小さな電圧偏差を監視するためのデバイス。スキーム、説明

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小さな電圧偏差を監視するためのデバイス。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アマチュア無線の実践では、特定のしきい値レベルに対する小さな電圧偏差を制御することが必要になる場合があります。この問題を解決するには、従来のデジタルマルチメータを使用するのが最も簡単な方法ですが、「拡張スケール」を備えた特殊なミリボルトメータを使用する方がはるかに便利です。このようなデバイスでは、スケール全体のほぼ全体が、動作電圧範囲の上部の比較的小さな領域 (通常は数パーセント) で占められます。

ほとんどの実用的なアプリケーションに十分な測定精度を確保するには、電圧計は電圧変化に XNUMX 分の XNUMX ボルトで応答し、入力抵抗が高く、測定値の温度依存性が小さい必要があります。これらの要件は、以下で説明するデバイスによって満たされます。

測定ブリッジ方式に従って組み立てられます（図1）。ブリッジの左肩には、VT3 トランジスタ上に組み立てられた安定電流発生器を備えた VD1 ツェナーダイオード上の基準電圧源が含まれています。右肩はダイオード VD4 と抵抗 R3、R4 によって形成されます。マイクロ電流計 RA5 は、抵抗器 R6、R1 を介してブリッジの測定対角線に含まれています。

測定値の周囲温度への依存性が小さいことは、電圧 405 V、安定化電圧の温度係数 6,2%/°C の高精度 KS0,002A ツェナーダイオードが基準電圧の形成に使用されているという事実によって達成されます。低い安定化電流 (約 2 mA)、かなり高い入力ミリボルトメータ抵抗に影響されます。

デバイスでは、固定抵抗器 - MLT、チューニング - マルチターン SP5-11 を使用できます。微小電流計 RA1 - 矢印の全偏向電流が 263 ... 24 μA の任意の電流計 (M50、M100 など)。ツェナーダイオードを交換する場合は、安定化電圧の温度係数が最も低いものを選択する必要があります。

小さな電圧偏差を監視するためのデバイス

デバイスをセットアップするには、調整可能な DC 電圧源とデジタルマルチメーターが必要です。まず、しきい値（測定可能な最小）電圧がデバイスの入力に印加され、抵抗器 R3 の「バランス」により、微小電流計 PA1 の矢印がゼロに設定されます。次に、電圧が制御可能な最大レベルまで増加し、抵抗器 R6 の「感度」によって矢印がスケールの最終分割に設定されます。指定された制限内で入力電圧を変更することにより、スケールは標準電圧計を使用して電圧偏差の単位で校正されます。

私は、記載されているミリボルト計を使用して、11 ボルトの自動車バッテリーの充電状態を EMF によって評価しました。このために、次の電圧レベルが設定されます: しきい値 - 13 V、最大 - 2 V (スケールの「長さ」は 24 V)。合計偏向電流が 50 μA の M2 マイクロアンペアで動作する場合の、このような特殊なミリボルトメーターのスケールの変形例を図に示します。 XNUMX; スケールは「まっすぐな」形で表示されます。スケール上の文字 N は、すでに適用されているスケールの目盛を示し、E - EMF (無負荷バッテリー電圧) をボルト単位で、Q - バッテリーの充電度をパーセント単位で示します。

このデバイスは、厚さ 1 mm のフォイルグラスファイバーで作られたプリント基板に取り付けられています。基板図を図に示します。 3.

調整中に 10 V と 15 V のレベルを設定すると、車のオンボード電圧の正確なメーターが得られます。

VD4 ダイオードの端子が閉じている場合、電圧計の測定値の温度依存性はさらに小さくなります。

著者: B.タタルコ、トヴェリ

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