Юный техник, 2010 № 06

Если же вы откроете этот ящичек, то увидите, что, кроме двух окошечек — на торцевой стороне коробки и на боковой, — внутри по диагонали укреплено зеркальце. Оно расположено вертикально под углом в 45° к стенкам, в которых прорезаны отверстия. Вот и все несложное устройство этого «чуда оптики».

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ Радиолюбительские измерения

Если вы уже пробовали собирать конструкции, опубликованные в «Юном технике», то, возможно, не раз задумывались, чем измерить напряжение или ток в цепях. Сегодня поговорим об этом.

Простейший и абсолютно необходимый радиолюбительский прибор — это авометр (ампервольтомметр), или, в просторечии, тестер (от английского test — испытывать, пробовать). Он позволяет измерять токи (амперы), напряжения (вольты) и сопротивления (омы). Сейчас его несложно купить, но возникает вопрос: а какой именно выбрать?

Стрелочный или цифровой? Допустим, настраиваете вы радиоприемник, подсоединив вольтметр к его выходу и имея задачу получить максимум напряжения сигнала. По стрелке ясно видно, растет напряжение или падает. А на цифровой шкале — сплошное мелькание многозначных чисел, и вы непрерывно решаете: последующее показание больше предыдущего или меньше? Получается не настройка, а мученье. Возразят: у цифрового прибора больше точность!

А нужна вам она? Допуск на номиналы радиодеталей (резисторов, конденсаторов) составляет 10…20 %, редко 5 %, а уж детали с допуском 1…2 % встречаются довольно редко и считаются прецизионными (особо точными). Такие же отклонения допустимы и в режимах транзисторов, и в питающих напряжениях, поэтому точности измерения в 5… 10 % вам более чем достаточно. В то же время цифровой тестер, показанный на фото, дает точность выше 0,1 % (ошибка на единицу в третьем-четвертом знаке). А для работы ему нужна батарейка, и прибор надо не забывать выключать, чтобы не разрядить ее. Вот и судите…

Заодно на снимке показаны и необходимые вам инструменты: кусачки-бокорезы, пассатижи-утконосы и миниатюрная отвертка. Но ближе к делу.

В основе измерений лежит закон Ома, который радиолюбителю надо знать, как «Отче наш». Вообще-то вы о нем можете прочитать в любом школьном учебнике физики. Для облегчения запоминания предлагаю такую форму:

Здесь U — напряжение в вольтах, I — ток в амперах и R — сопротивление в омах. Допустимо брать ток в миллиамперах, тогда сопротивление будет в килоомах. Закройте пальцем знак величины, которую надо найти, и прочитайте ответ. Например, U = I∙R. Или: I = U/R. Наверное, вы уже заподозрили, что, зная закон Ома, совсем не обязательно измерять все три величины — вполне достаточно двух, а третья вычисляется. Это действительно так, и чаще всего приходится пользоваться вольтметром. С него и начнем.

Вольтметры. Прикоснувшись выводами вольтметра к выводам какого-либо резистора, включенного в работающем устройстве, вы измеряете падение напряжения на нем — U. А сопротивление резистора R обычно известно — написано на его корпусе. Теперь вы знаете все. Например, напряжение на резисторе 1 кОм составило 5 В, значит, ток через этот резистор равен 5 мА.

Вольтметр хорош тем, что он не требует изменений в работающем устройстве — ничего не надо отпаивать или отсоединять. Но он и не должен нарушать работы устройства, следовательно, ток через вольтметр должен быть пренебрежимо мал по сравнению с током в измеряемой цепи. Значит, вольтметр должен быть высокоомным устройством. Внутреннее сопротивление вольтметра не часто указывают в его инструкции, и для цифрового прибора (на фото), имеющегося у автора, пришлось определить его экспериментально. Оно оказалось равным 1 МОм на всех пределах измерения постоянного напряжения. Много это или мало? Смотря в каком случае — в приведенном примере при напряжении 5 В ток через вольтметр составит 5 мкА, что в тысячу раз меньше тока в цепи, и практически никакой погрешности прибор не внесет. А если вы измеряете падение напряжения на мегаомном резисторе, погрешность будет очень большая.

Сейчас в обиходе почти исключительно приборы (измерительные головки) магнитоэлектрической системы (рис. 1). В них имеется постоянный магнит 1 с полюсными наконечниками 2 и сердечником 3, между которыми создается однородное магнитное поле. В нем может поворачиваться рамка 4 с обмоткой из многих витков тонкого провода, закрепленная на оси 5. Ток в рамку подается через спиральные пружинки 6, создающие момент, противодействующий повороту рамки. С осью соединена стрелка 7 с противовесами 8, сбалансированными так, чтобы стрелка не отклонялась при поворотах и наклонах всего прибора.

В современных малогабаритных приборах подковообразные магниты уже не используют, а намагничивают неподвижную арматуру 2 и 3.