Jednoduché přístroje pro radioamatéry. Projektová práce "historie měření a jednoduché kutilské měřicí přístroje"

VII městská vědecká a praktická konference „Krok do budoucnosti“

Historie měření a jednoduché DIY měřicí přístroje

Dokončeno: Jevgenij Antakov, student střední školy MBOU č. 4,

Vědecký ředitel: Osiik T.I. učitelka základní školy MBOU Střední škola č. 4, Polyarnye Zori

Jmenuji se Antakov Zhenya, I 9 let.

Jsem ve třetí třídě, věnuji se plavání, judu a angličtině.

Až vyrostu, chci se stát vynálezcem.

Cíl projektu: - studovat historii měření času, hmotnosti, teploty a vlhkosti a simulovat nejjednodušší měřicí přístroje z odpadových materiálů.

Hypotéza : Navrhl jsem, že nejjednodušší měřicí přístroje lze modelovat nezávisle na dostupných materiálech.

Cíle projektu :

- studovat historii měření různých veličin;

Seznamte se s konstrukcí měřicích přístrojů;

Modelujte některé měřicí přístroje;

Zjistit možnost praktického použití podomácku vyrobených měřicích přístrojů.

Výzkumný článek

1. Měření délky a hmotnosti

S potřebou určovat vzdálenosti, délky předmětů, čas, plochy, objemy a další veličiny se lidé potýkali již od pradávna.

Naši předkové používali k měření délky svou vlastní výšku, délku paží, délku dlaně a délku chodidla.

K určení velkých vzdáleností byly použity různé metody (dosah šípů, „trubky“, buky atd.)

Takové metody nejsou příliš vhodné: výsledky takových měření se vždy liší, protože závisí na velikosti těla, síle střelce, bdělosti atd.

Proto se postupně začaly objevovat přísné měrné jednotky, normy hmotnosti a délky.

Jedním z nejstarších měřicích přístrojů jsou váhy. Historici se domnívají, že první šupiny se objevily před více než 6 tisíci lety.

Nejjednodušší model vah - ve formě rovnoramenného nosníku se zavěšenými misky - byl široce používán ve starověkém Babylonu a Egyptě.

Organizace studia

• Rocker šupiny z věšáku

Ve své práci jsem se rozhodl zkusit sestavit jednoduchý model hrnkových vah, se kterými můžete vážit drobné předměty, výrobky atp.

Vzal jsem obyčejný věšák, zajistil ho na stojan a na ramínka jsem přivázal plastové kelímky. Svislá čára označovala rovnovážnou polohu.

K určení hmotnosti potřebujete závaží. Rozhodl jsem se místo toho použít běžné mince. Taková „závaží“ jsou vždy po ruce a stačí jednou určit jejich váhu, abych ji mohl použít pro vážení na mé váze.

5 rub

50 kopejek

10 rub

1 rub

Organizace studia

Experimenty s rockerovými stupnicemi

1. Stupnice měřítka

Pomocí různých mincí jsem na papír udělal značky odpovídající váze mincí

2. Vážení

Hrst bonbonů - vyvážená pomocí 11 různých mincí, celková hmotnost 47 gramů

Kontrolní váha – 48 gramů

Sušenky - vyvážené 10 mincemi o hmotnosti 30 gramů Na kontrolních váhách - 31 gramů

Závěr: z jednoduchých předmětů jsem sestavil váhy, se kterými můžete vážit s přesností na 1-2 gramy

Výzkumný článek

2.Měření čas

V dávných dobách lidé pociťovali plynutí času podle

změnu dne a noci a ročních období a pokusili se ji změřit.

Úplně prvními přístroji pro měření času byly sluneční hodiny.

Ve starověké Číně se k určování časových intervalů používaly „hodiny“, které se skládaly ze šňůry napuštěné olejem, na které se v pravidelných intervalech uvazovaly uzly.

Když plamen dosáhl dalšího uzlu, znamenalo to, že uplynula určitá doba.

Na stejném principu fungovaly svíčkové hodiny a olejové lampy zn.

Později lidé přišli s nejjednoduššími zařízeními - přesýpací hodiny a vodní hodiny. Voda, olej nebo písek proudí rovnoměrně z nádoby do nádoby, tato vlastnost umožňuje měřit určité časové úseky.

S rozvojem mechaniky ve 14. a 15. století se objevily hodiny s natahovacím mechanismem a kyvadlem.

Organizace studia

• Vodní hodiny vyrobené z plastových lahví

Pro tento experiment jsem použil dvě 0,5litrové plastové lahve a brčka na koktejly.

Víčka jsem k sobě spojil pomocí oboustranné pásky a udělal dva otvory, do kterých jsem vložil trubičky.

Do jedné z lahví jsem nalil obarvenou vodu a našrouboval víčka.

Pokud se celá konstrukce převrátí, kapalina stéká dolů jednou z trubic a druhá trubka je nezbytná k tomu, aby vzduch stoupal do horní láhve

Organizace studia

Pokusy s vodními hodinami

Láhev je naplněna barevnou vodou

Láhev naplněná rostlinným olejem

Doba průtoku kapaliny – 30 sekund Voda teče rychle a rovnoměrně

Doba průtoku kapaliny – 7 min 17 sec

Množství oleje se volí tak, aby doba průtoku kapaliny nebyla delší než 5 minut

Na lahvičky byla aplikována stupnice - značky každých 30 sekund

Čím méně oleje je v horní lahvičce, tím pomaleji stéká dolů a vzdálenosti mezi značkami se zmenšují.

Závěr: Dostal jsem hodinky, na kterých lze určit časové intervaly od 30 sekund do 5 minut

Výzkumný článek

3. Měření teploty

Člověk dokáže rozlišit mezi teplem a chladem, ale nezná přesnou teplotu.

První teploměr vynalezl Ital Galileo Galilei: skleněná trubice je naplněna více či méně vodou v závislosti na tom, jak moc se horký vzduch rozpíná nebo studený vzduch smršťuje.

Později byly na trubku aplikovány dělení, tedy měřítko.

První rtuťový teploměr navrhl Fahrenheit v roce 1714, považoval bod tuhnutí solného roztoku za nejnižší bod;

Známou stupnici navrhl švédský vědec Andres Celsius.

Spodní bod (0 stupňů) je teplota tání ledu a bod varu vody je 100 stupňů.

Organizace studia

• Vodní teploměr

Teploměr lze sestavit pomocí jednoduchého schématu z několika prvků - baňka (láhev) s barevnou kapalinou, trubice, list papíru na váhu

Použil jsem malou plastovou lahvičku, naplnil ji tónovanou vodou, vložil brčko na šťávu a vše zajistil lepicí pistolí.

Při nalévání roztoku jsem zajistil, aby jeho malá část spadla do tuby. Pozorováním výšky výsledného sloupce kapaliny lze usuzovat na změny teploty.

Ve druhém případě jsem nahradil plastovou láhev skleněnou ampulkou a sestavil teploměr pomocí stejného schématu. Obě zařízení jsem testoval za různých podmínek.

Organizace studia

Pokusy s vodními teploměry

Teploměr 1 (s plastovou lahvičkou)

Teploměr byl umístěn do horké vody - sloupec kapaliny spadl dolů

Teploměr byl umístěn do ledové vody - sloupec kapaliny stoupal nahoru

Teploměr 2 (se skleněnou baňkou)

Teploměr byl umístěn v lednici.

Sloupec kapaliny klesl dolů, značka na běžném teploměru je 5 stupňů

Teploměr byl umístěn na radiátoru topení

Sloupec kapaliny se zvedl nahoru, na běžném teploměru je značka 40 stupňů

Závěr: Dostal jsem teploměr, kterým lze zhruba odhadnout okolní teplotu. Jeho přesnost lze zlepšit použitím skleněné trubice s co nejmenším průměrem; naplňte baňku kapalinou tak, aby nezůstaly žádné vzduchové bubliny; místo vody použijte roztok alkoholu.

Výzkumný článek

4. Měření vlhkosti

Důležitým parametrem světa kolem nás je vlhkost, protože lidské tělo velmi aktivně reaguje na její změny. Například když je vzduch velmi suchý, zvyšuje se pocení a člověk ztrácí hodně tekutin, což může vést k dehydrataci.

