Универсальный амперметр переменного и постоянного тока с линейной шкалой.

23 February 2020

Даже имея цифровой измерительный прибор все равно бывают ситуации, когда простой стрелочный прибор незаменим. Но у аналового тестера есть недостатки: необходимость перебрасывать концы при смене полярности, Нелинейность шкалы при измерении переменного тока. Применение выпрямителей на полупроводниковых диодах в вольтметрах переменного тока приводит к значительной нелинейности шкалы, обусловленной нелинейностью их вольтамперной характеристикой. Использование в таких приборах электронных усилителей, позволяющих линеаризировать их шкалу, ограничено необходимостью подведения питания. В тоже время известен линейный выпрямительный мост [1], плечи которого образованы участками коллектор - эмиттер четырех транзисторов, получающих напряжение смещения от источника сигнала. Принципиальная электрическая схема представлена на рис.1. Входное (измеряемое) напряжение подают на эмиттеры транзисторов VT1 – VT4 (одна диагональ моста), пропорциональный ему ток измеряют микроамперметром РА, включенным между коллекторами (другая диагональ моста). Абсолютная величина потерь в выпрямителе при входном напряжении выше 0,1В практически не зависит от уровня и равна 40мВ для нагрузки 20кОм и предела измерения 0,1 -1В. Таким образом, шкала линейна в этих пределах. Этот вольтметр подключен к многопредельному шунту, с помощью которого можно измерять как переменный, так и постоянный ток. Многопредельные амперметры имеют несколько шунтов. При измерении нельзя допускать разрыва шунтовой цепи, при котором измеряемый ток, пройдя через прибор, вызовет чрезмерную перегрузку и может его повредить. Наружные шунты переставляют при выключенном питании, а внутренние переключают безобрывным переключателем. Однако нарушение контактов переключателя может вызвать повреждение измерительного прибора. Наиболее надежной является схема многопредельного амперметра с постоянно подключенным универсальным шунтом. При переключении пределов измерений шунтовая цепь не разрывается. На любом пределе часть резисторов включена последовательно измерительному прибору, а остальные – параллельно и служат шунтовыми. Микроамперметр на 50мкА. Кратность пределов измерения равна двум. Она выбрана из соображения удобства отсчета измерений. Транзисторы желательно подобрать по h21э. Даже если не подбирать их, то точность и линейность прибора устроит ВАС, т.к. используется одна и та же шкала на переменном и постоянном токе. Желательно чтобы h21э был больше 40. Транзисторы можно заменить на более современные германиевые.

Овсиенко А.К., Качан Ю. Г., Коваленко М. А. Линейный выпрямитель малых сигналов. – Измерительная техника, 1975г., №6, с. 48

Универсальный амперметр переменного и постоянного тока с линейной шкалой.
Универсальный амперметр переменного и постоянного тока с линейной шкалой.

Универсальный амперметр переменного и постоянного тока с линейной шкалой.
Универсальный амперметр переменного и постоянного тока с линейной шкалой.

Универсальный амперметр переменного и постоянного тока с линейной шкалой.
Универсальный амперметр переменного и постоянного тока с линейной шкалой.