Страница:Радиолюбитель 1929 г. №01.djvu/28

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


для случаев: l) включения па зажимы

(рис. 7) исследуемого сопротивления Z. 2) включения на те же зажимы какого-нибудь известного омического сопротивления R (эталона) и 3) включения па тс же зажимы Z-f-R,r.-e. полного напряжения переменного тока. Если обозначить соответственные показания анодпого гальвапометра, хотя бы в делениях или градусах его шкалы, через iz, i/t и t^_j_ лто мощиость потребляемая в сопротивлении Z,определится из очень простой формулы:

К s = ad(, где == *£ _j_ R — %z — R

множитель а — так называемая «постоянная* мнкроваттметра, зависящая от его начальной установки и определяемая при этой начальной установке. В эту «постоянную» прибора входит величина R-

Другой, получивший широкое распространение тип катодного вольтметра, использует принцип «сеточного», при помощи утечки сетки, детектирования. Схема такого вольтметра представлена на рис. 2. Надо заметить, что при такой схеме подводимое к сетке напряжение переменного тока будет влиять в сторону уменьшения основного анодного тока и тем большего уменьшения, чем больше амплитуда подводимого напряжения. Как достоинство этой схемы катодного вольтметра, надо отметить, что при помощи его возможно измерение напряжения на обкладках какого- либо конденсатора, находящегося в цепи переменного тока. Такое применение данного типа вольтметра показано на рис. 8. Измерение напряжения на обкладках конденсатора неосуществимо на схеме катодного вольтметра, работающего на «анодной характеристике» (рис. 1). Поэтому и косвенные измерения (как-то — измерение потребляемой мощности) над конденсаторами невозможны посредством катодного вольтметра этого типа (рис. 1). Рассматриваемый тип катодного вольтметра с утечкою сетки обладает, однако, и недостатками. При своей исключительной чувствительности к самым малым напряжениям переменного тока любой частоты этот тип вольтметра весьма чувствителен ко всяким изменениям режима работы и изменению физических величин схемы, как-то: анодного напряжения, тока накала, сопротивления утечки и пр. Требуется очень совершенная изоляция и высокое качество диэлектрика в копденсаторе сетки. Наконец, подбор величии утечки сетки играет значительную роль п, имея одну утечку сетки, нельзя пользоваться вольтметром для измерения напряжения как низких, так и высоких частот. Так, для 50-периодного тока емкость конденсатора сетки должна быть порядка 10 тысяч сантиметров (при сопротивлении утечки 3—4 мегома), в то время как для измерения напряжения высокой частоты указанная емкость должна быть порядка 900 см. К числу недостатков такого вольтметра надо причислить его склонность к некоторому потреблению мощности в той цепи, в которой производится измерение.

Другой разряд катодных вольтметров составляют вольтметры, использующие друхэлектродную лампу в качестве выпрямителя переменного тока. Можно в такой схеме использовать и нормальную трехэлектродпую лампу, если соединить анод и сетку накоротко Схема соединений представлена на рис. 9. Измеряемое напряжение псрсмеппого тока подается па зажимы гг, и гг^.Так как лампа пропускает ток только в одном направлении (от анода к накаленной нити), то в цепи будет проходить выпрямленный «пульсирующий» ток. Его «среднее» зпачепие и покажет гальвапо- мотр или миллиамперметр постоянного тока, включенный последовательно с лампой. Таким образом, по силе анодпого тока можпо судить о величине измеряемого перемепиого напряжения. И здесь, как в предыдущих типах катодного вольтметра, требуется предварительная градуировка, для чего необходимо располагать переменным напряжением, амплитуда, или эффективное значеппе которого может быть каким-нибудь образом определена. Назначение постоянного омического сопротивления R (рис. 9) состоит в том, чтобы, во-первых, увеличить сопротивление вольтметра, во-вторых, ослабить то влияние, какое может иметь непостоянство втгутрецнего сопротивления лампы (анод-нить), меняющегося вместе с величиной прилагаемого напряжения переменного тока. Серьезный недостаток схемы составляет необходимость вводить в нее это высокоомное (порядка 100 000 омов) сопротивление, .наличие которого требует применения очень чувствительных гальванометров.