Je také známo, že aby se předešlo onemocněním dýchacích cest, měla by být vlhkost vzduchu v místnosti alespoň 50-60 procent.

Množství vlhkosti je důležité nejen pro člověka a další živé organismy, ale také pro plynulost technických procesů. Například nadměrná vlhkost může ovlivnit správný chod většiny elektrických spotřebičů.

K měření vlhkosti se používají speciální přístroje - psychrometry, vlhkoměry, sondy a různé přístroje.

Organizace studia

Psychrometr

Jeden způsob, jak určit vlhkost, je založen na rozdílu mezi údaji „suchého“ a „mokrého“ teploměru. První ukazuje teplotu okolního vzduchu a druhý ukazuje teplotu vlhkého hadříku, kterým je zabalen. Pomocí těchto odečtů pomocí speciálních psychrometrických tabulek lze určit hodnotu vlhkosti.

Do plastové lahvičky od šamponu jsem udělal malou dírku, vložil do ní provázek a nalil na dno vodu.

Jeden konec krajky byl připevněn k baňce pravého teploměru, druhý byl umístěn do láhve tak, aby byl ve vodě.

Organizace studia

Experimenty s psychrometrem

Testoval jsem svůj psychrometr stanovením vlhkosti v různých podmínkách

V blízkosti radiátoru topení

V blízkosti běžícího zvlhčovače

Suchá žárovka 23 º S

Mokrá žárovka 20 º S

Vlhkost 76%

Suchá žárovka 25 º S

Mokrá žárovka 19 º S

vlhkost 50%

Závěr: Zjistil jsem, že k posouzení vnitřní vlhkosti lze použít doma sestavený psychrometr

Závěr

Věda o měření je velmi zajímavá a rozmanitá, její historie začíná ve starověku. Existuje obrovské množství různých měřicích metod a přístrojů.

Moje hypotéza se potvrdila - doma si můžete nasimulovat jednoduché přístroje (jhojové váhy, vodní hodiny, teploměry, psychrometry), které umožňují určit váhu, teplotu, vlhkost a zadané časové úseky.

Domácí přístroje lze použít v každodenním životě, pokud nemáte po ruce standardní měřicí přístroje:

Načasujte si cvičení na břicho, kliky nebo skákání přes švihadlo

Při čištění zubů sledujte čas

Ve třídě proveďte pětiminutovou samostatnou práci.

Bibliografie.

1. „Seznamte se, to jsou... vynálezy“; Encyklopedie pro děti; nakladatelství "Makhaon", Moskva, 2013

2. „Proč a proč. Čas"; Encyklopedie; nakladatelství "Svět knih", Moskva 2010

3. „Proč a proč. Vynálezy"; Encyklopedie; nakladatelství "Svět knih", Moskva 2010

4. „Proč a proč. Mechanika; Encyklopedie; nakladatelství "Svět knih", Moskva 2010

5. Encyklopedie pro děti „Velká kniha vědění“; nakladatelství "Makhaon", Moskva, 2013

6. Internetová stránka “Enterifying-physics.rf” http://afizika.ru/

7. Web „Hodinky a hodinářství“ http://inhoras.com/

Zde probíráme problematiku samostatné výroby a provozu měřicích přístrojů používaných v radioamatérské praxi.

Domácí radioamatérské měřicí přístroje.

Domácí a průmyslové počítačové měřicí přístroje.

Průmyslové měřicí přístroje.

Je umístěn aktualizovaný archiv souborů na téma "Měřicí přístroje". , Časem doufám připravím recenzi s komentáři.

Funkční generátor sweep frekvence a tónových impulzů.

Tento článek je zprávou o práci provedené na počátku 20. století, v té době byla nezávislá výroba měřicích přístrojů a zařízení pro jejich laboratoře považována za běžnou věc pro radioamatéry. Doufám, že takoví nadšení a zainteresovaní řemeslníci existují i ​​dnes.

Prototypy pro zvažovaný FGKCh byly „Tone Parcel Generator“ od Nikolaje Sukhova (Rádio č. 10 1981, str. 37 – 40)

a „Nástavec k osciloskopu pro sledování frekvenční charakteristiky“ od O. Suchkova (Rozhlas č. 1985 str. 24)

Schéma konzoly od O. Suchkova:

FGKCh, vyvinutá na základě uvedených zdrojů a další literatury (viz Poznámky na okraji schématu), generuje napětí sinusového, trojúhelníkového a obdélníkového (meandrovitého) tvaru, amplituda 0 - 5V se stupňovitým útlumem -20, -40, -60 dB ve frekvenčním rozsahu 70 Hz - 80 kHz. Pomocí regulátorů FGKCh můžete nastavit libovolnou část swingu nebo hodnotu skoku frekvence při vytváření burstů v rozsahu provozních frekvencí.

Řízení a synchronizace ladění frekvence se provádí zvýšením pilového napětí osciloskopu.

FGKCh umožňuje rychle vyhodnotit frekvenční odezvu, linearitu, dynamický rozsah, odezvu na pulzní signály a výkon analogových radioelektronických zařízení v audio rozsahu.

Schéma FGCH je uvedeno na Výkres.

Diagram ve vysokém rozlišení lze nalézt nebo stáhnout kliknutím na obrázek.

V režimu rozmítací frekvence je na vstup operačního zesilovače A4 přiváděno pilové napětí ze snímací jednotky osciloskopu (jako v obvodu GKCH O. Suchkova). Pokud je na vstup řízení frekvence A4 přiveden spíše meandr než pila, frekvence se náhle změní z nízké na vysokou. Vytváření meandru z pily se provádí konvenční Schmittovou spouští pomocí tranzistorů T1 a T2 o různé vodivosti. Z výstupu TS jde obdélníková vlna do elektronického spínače A1 K1014KT1, navrženého tak, aby odpovídal napěťové úrovni, která řídí frekvenční ladění FGKCh. Na vstup klíče je přiváděno napětí +15V a z výstupu klíče je přiváděn obdélníkový signál na vstup operačního zesilovače A4. K přepínání frekvence dochází ve střední části horizontálního skenování, synchronně. Za operačním zesilovačem A4 jsou na tranzistorech T7 - ​​​​PNP a T8 - NPN dvě elektronická zařízení (pro tepelnou kompenzaci a vyrovnání posunů úrovní je v emitoru T7 proměnný rezistor RR1, který nastavuje spodní hranici). houpání nebo vytváření pulsních sledů v rozsahu 70Hz - 16KHz. Rezistor R8 (podle Suchkova) byl nahrazen dvěma RR2 - 200KOhm a RR3 - 68KOhm. RR2 nastavuje horní hranici rozsahu rozmítání od 6,5 - 16,5 kHz a RR3 - 16,5 - 80 kHz. Integrátor na operačním zesilovači A7, Schmittův tricheg na operačním zesilovači A7 a fázový přepínač přenosového koeficientu zesilovače A5 - T11 fungují tak, jak je popsáno v O. Suchkové.

Za vyrovnávacím zesilovačem na operačním zesilovači A7 je přepínač tvaru signálu s trimovacími odpory PR6 - nastavení úrovně trojúhelníkového signálu a PR7 - nastavení úrovně meandru. normalizace úrovně výstupních signálů. Generátor sinusového signálu se skládá z operačního zesilovače A8 - neinvertujícího zesilovače s nastavením zisku v rozsahu 1 - 3x (trimovací rezistor PR3) a klasického pilového měniče napětí na sinusový na tranzistoru T12 - KP303E. Ze zdroje T12 je sinusový signál přiváděn do selektoru tvaru impulsu S2 přímo, protože úroveň sinusového signálu je určena normalizačním zesilovačem na operačním zesilovači A8 a hodnotou PR3. Z výstupu regulátoru úrovně RR4 je signál přiváděn do vyrovnávacího zesilovače na výkonné A9. Zesílení vyrovnávacího zesilovače je asi 6, nastavené odporem ve zpětnovazebním obvodu operačního zesilovače. Na tranzistorech T9b T10 a spínačích S3, S5 je sestavena synchronizační jednotka, sloužící ke kontrole dráhy záznamu-přehrávání magnetofonu, což je v současné době zcela irelevantní. Všechny operační zesilovače mají PT na vstupu (K140 UD8 a K544UD2). Stabilizátor napájecího napětí je bipolární +/- 15V, osazený na operačních zesilovačích A2 a A3 - K140UD6 a tranzistorech T3 - KT973, T4 - KT972. Proudové zdroje pro referenční napětí zenerových diod na PT T5, T6 - KP302V.

