Для того щоб переконатися в тому, що при вимірюванні анодного напруги або напруги кенотрон випрямляча опір лампи не змінюється, необхідно провести додатковий вимір при іншому, трохи більшому k. Якщо результати обох вимірювань дадуть одну і ту ж величину, то вимір вироблено правильно.
Якщо опір вольтметра значно менше R2, то вимір анодного напруги слід проводити за допомогою деякого додаткового опору R (рис.4).
При першому вимірюванні повзунок перемикача П знаходиться в положенні 1-2, а при другому вимірі переводиться в положення 1-3.
В цьому випадку вимірюється напруга визначається за формулою:
U = a * U1 * U2 / (U1 - U2) (2)
де а = R1 / R в;
U1 - перший показання вольтметра;
U2 - друга показання вольтметра.
ВИМІР СОПРОТИВЛЕНИЙ
Одним з найбільш простих методів вимірювання опорів є метод вимірювання невідомого опору за допомогою вольтметра (рис. 5 і 6). Вимірюється опір визначається за формулою:
Rx = Rв * (U1 / U2 - 1) (3)
де R в - опір вольтметра;
U1 - перший показання вольтметра (рис. 5);
U2 - друга показання вольтметра (рис. 6).