Ламповый вольтомметр предназначен для измерения напряжений переменного и постоянного тока и сопротивлений. Ничтожно малые токи, потребляемые от измеряемых цепей, делают ламповые вольтомметра очень удобными для измерения напряжений в любых точках приемных и усилительных схем, в том числе на управляющих сетках ламп, при наличии в их цепях очень больших сопротивлений.
С помощью лампового, вольтомметра можно измерять:
1. Напряжение постоянного тока в пределах от 0,1 до 1 ООО в. Этот предел измерений разбит на пять поддиапазонов: 5, 20, 50, 200, 1 000 в.
Входное сопротивление вольтомметра на всех поддиапазонах 10 мегом
2. Переменное напряжение низкой частоты в тех же пределах.
3. Переменное напряжение высокой частоты до 100 в.
4. Сопротивления в пределах от 0,2 ол< до 1 мегома
Принципиальная схема вольтомметра приведена на рис. 1.
Основной частью рибора является катодный вольтметр, собранный по мостовой схеме на лампе Л3 типа 6Н1П.
Мост образован двумя триодами (лампН Ла) и двумя сопротивлениями Ri6, Rw Миллиамперметр ма включен между катодами ламп, т. е. в одну из диагоналей моста. Показания такого вольтметра очень мало зависят от питающего напряжения. В нем можно применить достаточно грубый стрелочный индикатор чувствительностью 3—6 ма на всю шкалу, который вследствие большого потребления тока нельзя использовать непосредственно для радиотехнических измерений.
Измеряемое постоянное или переменное напряжение подводится к гнездам /—2. К этим же гнездам присоединяется измеряемое сопротивление. На входе прибора установлен переключатель рода работ П{.
В первом положении переключателя /7| осуществляется измерение постоянного напряжения, которое через делитель напряжения Ri—Re в отрицательной полярности подается на сетку лампы Л2а усилителя постоянного тока. С выхода этого усилителя с делителя /?м, RIS напряжение подводится к сетке лампы Л3 измерительного моста. Напряжение" на сетку лампы Л2б подается с сопротивлений Rl7 и Ris- С выхода второго усилителя через делитель R2l, R2о, Rig напряжение поступает на сетку правого г’риода Л3. Таким образом, измеряемое напряжение через усилители постоянного тока воздействует одновременно на обе управляющие сетки лампы Л3 моста, причем легко проследить, что полярность этого напряжения на сетках противоположна.
Вследствие глубокой отрицательной обратной связи, охватывающей лампы усилителя и моста, удается получить, линейную шкалу вольтметра и высокую стабильность «нуля» вольтметра при изменении питающего напряжения.
Напряжение разбаланса, образующееся на сопротивлениях Rw и Rn, фиксируется миллиамперметром ма.
Для установления правильного режима работы вольтметра в цепях управляющих сеток лампы Л3 применены делители напряжения Rn, RS и R2t, R20, Ris. Потенциометр Rto служит для установки «нуля» прибора.
Измеряемые постоянные напряжения до 5 в подаются на сетку лампы Л2а через сопротивление Ri2. При измерении больших напряжений приходится пользоваться делителем Ri—Re- Во всех случаях напряжение на сетке лампы Л2а не превышает 5 в.
При измерении переменного напряжения низкой частоты (до 50 кгц) переключатель рода работ IJt устанавливается в положение 2. В этом случае . измеряемое напряжение через разделительный конденсатор Сi поступает на диодный детектор, в качестве которого используется половина лампы 6Х2П (Л1а ). Нагрузкой детектора по постоянному току является делитель Ri—Re, который присоединяется к аноду диода алатой Пи . Выпрямленное напряжение подается на сетку лампы Л2а так же, как при кзмерении постоянных напряжений.
Дополнительное сопротивление R подобрано таким образом, что на вход делителя
Rr-Re подается постоянная составляющая, равная по величине эффективному значению измеряемого переменного напряжения (при синусоидальной его форме).
Для измерения переменных напряжений высокой частоты необходимо сделать отдельный выносной пробник по схеме (рис. 2).
В этом пробнике сопротивление R25 играет ту же роль, что и сопротивление Ri и диодном выпрямителе. Предел измерений выносного пробника устанавливается переключателем П2. Учитывая, что рабочее напряжение диода ДГ-Ц7 всего 127 в, пробни ком можно измерять переменные напряжения до 100 в. Пробник монтируется в корпусе от авторучки.
Для измерения сопротивлений переключатель рода работ Я1Н устанавливается в положение «?Ь. В этом положении катодный вольтметр измеряет ту часть напряжения, получаемого от батареи, которая падает на измеряемом сопротивлении Rx- включенном последовательно с одним из эталонных сопротивлений &—Rii цепи ом метра. Изменение пределов сопротивлений осуществляется с помощью переключателя П2. Измеряемое сопротивление Rx подключается к гнездам 1—2.
Перед измерением сопротивлений щупы, подключенные к гнездам 1—2, закорачи ваются и вращением ручки потенциометра R20 стрелка миллиамперметра устанавливается на нуль шкалы. При разомкнутых щупах, что соответствует бесконечно большому значению измеряемого сопротивления, установка стрелки миллиамперметра на век- шкалу, что соответствует отметке бесконечность « оо«>, производится переменным сопротивлением R24.
Отсчет измеряемого сопротивления на первом поддиапазоне производится по шкале омметра непосредственно в омах. В положениях переключателя Х10, Х100, X1000, X10000 показания по шкале омов следует умножить на соответствующий множитель.
Ламповый вольтомметр монтируется на угловом дюралевом шасси размером 200х X120X60 мм, к которому прикреплена лицевая панель размером 210X180 мм. Сверху шасси устанавливаются силовой трансформатор Три лампы и электролитический кон денсатор Сз, который должен быть изолирован от шасси. На лицевой пвнели укрепляются выключатель сети Вк, переключатели ПП2, миллиамперметр ПМ-70 чувствительностью 5 ма, потенциометры R2о, R24 и гнезда /—2 (V— ?2). Готовый прибор вставляется в кожух. Вид на прибор со стороны передней панели изображен на рис. 3.
Силовой трансформатор Tpt собран на сердечнике Ш-20, толщина набора 30 -«л Обмотка / содержит (1000-|-800) витков ПЭЛ 0,3, обмотка // — 2 200 витков НЭЛ 0,15. обмотки III и IV — по 53 витка провода ПЭЛ 0,9 и 0,45 соответственно.
Большинство сопротивлений, входящих в схему, могут иметь допуск +20%; Сопро тиеления Ru, R15 и R2, следует подобрать такими, чтобы при вынутой лампе Л3 и среднем положении движка потенциометра /?2о напряжения на штырьках 2 и,7 ламповой панели (соответствующих выводам управляющих сеток) были между собой равны.
В процессе налаживания прибора первоначально подгоняют шкалу постоянных напряжений 5 в, а затем уже делитель напряжения, начиная с и кончая Налаживание вольтметра переменного напряжения сводится к подбору, сопротивлений R и R25 только на одном из пределов измерений. Сопротивление R2S служит для устарзвки чувствительности миллиамперметра при градуировке шкалы постоянного напряжении 0—5 е.
Шкала сопротивлений градуируется обычным способом с помощью эталонных сопротивлений. Начинают градуировку с предела XI. Значения сопротивлений йа—Рп не должны отличаться от указанных иа схеме (рис. 1) более чем на 1—1,5%.
Недостатком схемы прибора является изменение нулевого положения стрелка при бора при переключении пределов измерения на переменном токе. Этот недостаток w • ваи стремлением упростить схему коммутации н может быть легко устранен.