Práce s uvažovaným funkčním GKCH se provádí následovně.

Přepínač S1 „Mode“ je nastaven do polohy „Flow“ a proměnný rezistor RR1 „Flow“ nastavuje nižší frekvenci rozsahu kolísání nebo nižší frekvenci pulzních shluků v rozsahu 70Hz - 16KHz. Poté je přepínač S1 „Mode“ nastaven do polohy „Fup“ a proměnné rezistory RR2 „6-16 KHz“ a RR3 „16 – 80 KHz“ nastavují horní frekvenci rozsahu kolísání nebo vyšší frekvenci sledů pulzů. , v rozsahu 16 – 80 KHz. Dále se přepínač S1 přesune do polohy „Swing“ nebo „Packs“, aby se generovalo výstupní napětí rozmítané frekvence nebo dvou shluků pulzů nižších a vyšších frekvencí, které se střídají synchronně se skenováním, když paprsek prochází středem clona (pro pulsy). Tvar výstupního signálu se volí přepínačem S2. Úroveň signálu je plynule regulována proměnným rezistorem RR4 a stupňovitě přepínačem S4.

Oscilogramy testovacích signálů v režimech „Frequency Swing“ a „Burst“ jsou uvedeny na následujících obrázcích.

Foto generátoru sestavené, znázorněné na obrázku.

Ve stejném případě je širokopásmový generátor sinusového napětí a meandru (Důležité: R6 v obvodu tohoto generátoru je 560KOhm, ne 560Ohm, jako na obrázku, a pokud místo R9 dáte pár konstantního odporu 510Kohm a trimrem 100 kOhm, můžete nastavením trimru nastavit minimální možný kg.)

a měřič frekvence, jehož prototyp je popsán v.

Je důležité poznamenat, že kromě kontroly analogových cest zařízení pro reprodukci zvuku v režimech kolísání frekvence a vytváření shluků frekvenčních impulzů lze uvažovaný funkční frekvenční generátor použít jednoduše jako funkční generátor. Signály trojúhelníkového tvaru pomáhají velmi jasně sledovat výskyt ořezů v zesilovacích stupních, nastavit ořezy signálu symetricky (bojovat i s harmonickými - pro ucho znatelnější), sledovat přítomnost „krokových“ zkreslení a vyhodnocovat linearitu kaskády jako přední křivky a poklesy trojúhelníkového signálu.

Ještě zajímavější je kontrola UMZCH a dalších zvukových jednotek s obdélníkovým signálem, s pracovním cyklem 2 - meandr. Má se za to, že pro správnou reprodukci obdélníkové vlny o určité frekvenci je zapotřebí, aby pracovní (bez zeslabení) šířka pásma testovaného hodinového cyklu byla alespoň desetkrát větší než frekvence testovací obdélníkové vlny. Šířka pásma frekvencí reprodukovaných např. UMZCH zase určuje tak důležitý kvalitativní ukazatel, jakým je koeficient intermodulačního zkreslení, který je pro elektronkový UMZCH natolik významný, že se moudře neměří a nezveřejňuje, aby nezklamal veřejnost.

Následující obrázek ukazuje fragment Yu Solntsevova článku „Functional“ generator“ z Radio Yearbook.

Na obrázku– typické meandrové zkreslení, které se vyskytuje ve zvukové cestě, a jejich interpretace.

Ještě jasnější je, že měření pomocí funkčního generátoru lze provést přivedením signálu z jeho výstupu na vstup X osciloskopu přímo a na vstup Y přes testované zařízení. V tomto případě se na obrazovce zobrazí amplitudová odezva testovaného obvodu. Příklady takových měření jsou znázorněny na obrázku.

Moji verzi funkčního GKCH můžete zopakovat tak, jak je, nebo to vzít jako alfa verzi vlastního návrhu, vyrobenou na moderní elementové bázi, s využitím obvodových řešení, která považujete za progresivnější nebo cenově dostupnější k realizaci. V každém případě použití takového multifunkčního měřícího zařízení umožní výrazně zjednodušit nastavení cest reprodukujících zvuk a ovladatelně zlepšit jejich kvalitativní charakteristiky během procesu vývoje. To samozřejmě platí pouze tehdy, pokud si myslíte, že ladění obvodů „podle sluchu“ je velmi pochybná metoda radioamatérské praxe.

Automatické zapnutí pohotovostního režimu pro osciloskop S1-73 a další osciloskopy s regulátorem „Stability“.

Uživatelé sovětských a importovaných osciloskopů vybavených regulátorem režimu rozmítání „Stability“ se při své práci setkali s následující nepříjemností. Když je na obrazovce přijata stabilní synchronizace komplexního signálu, stabilní obraz je udržován tak dlouho, dokud je signál přiváděn na vstup nebo jeho úroveň zůstává dostatečně stabilní. Když vstupní signál zmizí, může skener zůstat v pohotovostním režimu po neomezeně dlouhou dobu, přičemž na obrazovce není žádný paprsek. Pro přepnutí skenování do samooscilačního režimu někdy stačí jen lehce pootočit knoflíkem „Stabilita“ a paprsek se objeví na obrazovce, což je nutné při propojení horizontálního skenování s mřížkou měřítka na obrazovce. Při obnovení měření může obraz na obrazovce „plavat“, dokud regulátor „Stability“ neobnoví pohotovostní režim rozmítání.

Během procesu měření tak musíte neustále otáčet knoflíky „Stability“ a „Synchronization Level“, což zpomaluje proces měření a rozptyluje pozornost operátora.

Navrhovaná úprava osciloskopu C1-73 a dalších podobných zařízení (C1-49, C1-68 atd.) vybavených regulátorem „Stability“ umožňuje automatickou změnu výstupního napětí proměnného odporu „Stability“ regulátor, který přepne skener osciloskopu do samooscilačního režimu při absenci vstupního hodinového signálu.

Schéma automatického přepínače „Waiting - Auto“ pro osciloskop S1-73 je znázorněno na obrázku 1.

Obrázek 1. Schéma automatického přepínače „Waiting - Auto“ pro osciloskop S1-73 (klikněte pro zvětšení).

Na tranzistorech T1 a T2 je namontován jediný vibrátor, spouštěný přes kondenzátor C1 a diodu D1 impulsy kladné polarity z výstupu tvarovače spouštěcích impulsů skenování osciloskopu C1-73 (kontrolní bod 2Gn-3 bloku U2-4 na obrázku 2)

Obrázek 2

(kompletní schéma zapojení osciloskopu S1-73 je zde:(Obr. 5) a (Gif 6)

Ve výchozím stavu, při absenci impulzů spouštějících sken, jsou všechny tranzistory stroje „Waiting - Auto“ uzavřeny (viz obr. 1). Dioda D7 je otevřená a na pravou svorku proměnného rezistoru R8 „Stabilita“ je přiváděno konstantní napětí podle schématu (viz obr. 2), přes obvod R11 D7, který převede generátor skenování do samooscilačního režimu. , v jakékoli poloze motoru s proměnným odporem R8 „Stability“.

Po příchodu dalšího impulsu, zahájení skenování, se tranzistory T2, T1, T3, T4 postupně otevřou a dioda D7 se sepne. Od tohoto okamžiku pracuje synchronizační obvod rozmítání osciloskopu S1-73 ve standardním režimu, specifikovaném napětím na výstupu proměnného rezistoru R8 (viz obr. 2). V konkrétním případě lze nastavit pohotovostní režim rozmítání, který zajistí stabilní polohu obrazu zkoumaného signálu na obrazovce osciloskopu.