Измерение сравнительно большого напряжения в 5 вольт перемнисто тока требует включения в схему микроамперметра, дающего возможность отчетливого наблюдения 20 микроампер. Это показывает, что применение описываемой схемы связано, по крайней мере, для радиолюбителя, с практическими трудностями. Достоинство такого катодного вольтметра составляет то, что, за некоторым пределом (около 0,5в) напряжения, анодный ток изменяется в зависимости от прилагаемых напряжений переменного тока по прямой линии и притом в довольно широких пределах изменения переменного напряжения. Такая зависимость, называемая прямолинейной зависимостью, чрезвычайно желательна, так как она облегчает пользование прибором и устраняет ошибки

гУ

/

/

У

У

у

/7 ** /00.000 он о о

—I—i—I—I—

Рис. 10.

при градуировке вольтметра и при пользовании им.

Другое несомненное преимущество этого типа вольтметра заключается в отсутствии анодной батареи, что особенпо важно для радиолюбителя. Обыкновенно в «эксплоатациоиных» типах описываемого вольтметра точки Xj, х2 схемы соединяются между собой высокоомным сопротивлением порядка 100.000 омов. Это придает вольтметру большую устойчивость в работе я большее постоянство

режима. Такова, папример, в общих чертах схема катодного вольтметра, применяемого для целей лабораториых измерений в Центральной радиолаборатории Сименса (в Германии).

Разрабатывая в Центральной радиолаборатории МГСПС схему такого катодного вольтметра, который при своей простоте и портативности обладал бы достаточной чувствительностью (даже для радиоприемной практики), автор выбрал за основу именно последний вариант схемы катодпого вольтметра. Однако, необходимо было поднять «чувствительность» катодного вольтметра, так как только что описанный катодный вольтметр (рис. 9) большой чувствительностью не отличается. Для того, чтобы судить об этом весьма важпом качестве вольтметра, необходимо иметь дело с «крутизной» графика градуировки вольтметра рис. 4, например, Чем круче поднимается кривая градуировки, тем катодный вольтметр чувствитель- нее,- так как каждому вольту прилагаемого напряжения переменного тока, при круто поднимающейся кривой, соответствует ббльшее приращение анодного тока, чем при пологой кривой. Крутизну графика градуировки катодного вольтметра условимся называть коротко «крутизной схемы». Итак, мы должны стремиться к наибольшей чувствительности вольтметра или к наибольшей «крутизне схемы». С точки зрения этого осповного требования, схема катодного вольтметра описанного типа (рис. 9) неудовлетворительна, так как известно, что включение в анодную цепь лампы большого сопротивления уменьшает крутизну анодной характеристики (зависимости анодного тока от анодного напряжения), по сравнению с крутизной статической характеристики, действительной для того случая, когда внешнее сопротивление апод- ной цепи равно пулю. На рис. 10 представлены статическая и «рабочая» (или динамическая) характеристики лампы «Микро» с соединенными пакоротко сеткой и анодом. Рабочая характеристика снята для случая, когда в анодную цепь включено сопротивление в 100 000 омов. Как видно, рабочая характеристика протекает значительно положе, чем статическая. Характер приведенных кривых почти целиком сохраняется п для случая катодпого вольтметра (рис. 9), так как можно себе мыслить, что к анодной цепи вольтметра приложено пе напряжение переменного тока, а некоторое эквивалентное ему постоянное напряжение, вычисляемое известным образом это эквивалентное напряжение равно эффективному значению переменного тока, деленному на 2,22 для синусоидального тока. В дальнейшем это напряжеппе мы будем называть просто эквивалентным напряжением. Таким образом, «крутизна схемы» уменьшается при включении в анодную цепь большого сопротилеаия.

На рис. 11 приведена «эквивалентная* схема вольтметра—диода с анодным сопротивлением R и внутренним сопротивлением диода Rt Эквивалентное напряжение обозначено на схеме через Ух. Если среднее значение анодного тока равно при этом Ja, го на основании 2-го закона Кирхгофа, можно написать:

Vx — JaRi+Ja Д

•0)

26

РАДИОЛЮБИТЕЛЬ М 1