Voltímetro de tensión de red con escala ampliada. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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Durante la depuración de varios dispositivos que funcionan con una tensión de red de 220 V, a menudo resulta necesario controlar el valor de la tensión de alimentación. En este caso se suele utilizar el probador que se encuentra actualmente sobre la mesa de montaje. Pero debido a los frecuentes cambios en el tipo de trabajo y el rango de medición, los contactos del interruptor del probador se desgastan rápidamente. Y si además se olvida colocar el interruptor en la posición deseada, las consecuencias para el dispositivo de medición pueden ser muy desastrosas.

Entonces, si después de medir las resistencias intenta medir el voltaje de la red sin cambiar el rango, una nube de humo del dispositivo puede arruinar su estado de ánimo durante mucho tiempo. Para evitar esto, se propone fabricar un voltímetro simple basado en un indicador de cuadrante que monitorearía continuamente el voltaje de la red.

El diagrama esquemático del dispositivo se muestra en la figura.

Se suministra un voltaje de 220 V a través del diodo rectificador VD1 y la resistencia R1 al transistor VT1, que, cuando se enciende de esta manera, funciona en modo de avería por avalancha. La sensibilidad del dispositivo depende del valor de resistencia de la resistencia R2. Hasta que el voltaje en la unión emisor-base del transistor VT1 supere los 6...9 V (dependiendo de la instancia específica del transistor), la corriente a través de esta unión es demasiado pequeña y el voltaje entre los terminales base-emisor de VT2 es Menos de 0,55 V, que no es suficiente para abrirlo. Tan pronto como el voltaje en estos terminales supere los 0,65 V, el transistor comenzará a abrirse y la aguja del microamperímetro dejará la marca cero. Este transistor funciona como seguidor de emisor, lo que permite reducir la inestabilidad de temperatura de las lecturas del dispositivo y prescindir de elementos especiales de compensación térmica.

El amplificador de corriente en el transistor VT2 se alimenta mediante un estabilizador paramétrico simple que utiliza diodos VD2, VD3, resistencia R3 y LED HL1-HL3, que actúan como un diodo zener con un voltaje de estabilización de 4,6...7 V, al mismo tiempo. están diseñados para iluminar la escala del instrumento. Los condensadores C1, C3 suavizan las ondulaciones de la tensión rectificada, el condensador C2 extingue el exceso de tensión de red. La resistencia de la resistencia R5 determina cuánto se puede estirar la escala.

Detalles. Resistencias fijas de tipos MLT, S1-4, BC. Resistencia trimmer R5 tipo SP3-29A (utilizada en televisores ULPTsTI-61) o cualquier otra resistencia 4,7...10 MOhm. Condensadores C1, C3 series K50, K52, K53 o sus análogos importados. Condensador no polar C2 de tipos K73-17, K73-16 para una tensión de al menos 400 V. Los diodos VD1VD3 se pueden reemplazar por cualquiera de las series KD209, KD410, KD243D, KD 247G, 1N4004, 1N4007. Los LED KIPD21G-K económicos se pueden reemplazar por KIPD21P-K, L-1513src-E, L-1513src-.. Transistor VT1: cualquiera de las series KT315, KT312; VT2: de las series KT3102, KT342, SS9014, BC549, 2SC184. Debe seleccionarse con un coeficiente de transferencia de corriente base de al menos 500.

Puede utilizar cualquier microamperímetro de tamaño pequeño del indicador de corriente de grabación de una grabadora doméstica, por ejemplo, M4387, M4762.1, M4761. Debe tenerse en cuenta que el tipo de indicador de cuadrante determina cuánto se puede estirar la escala del voltaje medido. Así, con una resistencia de la resistencia R5 de 0 Ohm con un marco M68501 (300 µA), la escala se ajustará a 15 V, y con marcos sensibles M4260, M4204 con una corriente de desviación total de 50 µA, la escala del dispositivo está comprimido a 8 V. Por supuesto, un dispositivo tan sensible (216...224 V) puede tener una aplicación limitada, pero es visual e interesante para diversos experimentos y pruebas.

Configuración. La resistencia R2 regula la sensibilidad del dispositivo, la resistencia R5 regula el ancho del rango de voltajes medidos; a medida que aumenta, el rango se expande. Gracias a la presencia de una cascada amplificadora de corriente en el transistor VT2, el dispositivo puede funcionar con casi cualquier marco de medición con una corriente de desviación total de la aguja de 50 a 1000 μA.

Para calibrar el dispositivo, es recomendable utilizar un voltímetro digital preciso (no peor que ±1%) y un autotransformador. Para un monitoreo constante del voltaje de la red, se recomienda seleccionar el rango 198-242 V (desviación ±10%) o 176-242 V (-20...+10%). Si se necesita un control más preciso, se puede hacer una escala para 215...225 V. Después del ajuste final del dispositivo, se recomienda reemplazar las resistencias de recorte por unas constantes, la misma resistencia que parte de los recortadores (la la estabilidad de las resistencias de ajuste es mucho peor).

Al cambiar proporcionalmente la resistencia de la resistencia R1 y la capacitancia del condensador C2, se puede controlar un voltaje significativamente diferente de 220 V. Se utilizan LED para iluminar la escala, lo que suele ser muy conveniente. Si no es necesaria la retroiluminación, se pueden sustituir por un diodo Zener de 4...7 V.

Se puede dibujar cuidadosamente una nueva escala para el dispositivo con un bolígrafo sobre papel estucado para equipos de oficina. La balanza antigua se retira del marco de medición. Según su forma, se corta una nueva de una hoja de papel, que se debe pegar con pegamento "Moment" en lugar de la que se quitó. Además, durante la calibración, se le hacen las marcas necesarias.

Se puede hacer una escala muy hermosa en una impresora con un cartucho de color, pero esto es una cuestión de capacidades.

Estructuralmente, el dispositivo puede fabricarse como un dispositivo independiente en su propia carcasa o integrarse en el cuerpo de cualquier dispositivo, lo que es más conveniente para no saturar el escritorio y las superficies adyacentes con una variedad de equipos de medición. Al configurar y utilizar el dispositivo, se deben observar las precauciones tomadas cuando se trabaja con una tensión de red de 220 V.

Autor: A. L. Butov

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