Jak bylo uvedeno výše, když dorazí další hodinový impuls, všechny tranzistory stroje pro řízení skenování se otevřou, což vede k rychlému vybití elektrolytického kondenzátoru C4 přes diodu D4, otevřený tranzistor T2 a rezistor R5. Kondenzátor C4 je ve vybitém stavu, dokud jsou přijímány spouštěcí impulsy na vstupu monostabilní jednotky. Jakmile spouštěcí impulsy skončí, tranzistor T2 se vypne a kondenzátor C4 se začne nabíjet proudem báze tranzistoru T3 přes rezistor R7 a diodu D5. Nabíjecí proud kondenzátoru C4 udržuje tranzistory T3 a T4 otevřené, přičemž udržuje pohotovostní režim rozmítání, nastavený napětím na výstupu proměnného rezistoru R8 „Stability“ po dobu několika set milisekund a čeká na další synchronizační impuls. Pokud jeden nedorazí, tranzistor T3 se zcela uzavře, LED D6 indikující aktivaci pohotovostního režimu zhasne, tranzistor T4 se sepne, otevře se dioda D7 a osciloskop přejde do samooscilačního režimu. Pro zajištění zrychleného přechodu do pohotovostního režimu, když přijde první hodinový impuls v sérii, je na diodách D3 a D5 použit prvek „Logical OR“. Při spuštění jednoduchého vibrátoru, vedoucího k rozepnutí tranzistoru T2, se tranzistor T3 bez zpoždění otevře podél obvodu R7, D3, R5 ještě před koncem vybíjení kondenzátoru C4. To může být důležité, pokud chcete sledovat jednotlivé pulzy v pohotovostním režimu synchronizace.

Montáž stroje v pohotovostním režimu se provádí volumetrickou instalací.

Obrázek 3. Trojrozměrná instalace osciloskopu v pohotovostním režimu.

Obrázek 4. Izolace prvků pohotovostní režim osciloskopu s papírovými vložkami a roztaveným parafínem.

Před instalací je modul zabalen do pruhu papíru přelepeného alespoň z jedné strany průhlednou páskou, také kvůli omezení netěsností. Strana papíru pokrytá páskou směřuje k sestavenému modulu. Objemová instalace stroje nám umožnila zkrátit dobu montáže a odstranit nutnost navrhovat a vyrábět desku plošných spojů. Kromě toho se moduly ukázaly být poměrně kompaktní, což je důležité při jejich instalaci do malého pouzdra osciloskopu S1-73. Na rozdíl od lití zařízení sestaveného volumetrickou instalací epoxidovou sloučeninou a jinými vytvrzovacími pryskyřicemi vám použití parafínu umožňuje zachovat udržovatelnost zařízení a možnost jej v případě potřeby upravit. V radioamatérské praxi, při kusové výrobě, to může být důležitý faktor při výběru konstrukce zařízení.

Pohled na stroj v pohotovostním režimu namontovaný na desce U2-4 osciloskopu S1-73 je na obrázku 5.

Obrázek 5. Umístění automatického modulu pohotovostního režimu na synchronizační desce osciloskopu S1-73.

LED indikující aktivaci pohotovostního režimu je umístěna 15 mm napravo od regulátoru LEVEL, jak je znázorněno na obrázku 6.

Obrázek 6. Umístění indikátoru pohotovostního režimu na předním panelu osciloskopuC1-73.

Zkušenosti s obsluhou osciloskopu S1-73, vybaveného automatickým přepnutím do pohotovostního režimu skenování, prokázaly výrazné zvýšení efektivity měření spojené s absencí nutnosti otáčet knoflíkem STABILITY při nastavení skenovací linie na požadovanou hodnotu. rozdělení kalibrační mřížky obrazovky a poté pro dosažení stabilní polohy obrazu na obrazovce. Nyní na začátku měření stačí nastavit regulátory LEVEL a STABILITY do polohy, která zajistí nehybný obraz signálu na obrazovce a při odpojení signálu ze vstupu osciloskopu se zobrazí horizontální snímací linka. se automaticky zobrazí a při příštím použití signálu se vrátí stabilní obraz.

Můžete si zakoupit podobný záložní osciloskop, čímž ušetříte čas na montáž. Použijte tlačítko zpětné vazby. :-)

Jednotka ochrany a automatického vypnutí pro multimetr M830 a podobné „Digitální čínské multimetry“.

Digitální multimetry postavené na rodině ADC (domácí analog) jsou díky své jednoduchosti, poměrně vysoké přesnosti a nízké ceně velmi široce používány v radioamatérské praxi.

Některé nepříjemnosti při používání zařízení jsou spojeny s:

1. Chybí automatické vypnutí multimetru
2. relativně vysoké náklady na vysokokapacitní devítivoltové baterie
3. chybí přepěťová ochrana (kromě pojistky 0,25A)

Radioamatéři již v minulosti navrhovali různá řešení výše uvedených problémů. Některé z nich (ochranné obvody pro ADC multimetru, automatické vypnutí a jeho napájení z nízkonapěťových zdrojů přes boost převodník jsou určeny pro úpravy a měřicí nástavce pro multimetry řady M830.

Upozorňuji na další možnost vylepšení „digitálního čínského multimetru“ na ADC 7106, který kombinuje čtyři důležité spotřebitelské funkce pro taková zařízení: Automatické vypnutí časovačem několik minut po zapnutí.

1. Přepěťová ochrana s galvanickým odpojením vstupní zdířky UIR od obvodu multimetru.
2. Automatické vypnutí při spuštění ochrany.
3. Poloautomatické zpoždění automatického vypnutí při dlouhodobých měřeních.

Pro vysvětlení principů činnosti a interakce uzlů čínského multimetru na IC7106 použijeme dva diagramy.

Obr. 1- jedna z variant obvodu multimetru M830B (pro zvětšení klikněte).

Obvod vašeho multimetru může být jiný nebo nemusí vůbec existovat - důležité je pouze určit napájecí body k IC ADC a připojovací body kontaktů relé, které vypínají napájení a vstup UIR zařízení. K tomu obvykle stačí pečlivě prozkoumat desku plošných spojů multimetru s odkazem na katalogový list na IC7106 nebo KR572PV5. Připojovací body a zásuvné body do obvodu / plošného zapojení multimetru jsou zobrazeny modře.

Obr.2 Vlastní bloková ochrana a obvod automatického vypnutí multimetru (klikněte pro zvětšení).

Obvod obsahuje multimetrové snímače přetížení na tranzistorových optočlenech U1 a U2 - AOT128, komparátor na operačním zesilovači s nízkou spotřebou proudu - U3 KR140UD1208, klíčový MOS tranzistor U4 časovače automatického vypnutí - KR1014KT1. Spínání vstupu UIR a napájecího napětí multimetru je prováděno kontaktními skupinami dvouvinutého polarizovaného relé PR1 - RPS-46.

Obsluha multimetrové ochrany a jednotky automatického vypnutí.

Zapněte multimetr a automaticky se vypněte, když se časovač resetuje.

Ve výchozím stavu jsou všechny prvky multimetru a ochranné jednotky bez napětí. Přepínací kontakty polarizovaného relé PR1 jsou sepnuté v polohách 1-4 a 6-9 ( viz obr. 2). Vstup UIR multimetru je deaktivován, vstupní dělič je zkratován na společný vodič - konektor „COM“. „Pozitivní“ výstup baterie je odpojen od všech spotřebičů, protože tlačítko Kn1 „On“ a kontakty 5-9 relé PR1 jsou rozpojené. Elektrolytický kondenzátor C2, jehož kapacita určuje provozní dobu multimetru před automatickým vypnutím, se vybíjí přes sepnuté kontakty 6-9 relé PR1 a obvod multimetru.

Když stisknete tlačítko Kn1 „On“, proud z napájecí baterie, procházející vinutím 2-8 relé PR1, nabije kondenzátor C2. V tomto případě se kontakty 6-9 a 1-4 rozepnou a kontakty 5-9 a 10-4 sepnou. Vstup UIR multimetru je připojen k obvodu přes sepnuté kontakty 10 - 4, relé PR1 a napájení z baterie je napájeno přes sepnuté kontakty 5 - 9, resp. V normálních provozních režimech multimetru se ukazuje, že napětí z kolíku 37 IC7106 DAC, přiváděného na invertující vstup (pin 2), operační zesilovač U3, je vyšší než napětí nastavené na přímém vstupu (pin 3) , na výstupu operačního zesilovače, kolík 6, je napětí nastaveno na nízkou úroveň, nedostatečné , k otevření tranzistoru T1. Elektrolytický kondenzátor nabíjený stisknutím tlačítka Kn1 „On“ přes vinutí 2 - 8 relé PR1 na napájecí napětí (9V) se po uvolnění tlačítka Kn1 začne pomalu vybíjet přes dělič R11, R12. Dokud napětí hradla tranzistoru MOSFET U4 neklesne na přibližně 2 V, zůstává U4 svítit a dioda D6 zůstává vypnutá.

