Виктор Борисов - Юный радиолюбитель [7-изд]

Сопротивления резисторов и пределы измерений, указанные на рис. 116, соответствуют микроамперметру на ток I и = 100 мкА с сопротивлением рамки R и = 720 Ом. Для микроамперметров с иными параметрами I и и R и сопротивления резисторов для тех же пределов измерений придется пересчитать.

Часть прибора, относящаяся только к миллиамперметру постоянного тока (mА_), состоит из микроамперметра РА1, выключателя S1, резисторов R14-R18, образующих шунт R ш , гнезд Х13-Х18 и зажима «-Общ». На любом пределе измерений через микроамперметр течет ток, не превышающий максимальный ток.

Применительно к микроамперметру, использованному в описываемым комбинированном измерительном приборе, я расскажу о расчете шунта и составляющих его резисторов R14-R18. Для этого первый, наименьший предел измерений с шунтом (1 мА) обозначим I п1 , второй (3 мА) — I п2 , третий (10 мА) — I п3 , четвертый (30 мА) — I п4 , пятый, наибольший (100 мА) — I п5 .

Сначала надо определить общее сопротивление шунта первого предела измерений I п1 по такой формуле:

R ш = R и/( I п1/ I и— 1) = 720/(1/0,1–1) = 80 Ом

После этого можно приступить к расчету составляющих его резисторов, начиная с резистора R18 наибольшего предела измерений I п5 (до 100 мА), в таком порядке:

R18 = (I и/I п5)(R ш+ R и) =(0,1/100)(720 + 80) = 0,8 Ом;

R17 = (I и/I п4)(R ш+ R и) — R18 = (0,1/30)800 — 0,8 = 1,87 Ом;

R16 = (I и/I п3)(R ш+ R и) — R17 — R18 = (0,1/10) 800 — 1,87 — 0,8 = 5,33 Ом;

R15 = (I и/I п2)(R ш+ R и) — R16 — R17 — R18 = (0,1/3) 800 — 5,33 — 1,87 — 0,8 = 18,7 Ом;

R14 = (I и/I п1)(R ш+ R и) — R15 — R16 — R17 — R18 = (0,1/1)800 — 18,7–5,33 — 1,87 — 0,8 = 53,3 Ом

Так можно рассчитать шунт и для микроамперметра с другими параметрами I и и R и , подставляя их значения в эти же формулы.

Теперь о вольтметре постоянного тока V_ . В эту часть прибора входит тот же микроамперметр РА1, добавочные резисторы R8-R13, гнезда Х7-Х12 и зажим «—Общ.» (контакты выключателя S1 разомкнуты, чтобы микроамперметр отключить от шунта). Каждый предел имеет самостоятельный добавочный резистор: R8 — для предела «1 В», R9 — для предела «3 В», R10 — для предела «10 В», R11 — для предела «30 В» и т. д. С расчетом добавочных резисторов ты уже знаком.

Следующая часть прибора — однопредельный омметр Ω . В него входят: микроамперметр РА1, резисторы R6 и R7, элемент G1, гнездо Х6 и зажим «-Общ». Соедини мысленно гнездо Х6 с зажимом «-Общ». Образуется замкнутая цепь (такая же, как на рис. 115), ток в которой зависит от напряжения источника питания G1 омметра, суммарного сопротивления резисторов R6, R7 и сопротивления рамки микроамперметра. Перед измерением сопротивления резистора или участка цепи измерительные щупы замыкают и резистором R6 «Уст.0» стрелку прибора устанавливают точно на конечное деление шкалы, т. е. на нуль омметра. Если стрелка прибора не доходит до нуля омметра, значит, необходимо заменить его источник питания. Суммарное сопротивление резисторов R6 и R7 выбрано таким, чтобы при напряжении источника питания омметра 1,2–1,5 В в цепи можно было установить ток, равный току I и микроамперметра.

Таким омметром можно измерять сопротивление примерно от 100–150 Ом до 60–80 кОм.

В вольтметр переменного тока V ~ входят: микроамперметр, диоды V1 и V2, добавочные резисторы R1-R5, гнезда X1-Х5 и зажим «-Общ». Рассмотрим для примера цепь предела измерений 3 В. При подключении измерительных щупов (гнездо X1, зажим «-Общ.») к источнику переменного тока напряжением до 3 В ток идет через добавочный резистор R1, выпрямляется диодом V1 и заставляет стрелку микроамперметра отклониться на угол, соответствующий значению выпрямленного тока. Так работает прибор и на других пределах измерений, разница лишь в сопротивлениях добавочных резисторов. Роль диода V2 вспомогательная: пропускать через себя отрицательную полуволну напряжения, минуя микроамперметр. Его, в принципе, может и не быть, но тогда при значительных измеряемых напряжениях отрицательная полуволна может пробить диод V1 и вольтметр переменного тока выйдет из строя.

Для микроамперметра с другими параметрами I и и R и добавочные резисторы рассчитывай так же, как резисторы для измерений напряжений постоянного тока, а затем полученные результаты раздели на коэффициент 2,5.

Коротко о выборе пределов измерений. Наибольшая погрешность измерений токов и напряжений получается при отсчете измеряемых величин на первой трети части шкалы. Поэтому, выбирая пределы измерений, всегда стремись к тому, чтобы первый (наименьший) из них захватывал первую треть шкалы второго предела, второй предел — первую треть шкалы третьего предела и т. д. В этом отношении удобными для измерений можно считать пределы: 0–1, 0–3, 0-10, 0-30, 1-100. Именно эти пределы измерений токов и напряжений выбраны для рекомендуемого тебе комбинированного прибора.