霓虹灯上的测量仪器。方案、说明

霓虹灯上的测量仪器。无线电电子电气工程百科全书

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在此处描述的简单测量装置中，具有3-50伏点火电压的MN-60型氖灯用作指示器。氖灯连接到电压源或必须通过电位器（分压器）测量电压或电流的电路部分，电位器将测量到的电压降低到氖灯的点火电压。电位器的作用是由可变电阻器来完成的。它们的中间输出和任何极端输出之间的电阻变化与轴旋转角度的变化成正比。

每个装置的刻度都是一个纸板盘，沿圆周有多个分区，中心有一个孔，电位计的轴穿过该孔。带箭头的旋钮连接到电位计的轴上。

电压表。电压表（见图 1）允许您测量约 50 至 250-500 V 范围内的直流电压。借助连接到“输入”端子的探头，将其连接到测量电压源。通过从下往上移动电位器R1的滑块（如图），氖灯被点燃。被测电压的值由电位器的刻度决定。

霓虹灯上的测量仪器
图。 1

电阻器 R2 限制流经氖灯的电流，防止在向电极施加高电压时电极之间发生击穿。电容器 C 有助于灯在点燃时发出更亮的光。

为了减少测量误差，在将氖灯安装到设备中之前，我们会用略高于其点火电压的恒定电压对氖灯进行“训练”。经过持续50-70小时的“训练”，灯工作电压和点火电压变化10-15%，变得更加稳定。在“训练”期间和之后，必须遵守氖灯的正确极性。灯的阴极通常取自其表面积最大的外电极。

为了校准设备的刻度，将来自整流器或电池的恒定电压提供给其输入，并通过附加电位计 R 与工厂（参考）电压表（图 2）并联（图 1）。。通过自下而上移动电位器R的滑块，使电压表输入端的电压逐渐升高，实现氖灯的点亮。然后，在电位器R50的刻度上，标记其手柄箭头的位置，与参考电压表的读数相对应。例如，根据参考电压表，用电位器R设定电压为1V，用电位器R50实现氖灯的点燃，在指针的刻度上写下数字“XNUMX”。以同样的方式，将其他测量的电压标记在自制电压表的刻度上。

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图。 2

在校准和使用电压表期间，随着提供给其输入的电压增加，必须首先通过将电位计旋钮设置到与最小测量电压相对应的位置来关闭氖灯。

方案如图。 1 也可用于测量相同限制内的交流电压。交流电压表的校准和使用与直流电压表相同。但是，交流电压表上的氖灯点亮时的电压幅度值是参考电压表记录的有效电压的几倍。

根据图3所示的电路可以组装出测量低直流电压的装置。 250. 该装置由整流器或电池供电，提供 300-5 V 的恒定电压。变阻器打开的可变电阻器 R3 的滑块设置为零（图 3 - 到极限）右位置），并且“输入”夹短路。电位器RXNUMX实现氖灯的点燃。

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图。 3

之后，输入端子打开，并向其施加一个小的可测量电压。与此同时，霓虹灯熄灭了。如果电阻器 R6 将其上的电压增加了提供给设备“输入”的测量电压值，则灯会再次点亮。

测量电压的读数是在氖灯点亮时在电阻器 R5 的刻度上读取的，以伏特为单位。

用于测量2至220V交流电压的电压表（图4）是带有两个开关P1和P2的自耦变压器Atr与上述交流电压电压表的组合。自耦变压器分接触头，标有数字2-20；参考开关 P1，触点 0-200 参考开关 P2。

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图。 4

该装置的指示是氖灯发光的时刻，这是通过开关P1和P2来实现的。测量电压值（以伏特为单位）是通过将两个开关触点附近的数字相加来确定的。因此，例如，如果开关 P1 的滑块位于引脚 6 上，开关 P2 的滑块位于引脚 120 上，则测量到的电压将为 126 V。

为了避免被测电路短路，测量前仪器开关必须：P1位于位置20，P2位于位置200。

对于设备的自耦变压器，可以使用设计功率为10-12W的变压器铁芯（铁芯横截面4-5cm2）。绕组采用0,2-0,23号PEL线绕制。绕组的引线连接到开关 P2 的触点 20-1 的部分仅包含 200 匝，每 20 匝有抽头，而绕组的部分的抽头连接到触点 0开关 P200 -2 - 2000 转，每 200 转轻敲一次。

交流电流表 （图5）由变压比为1：40-1：60的变压器Tr（可以使用电子管接收器的输出变压器，例如Record型）和交流电压表组成。

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图。 5

装置的变压器绕组I（降压）与负载和参考电流表（如图5中的虚线所示）串联连接到电路，交流电压表连接到绕组II（升压）。通过移动电位器R1的滑块，氖灯被点燃，并且参考电流表的电流值被记录在电位器刻度上。通过改变电路中负载的大小，将其他值的电流标记在刻度上。

这种电流表的测量极限取决于变压器绕组 I 的匝数和导线横截面：随着匝数的减少和该绕组导线横截面的增加，测量范围扩大。当使用“记录”型输出变压器时，该设备可以测量高达 3-4 A 的电流。

交流功率计。如果市电电压稳定，则可用交流电流表（图5）测量当前功率。为了校准这样的设备（在没有参考瓦特计的情况下），将有源负载连接到电路 - 白炽灯、电炉或具有已知功率值（以瓦为单位）的熨斗。然后与负载串联，打开自制电流表，慢慢转动电位器R1的旋钮，增加氖灯上的电压，直至其亮起。在氖灯点燃的瞬间，负载消耗的功率值记录在电位器刻度上相应的位置上。通过连接已知功率的各种负载，可以获得以瓦特为单位校准的标度。

因此，在电流表电位计的一个纸板盘上，您可以有另一种刻度——交流功率刻度。

RC 仪表。该设备（图 6）设计用于测量 10 Ohm 至 10 MΩ 的电阻器电阻以及 10 pF 至 10 微法拉的电容器电容。它由音频发生器和测量电桥组成。电话用作设备的指示器。测量误差10-15%。

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图。 6

发电机由氖灯、变压器Tr的绕组I、电容器C4和电阻器R5组成，由外部直流电源（整流器）供电，电压为80-250V。它产生的频率约为 1000 Hz 的电振荡在变压器的绕组 II 中感应并馈送到测量电桥，测量电桥的一个臂连接到被测电阻器（端子 Rx）或电容器（端子 Cx）。该电桥通过电位器进行平衡，重点关注手机中最弱或完全消失的声音。

电表变压器体积小，绕组匝数比为1：1～1：10。对于自制变压器，可以使用横截面积为3-3,5 cm2的铁芯。其初级绕组可以有1000匝，次级绕组有1000（比率1：1）到10000（比率1：10）匝的PEL线0,12-0,13。电阻器 R1-R3 和电容器 C1-C3 的值必须尽可能准确地选择，因为测量误差取决于它们。

电位器 R4 配有由电阻器和电容器分级的刻度，与额定值的偏差尽可能最小。

设备设计可以是任意的。唯一重要的是它们使用起来舒适。

作者：V.Shilov

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