Multimetr funguje jako obvykle.

Když napětí na děliči R11,R12 klesne pod úroveň 2V, tranzistor U4 se uzavře, kladné napětí přes rezistor R13 a diodu D6 je přivedeno na kolík 3 operačního zesilovače, což vede ke vzniku kladného potenciálu na výstupu. operačního zesilovače (vývod 6) a otvor tranzistoru T1, jehož kolektor je připojen k vývodu 7 relé PR1. Přes vinutí 3 - 7 relé PR1 způsobí zpětné spínání skupin kontaktů relé PR1. V tomto případě jsou rozpojeny kontakty 10 – 4 (vstup UIR multimetru je vypnutý) a 5 – 9 (baterie je odpojena od obvodu). Multimetr se automaticky vypne při otevření vstupního obvodu.

Poloautomatické zpoždění časovače automatického vypnutí.

Pokud během provozu multimetru znovu stisknete tlačítko Kn1 „On“, proud procházející vinutími 2–8 relé PR1 dobije kondenzátor C2, čímž se prodlouží doba, kdy je multimetr zapnutý. Stav skupin kontaktů polarizovaného relé PR1 se nemění.

Nucené vypnutí multimetru.

Nucené vypnutí multimetru lze provést dvěma způsoby.

1. Jako obvykle přepněte přepínač režimu limitu/měření do polohy OFF. V tomto případě se stav skupin kontaktů polarizovaného relé PR1 nezmění a vstup UIR zůstane připojen k odporovému děliči multimetru.
2. Když stisknete tlačítko Kn2 „Off“, kladné napětí přes rezistor R5 se přivede na vstup 3 operačního zesilovače U3, čímž se zvýší jeho potenciál ve srovnání s referenčním napětím (-1V) na invertujícím vstupu operačního zesilovače. amp U3 - pin 2. To vede k rozepnutí tranzistoru T1 a výskytu proudu v „rozpojovacím“ vinutí 3 – 7, polarizované relé PR1. V tomto případě jsou rozpojeny kontakty 10 – 4 (vstup UIR multimetru je vypnutý) a 5 – 9 (baterie je odpojena od obvodu). Multimetr se automaticky vypne při otevření vstupního obvodu.

Automatické vypnutí multimetru při přetížení.

Nejpravděpodobnější příčinou selhání multimetru založeného na ADC řady 7106 je aplikace napětí na jeho měřicím vstupu (vývod 31) vyššího než napájecí napětí přivedené na kolík 1 vzhledem ke společnému vodiči (vývod 32). Obecně platí, že při napájení multimetru z 9V baterie se nedoporučuje přivádět více než 3V na vstup DAC, kolík 31, v jakékoli polaritě. V dříve popsaných ochranných obvodech pro digitální multimetr typu M830 bylo navrženo zapojit mezi vstup DAC a společný vodič dvojici kontraparalelních zenerových diod. Zároveň je vysokoodporový rezistor vstupní RC dolní propusti DAC (R17C104 v obvodu na Rýže. 1), omezil proud zenerovými diodami na bezpečnou úroveň, ale odporový dělič multimetru a proudové cesty desky s plošnými spoji zůstaly nechráněné, hrály roli přídavných pojistek a při přetížení se spálily.

V navrhované multimetrové ochranné a automatické vypínací jednotce je zvýšené, nad přípustné, napětí na vstupu dolní propusti R17C104 (viz obr. 1) použito ke generování signálu pro vypnutí vstupní zdířky, přičemž signál vstup multimetru je přemostěn do krytu. Signál o přítomnosti přepětí generují dva na sebe navazující obvody D1, D2, U1.1 a D3, D4, U2.1, skládající se ze sériově zapojené křemíkové diody, zelené LED a diody-tranzistoru. optočlen LED. Podobné obvody, které také plní funkci pasivní ochrany, jsou široce používány ve vstupních stupních osciloskopů (např.). Když je v bodě A dosaženo napětí přesahujícího 3V v jakékoli polaritě, začnou se otevírat diody (D1, D2, U1.1 nebo D3, D4, U2.1) v odpovídajícím řetězci, čímž se vstup multimetru posune na společný drát. V tomto případě LED U1.1 nebo U2.1 jednoho z optočlenů začne svítit, což způsobí otevření příslušného optotranzistoru U1.2 nebo U2.2. Proud z kladné napájecí sběrnice je přes otevřený optotranzistor přiváděn na neinvertující vstup operačního zesilovače U3, což způsobuje zvýšení potenciálu na výstupu operačního zesilovače (vývod 6) a otevření tranzistor T1. Proud přes tranzistor T1 a k němu připojené vinutí 3 - 7, polarizované relé PR1, vede k rozepnutí kontaktů 10 - 4 (vstup UIR multimetru je vypnutý) a 5 - 9 (napájecí baterie je odpojena od obvod). Multimetr se automaticky vypne při otevření vstupního obvodu.

Multimetr přejde do vypnutého stavu s otevřením vstupu UIR.

Konstrukčně je modul ochrany a automatického vypnutí napětí namontován a umístěn v krytu multimetru na zadní straně přepínače rozsahu měření. ( viz obr. 3)

V upravených multimetrech značky DT830-C ( 0 ), chybí režim pro měření zesílení tranzistorů, což umožnilo umístit tlačítka zapnutí a vypnutí zařízení v místě, kde je obvykle instalována svorkovnice pro připojení tranzistorů. Vypínací tlačítko se zabírá s vyšším zatlačením, takže při přenášení a skladování je při náhodném stisknutí pravděpodobnější, že bude fungovat.

Praxe používání ochrany a automatického vypnutí zařízení implementovaného ve dvou čínských digitálních

Při práci můžete jednat dvěma způsoby, po předchozím výběru vodivosti a typu tranzistoru (bipolární / s efektem pole (o efektu pole - níže)).

1) Připojte tranzistor a otáčejte knoflíkem základního odporu, dokud se neobjeví generování. Chápeme tedy, že tranzistor funguje a má určitý přenosový koeficient.

2) Předem nastavíme požadovaný přenosový koeficient a po zapojení dostupných tranzistorů vybereme ty, které splňují stanovený požadavek.

Udělal jsem dvě úpravy tohoto měřiče.

1) Samostatné pevné tlačítko obsahuje rezistor s odporem 100 KOhm, na druhé straně uzemněný, do „báze“ testovaného tranzistoru. Takže měřič může testovat tranzistory s efektem pole s p-n přechodem a p nebo n kanálem (KP103 KP303 a podobně). Také bez úprav můžete v tomto režimu testovat MOS tranzistory s izolovaným hradlem typu n a p (IRF540 IRF9540 atd.)

2) Do kolektoru druhého tranzistoru měřicího multivibrátoru (výstup nízkofrekvenčního signálu) jsem zařadil zdvojovací detektor, nabitý podle obvyklého zapojení na bázi KT 315. Přechod K-E tohoto klíčového tranzistoru se tedy uzavře, když dojde ke generování v měřicím multivibrátoru (určí se koeficient přenosu). Klíčový tranzistor, otevírací, uzemňuje emitor dalšího tranzistoru, na kterém je namontován jednoduchý generátor s rezonátorem na třísvorkovém piezoelektrickém prvku - typický obvod pro generátor vyzváněcího signálu „čínského“ telefonu. Fragment obvodu multimetru - testovací jednotka tranzistoru - je znázorněn na Obr. 3.

Tento návrh obvodu byl způsoben přáním použít stejný generátor vyzvánění v nadproudové signalizační jednotce laboratorního zdroje (první, který jsem sestavil podle uvedeného obvodu, tester parametrů tranzistoru, byl zabudován do LBP obr. 4) .

Druhý měřič byl zabudován podomácku do multifunkčního číselníkového multimetru, kde byl jeden třísvorkový piezozářič použit jako signalizační zařízení v režimu „sonda“ (test zvukového zkratu) a tester tranzistorů Obr. 5.

Teoreticky (nezkoušel jsem) lze tento tester předělat na testování výkonných tranzistorů, řádově snížit např. odpor rezistorů v zapojení testovaného tranzistoru.

Je také možné upevnit odpor v obvodu báze (1KOhm nebo 10KOhm) a změnit odpor v obvodu kolektoru (u výkonných tranzistorů).

Toto zařízení, měřidlo ESR-RLCF, shromážděny čtyři kusy, všechny fungují skvěle a každý den. Má vysokou přesnost měření, má softwarovou korekci nuly a snadno se nastavuje. Předtím jsem sestavil mnoho různých zařízení na mikrokontrolérech, ale všechna jsou tomu velmi vzdálená. Jen je potřeba věnovat náležitou pozornost induktoru. Měl by být velký a navinutý co nejtlustším drátem.

Schéma univerzálního měřícího zařízení

Možnosti měřiče

• ESR elektrolytických kondenzátorů - 0-50 Ohm
• Kapacita elektrolytických kondenzátorů - 0,33-60 000 μF
• Kapacita neelektrolytických kondenzátorů - 1 pF - 1 µF
• Indukčnost - 0,1 µH - 1 H
• Frekvence - až 50 MHz
• Napájecí napětí zařízení - baterie 7-9V
• Spotřeba proudu - 15-25 mA

V režimu ESR může měřit konstantní odpory 0,001 - 100 Ohmů; měření odporu obvodů s indukčností nebo kapacitou není možné, protože měření probíhá v pulzním režimu a měřený odpor je bočníkem. Pro správné měření těchto odporů musíte stisknout tlačítko „+“; měření se provádí při konstantním proudu 10 mA. V tomto režimu je rozsah měřených odporů 0,001 - 20 Ohmů.

V režimu frekvenčního měřiče se po stisku tlačítka „Lx/Cx_Px“ aktivuje funkce „počítadlo pulzů“ (nepřetržité počítání pulzů přicházejících na vstup „Fx“). Počítadlo se vynuluje pomocí tlačítka „+“. Je zde indikace slabé baterie. Automatické vypnutí - cca 4 minuty. Po době nečinnosti ~ 4 minuty se rozsvítí nápis „StBy“ a do 10 sekund můžete stisknout tlačítko „+“ a práce bude pokračovat ve stejném režimu.

Jak používat zařízení

• Zapnutí/vypnutí - krátkým stisknutím tlačítek „on/off“.
• Režimy přepínání - “ESR/C_R” - “Lx/Cx” - “Fx/Px” - tlačítkem “SET”.
• Po zapnutí se přístroj přepne do režimu měření ESR/C. V tomto režimu se provádí současné měření ESR a kapacity elektrolytických kondenzátorů nebo konstantních odporů 0 - 100 Ohmů. Po stisku tlačítka „+“ je měření odporu 0,001 - 20 Ohmů, měření se provádí při konstantním proudu 10 mA.
• Nastavení nuly je nutné při každé výměně sond nebo při měření pomocí adaptéru. Nastavení nuly se provádí automaticky stisknutím příslušných tlačítek. Chcete-li to provést, zavřete sondy, stiskněte a podržte tlačítko „-“. Na displeji se zobrazí hodnota ADC bez zpracování. Pokud se hodnoty na displeji liší o více než +/-1, stiskněte tlačítko „SET“ a zaznamená se správná hodnota „EE>xxx“<”.
• Pro režim měření konstantního odporu je také nutné nastavení nuly. Chcete-li to provést, zavřete sondy, stiskněte a podržte tlačítka „+“ a „-“. Pokud se hodnoty na displeji liší o více než +/-1, stiskněte tlačítko „SET“ a zaznamená se správná hodnota „EE>xxx“<”.

Konstrukce sondy

Jako sonda se používá kovová zátka tulipánového typu. Na centrální kolík je připájena jehla. Boční uzávěr je kryt z jednorázové injekční stříkačky. Z dostupného materiálu lze k výrobě jehly použít mosaznou tyč o průměru 3 mm. Po nějaké době jehla zoxiduje a pro obnovení spolehlivého kontaktu stačí hrot otřít jemným brusným papírem.

Podrobnosti o zařízení

• LCD indikátor založený na ovladači HD44780, 2 řádky po 16 znacích nebo 2 řádky po 8 znacích.
• Tranzistor PMBS3904 - libovolný N-P-N, podobný v parametrech.
• Tranzistory BC807 - libovolné P-N-P, podobné v parametrech.
• Tranzistor s efektem pole P45N02 - vhodný pro téměř jakoukoli základní desku počítače.
• Rezistory v obvodech stabilizátorů proudu a DA1 - R1, R3, R6, R7, R13, R14, R15, musí být stejné, jak je uvedeno ve schématu, zbytek může mít hodnotu blízkou.
• Ve většině případů nejsou potřeba rezistory R22, R23, zatímco pin „3“ indikátoru by měl být připojen k pouzdru - to bude odpovídat maximálnímu kontrastu indikátoru.
• Obvod L101 - musí být nastavitelný, indukčnost 100 μH při střední poloze jádra.
• S101 - 430-650 pF s nízkým TKE, K31-11-2-G - lze nalézt v KOS domácích televizorů 4-5 generace (obvod KVP).
• C102, C104 4-10 uF SMD - lze nalézt v každé staré základní desce počítače.
• Pentium-3 v blízkosti procesoru, stejně jako v krabicovém procesoru Pentium-2.
• Čip DD101 - 74HC132, 74HCT132, 74AC132 - jsou také použity v některých základních deskách.

Diskutujte o článku UNIVERZÁLNÍ MĚŘICÍ ZAŘÍZENÍ

Obrovský výběr schémat, manuálů, návodů a další dokumentace pro různé typy továrních měřicích zařízení: multimetry, osciloskopy, spektrální analyzátory, atenuátory, generátory, R-L-C, frekvenční odezva, nelineární zkreslení, měřiče odporu, frekvenční měřiče, kalibrátory a mnoho dalších další měřicí zařízení.

Během provozu uvnitř oxidových kondenzátorů neustále probíhají elektrochemické procesy, které ničí spojení olova s ​​deskami. A kvůli tomu se objevuje přechodový odpor, někdy dosahující desítek ohmů. Nabíjecí a vybíjecí proudy způsobují zahřívání tohoto místa, což dále urychluje proces destrukce. Další častou příčinou selhání elektrolytických kondenzátorů je „vysychání“ elektrolytu. Aby bylo možné takové kondenzátory odmítnout, navrhujeme, aby tento jednoduchý obvod sestavili radioamatéři

Identifikace a testování zenerových diod se ukazuje být poněkud obtížnější než testování diod, protože to vyžaduje zdroj napětí přesahující stabilizační napětí.

S tímto podomácku vyrobeným nástavcem můžete současně pozorovat osm nízkofrekvenčních nebo pulzních procesů na obrazovce jednopaprskového osciloskopu. Maximální frekvence vstupních signálů by neměla překročit 1 MHz. Amplituda signálů by se neměla příliš lišit, alespoň by neměl být větší než 3-5násobný rozdíl.

Zařízení je určeno k testování téměř všech tuzemských digitálních integrovaných obvodů. Mohou kontrolovat mikroobvody mikroobvodů řady K155, K158, K131, K133, K531, K533, K555, KR1531, KR1533, K176, K511, K561, K1109 a mnoha dalších

Kromě měření kapacity lze tento nástavec použít k měření Ustab pro zenerovy diody a testování polovodičových součástek, tranzistorů a diod. Kromě toho můžete zkontrolovat vysokonapěťové kondenzátory na svodové proudy, což mi velmi pomohlo při nastavení měniče pro jeden lékařský přístroj

Tento nástavec pro měření frekvence se používá k vyhodnocení a měření indukčnosti v rozsahu od 0,2 µH do 4 H. A pokud z obvodu vyloučíte kondenzátor C1, tak když na vstup konzole připojíte cívku s kondenzátorem, výstup bude mít rezonanční frekvenci. Navíc díky nízkému napětí na obvodu je možné vyhodnocovat indukčnost cívky přímo v obvodu, bez demontáže, myslím, že tuto možnost ocení mnoho opravářů.

Na internetu je mnoho různých obvodů digitálního teploměru, ale my jsme vybrali ty, které se vyznačují jednoduchostí, malým počtem radiových prvků a spolehlivostí a nemusíte se bát, že je sestaven na mikrokontroléru, protože je velmi snadné programovat.

Jeden z podomácku vyrobených obvodů indikátoru teploty s LED indikátorem na senzoru LM35 lze použít k vizuální indikaci kladných hodnot teploty uvnitř chladničky a motoru automobilu, jakož i vody v akváriu nebo bazénu atd. Indikace se provádí na deseti běžných LED diodách připojených ke specializovanému mikroobvodu LM3914, který slouží k rozsvícení indikátorů s lineární stupnicí a všechny vnitřní odpory jeho děliče mají stejné hodnoty

Pokud stojíte před otázkou, jak měřit otáčky motoru pračky. Dáme vám jednoduchou odpověď. Samozřejmě můžete sestavit jednoduchý stroboskop, ale existuje i kompetentnější nápad, například pomocí Hallova senzoru

Dva velmi jednoduché obvody hodin na mikrokontroléru PIC a AVR. Základem prvního obvodu je mikrokontrolér AVR Attiny2313 a druhým je PIC16F628A

Dnes se tedy chci podívat na další projekt o mikrokontrolérech, ale také velmi užitečný v každodenní práci radioamatéra. Jedná se o digitální voltmetr na mikrokontroléru. Jeho obvod byl vypůjčen z rozhlasového časopisu pro rok 2010 a lze jej snadno přeměnit na ampérmetr.

Tato konstrukce popisuje jednoduchý voltmetr s indikátorem na dvanácti LED. Tento měřicí přístroj umožňuje zobrazit naměřené napětí v rozsahu hodnot od 0 do 12 voltů v krocích po 1 voltu a chyba měření je velmi malá.

Uvažujeme obvod pro měření indukčnosti cívek a kapacity kondenzátorů, vyrobený pouze z pěti tranzistorů a přes svou jednoduchost a dostupnost umožňuje určit kapacitu a indukčnost cívek s přijatelnou přesností v širokém rozsahu. Existují čtyři dílčí rozsahy pro kondenzátory a až pět dílčích rozsahů pro cívky.

Myslím, že většina lidí chápe, že zvuk systému je do značné míry určen rozdílnou úrovní signálu v jeho jednotlivých sekcích. Sledováním těchto míst můžeme vyhodnocovat dynamiku provozu různých funkčních celků systému: získávat nepřímá data o zisku, zavedených zkresleních atd. Výsledný signál navíc prostě není vždy slyšet, a proto se používají různé typy indikátorů úrovně.

V elektronických strukturách a systémech se vyskytují poruchy, které se vyskytují poměrně zřídka a je velmi obtížné je vypočítat. Navržený podomácku vyrobený měřící přístroj slouží k vyhledávání možných kontaktních problémů a umožňuje také kontrolu stavu kabelů a jednotlivých žil v nich.

Základem tohoto obvodu je mikrokontrolér AVR ATmega32. LCD displej s rozlišením 128 x 64 pixelů. Obvod osciloskopu na mikrokontroléru je extrémně jednoduchý. Je tu ale jedna podstatná nevýhoda – jedná se o celkem nízkou frekvenci měřeného signálu, pouhých 5 kHz.

Tento nástavec výrazně usnadní život radioamatérovi, pokud potřebuje navinout podomácku vyrobenou cívku induktoru nebo určit neznámé parametry cívky v jakémkoli zařízení.

Elektronickou část měřícího obvodu doporučujeme zopakovat na mikrokontroléru s tenzometrem, firmware a nákres plošného spoje jsou součástí radioamatérského návrhu.

Domácí tester měření má následující funkcionalitu: měření frekvence v rozsahu od 0,1 do 15 000 000 Hz s možností změnit dobu měření a zobrazit frekvenci a dobu trvání na digitální obrazovce. Dostupnost možnosti generátoru s možností upravit frekvenci v celém rozsahu od 1-100 Hz a zobrazit výsledky na displeji. Přítomnost možnosti osciloskopu se schopností vizualizovat tvar signálu a měřit jeho hodnotu amplitudy. Funkce pro měření kapacity, odporu a napětí v režimu osciloskopu.

Jednoduchou metodou pro měření proudu v elektrickém obvodu je měření úbytku napětí na rezistoru zapojeném do série se zátěží. Ale když proud protéká tímto odporem, vzniká zbytečná energie ve formě tepla, takže je třeba jej volit co nejmenší, což výrazně zvyšuje užitečný signál. Nutno dodat, že níže probírané obvody umožňují dokonale měřit nejen stejnosměrný, ale i pulzní proud, byť s určitým zkreslením, určeným šířkou pásma zesilovacích součástek.

Přístroj slouží k měření teploty a relativní vlhkosti. Jako primární převodník byl vzat snímač vlhkosti a teploty DHT-11. Podomácku vyrobený měřicí přístroj lze použít ve skladech a obytných oblastech ke sledování teploty a vlhkosti za předpokladu, že není vyžadována vysoká přesnost výsledků měření.

Teplotní čidla se používají především k měření teploty. Mají různé parametry, náklady a formy provedení. Mají ale jeden velký nedostatek, který omezuje praxi jejich použití na některých místech s vysokou okolní teplotou měřeného objektu s teplotou nad +125 stupňů Celsia. V těchto případech je mnohem výhodnější použít termočlánky.

Obvod turn-to-turn testeru a jeho ovládání jsou poměrně jednoduché a zvládnou je sestavit i začínající elektrotechnici. Díky tomuto zařízení je možné testovat téměř jakékoliv transformátory, generátory, tlumivky a tlumivky s nominální hodnotou od 200 μH do 2 H. Indikátor je schopen určit nejen celistvost testovaného vinutí, ale perfektně detekuje i mezizávitové zkraty a navíc dokáže kontrolovat p-n přechody křemíkových polovodičových diod.

K měření elektrické veličiny, jako je odpor, se používá měřicí zařízení zvané Ohmmetr. Přístroje, které měří pouze jeden odpor, se v radioamatérské praxi používají poměrně zřídka. Většina lidí používá standardní multimetry v režimu měření odporu. V rámci tohoto tématu se budeme zabývat jednoduchým obvodem Ohmmeter z časopisu Radio a ještě jednodušším na desce Arduino.

V procesu výroby amatérských rádiových obvodů, při jejich nastavování i při seřizování zařízení potřebuje radioamatér celou sadu měřicích přístrojů. Nejprve budete potřebovat: multimetr, osciloskop, vysokofrekvenční a nízkofrekvenční (zvukové) generátory, digitální měřič frekvence, univerzální vysokofrekvenční voltmetr s vysokoimpedančním vstupem...

Nyní lze zakoupit mnoho zařízení, ale některá nemusí být nalezena v prodeji. Vyrobit je sami není příliš obtížné a je docela dostupné pro radioamatéry.

Mezi taková pomocná zařízení patří:

• vysokofrekvenční indikátor pole,
• indikátor radiace,
• zařízení pro testování tranzistorů,
• HF a univerzální voltmetr.

Přístrojové obvody jsou postaveny na staré sovětské základně, takže mnoho součástek lze nahradit moderními analogy.

Schematický diagram polního indikátoru

Obrázek ukazuje obvod jednoduchého indikátoru intenzity pole. Vysokofrekvenční indikátor pole slouží k detekci záření vysílače a hrubému měření frekvence kmitů a také jako indikátor intenzity pole při přizpůsobení výstupu vysílače vyzařovacímu odporu antény. Indikátorem je detektorový přijímač, jehož zátěží je mikroampérmetr s celkovým vychylovacím proudem jehly 100 μA.

Hlavním rysem tohoto indikátoru je nedostatek energie. Šipka indikační hlavy se odchyluje od vedení HF pole v anténě.

Zařízení je sestaveno na izolační desce. Anténa je tenký kovový kolík o délce 20 - 30 cm Pro rozsah 25 - 31 MHz je smyčková cívka L1 navinutá na rámu o průměru 12 mm. Obsahuje 12 - 14 závitů drátu PEV-1, kondenzátor C1 - upravený vzduchovým dielektrikem. Osa rotoru je zobrazena na předním panelu a je vybavena číselníkem s tištěnou stupnicí, odstupňovanou v megahertzech.

Schematické schéma indikátoru záření

Na obrázku výše je schéma indikátoru vyzařování vysílače s vizuální kontrolou. Pro ovládání se používá malá žárovka dimenzovaná na 1 V nebo LED. Pokud použijete LED, musíte do série zapojit odpor 30-100 Ohmů.

Indikátor je detektorový přijímač s dvoustupňovým stejnosměrným zesilovačem pomocí tranzistorů MP16B (nebo podobných tuzemských či zahraničních). V kolektorovém obvodu výstupního tranzistoru VT3 je zahrnuta kontrolka.

Indikátor je namontován na izolační desce a spolu s bateriemi je umístěn v plastovém pouzdře vhodných rozměrů. Každá baterie může být tvořena 3 bateriemi 1,2V.

Stupnici polního indikátoru lze přibližně zkalibrovat pomocí signálu z vysokofrekvenčního měřicího generátoru. Na jeho výstup je připojen kus drátu o délce 30 cm V blízkosti tohoto drátu je umístěna bičová anténa kalibrovaného indikátoru pole.

Obvod DC voltmetru

Voltmetr měří stejnosměrná napětí do 100 V. Je vyroben pomocí můstkového obvodu pomocí tranzistorů - T1 a T2. V jedné diagonále můstku je zahrnuto měřící zařízení a ve druhé zdroj energie.

Nastavení voltmetru se skládá ze dvou fází. Za prvé, změnou hodnot rezistorů R4 a R5 dosáhnou stejných napětí na kolektorech tranzistorů T1 a T2. Potom pomocí proměnného rezistoru R6 nastavte ručičku měřiče na nulu.

Měřené napětí je přiváděno do báze tranzistoru T1 přes odpory R1, R2 a R3. V tomto případě se naruší rovnováha můstku a miliampérmetrem začne protékat proud úměrný napětí.

Rezistory R1 - R3 se volí s přesností ±5%.

Tento obvod lze použít jako nástavec k avometru s nízkým vstupním odporem.

Univerzální obvod voltmetru

Univerzální voltmetr, jehož obvod je znázorněn na obrázku, se snadno vyrábí a nastavuje.

Jeho vstupní odpor je asi 2 MOhm při limitu měření stejnosměrného napětí 1 V a 4,5 MOhm při ostatních limitech (10, 100, 1000 V). Vysokofrekvenční a audiofrekvenční napětí lze měřit v rozsahu od 0,1 do 25 V. Tranzistory VT1 a VT2 tvoří sled parafázového zdroje. Naměřené napětí je přivedeno na hradla tranzistorů a zároveň na obvod R5, R14. Výsledkem je, že polovina naměřeného napětí působí mezi hradlem a zdrojem každého tranzistoru, ale s různou polaritou. To vede k tomu, že v jednom rameni se odběrový proud zmenšuje, v druhém zvyšuje a mezi body a a b vzniká rozdíl potenciálů, vychylující ručičku mikroampérmetru PA1 úměrně přiloženému napětí.

Obvod detektoru C1, VD1, R7, C2 je určen k měření napětí AF. A vf napětí se měří pomocí vzdálené hlavice, jejíž schéma je na obrázku vlevo. Zařízení je napájeno 9V baterií.

Tranzistory pro voltmetr by měly být vybrány s podobnými parametry. Pro výběr tranzistorů můžete použít zařízení, jehož schéma je znázorněno na obrázcích níže.

Testovací obvod pro nízkovýkonové bipolární tranzistory

Jednou z podmínek bezporuchového provozu rádiového ovládacího zařízení je použití osvědčených rádiových prvků a zejména tranzistorů. Je známo, že rozšíření parametrů tranzistorů stejného typu může být trojnásobné i více. Například pro tranzistor může být hodnota stejnosměrného přenosového koeficientu h21E v rozsahu 40-160. V některých případech jsou při výrobě zařízení nastavena omezení na parametry použitých tranzistorů. Obvykle se jedná o hodnoty h21E.

Často je při konstrukci obvodů nutné volit dvojice tranzistorů se stejnými parametry.
U nízkovýkonových tranzistorů se zpětný nebo tzv. neřízený kolektorový proud Ikbo obvykle kontroluje s odpojenou svorkou emitoru, stejně jako h21e v obvodu s uzemněným emitorem.

Na obrázku níže je schéma stojanu pro testování nízkovýkonových tranzistorů s přechody pnp i npn. I kbo se měří přímo mikroampérmetrem IP-1 s limitem do 100 μA. Mikroampérmetr IP-1 by měl mít stupnici s nulou uprostřed. h21e je definován jako poměr naměřeného kolektorového proudu Ik k hodnotě proudu Io v obvodu báze tranzistoru vytvořeném zařízením IP-1. Proud v základním obvodu se nastavuje pomocí proměnných rezistorů R3, („zhruba“) a R2 („přesně“). Pro přesná měření se bočník přístroje vypíná tlačítkem Kn1.

Obvod pro testování bipolárních tranzistorů středního výkonu

Tranzistory středního výkonu musí být testovány při provozním kolektorovém proudu (0,5 - 1,0 A nebo více). Při výběru párů identických tranzistorů nezbytných pro kvalitní provoz koncových stupňů zesilovačů a dalších obvodů. Tato měření lze provádět pomocí jednoduchého stojanu (viz schéma níže).

Aby se spínání nekomplikovalo, připojení měřicích přístrojů se provádí pomocí ohebných vodičů s jednopinovými konektory. Schéma (v závorkách) ukazuje polaritu připojení baterie a zařízení při testování tranzistorů se strukturou pnp.

Připojení ke svorkám tranzistoru by mělo být provedeno pomocí krokosvorek připájených k ohebným vodičům. Tranzistory jsou krátkodobě kontrolovány z toho důvodu, že při vysokých kolektorových proudech se tranzistor zahřívá a tím dochází ke změně jeho parametrů a zvýšení chyby měření.

Testovaný tranzistor lze namontovat na chladič, ale to zkomplikuje proces testování. Jako zdroj energie byste měli použít výkonný stabilizovaný nízkonapěťový zdroj nebo vytvořit baterii z baterií.

Testovací obvod tranzistoru s efektem pole

Tranzistory s efektem pole lze testovat na stojanu, jehož schéma je na obrázku níže. Pomocí tohoto stojanu se vybírají dvojice identických tranzistorů.

Polarita připojení baterií B1, B2 a měřicích přístrojů je znázorněna pro případ testování tranzistorů s efektem pole s p-kanálem a p-p přechodem (např. KP103). Při kontrole tranzistorů s efektem pole s n-kanálem a pn přechodem (např. KP303) je nutné změnit indikovanou polaritu na opačnou.

Pomocí takového stojanu můžete měřit výstupní a propustné charakteristiky tranzistorů s efektem pole. Obrázky ukazují výstupní charakteristiky tranzistoru KP303D s efektem pole a průtokové charakteristiky stejného tranzistoru. Tečkovaná čára znázorňuje dynamickou propustnou charakteristiku při připojení rezistoru s odporem 560 Ohmů ke zdrojovému obvodu. Pracovní bod je ve střední části lineárního úseku této charakteristiky.

POZORNOST! Při testování MOSFETů je třeba postupovat opatrně, protože jsou náchylné na statickou elektřinu! Měly by být spojeny předem zkratovanými (ohebný neizolovaný vodič) přívody, které se připojují ke stojanu při vypnutém napájení. Poté se ze svorky tranzistoru odstraní zkratovací vodiče a zapne se napájení.

Poté se zkontroluje tranzistor. Deaktivace takového tranzistoru se provádí v opačném pořadí, konkrétně vypněte napájení, zkratujte svorky a poté jej odpojte od stojanu.

Konstrukce stojanů pro testování tranzistorů může být libovolné. Doporučuje se montovat je na panely vyrobené ze skelných vláken nebo jiného izolačního plošného materiálu. Jeho schéma zapojení by mělo být umístěno na stojanu. Pro snadné použití se gravírování provádí na svorkách zásuvek a dalších prvků stojanu, nebo místo gravírování můžete nalepit papírové proužky s nápisy.