Схемы


Схемы > Измерения > Вольтметр сетевого напряжения с растянутой шкалой и световой сигнализацией

Вольтметр сетевого напряжения с растянутой шкалой и световой сигнализацией

При конструировании, ремонте и отладке различной радиоаппаратуры нередко даже опытные радиолюбители совершают элементарные ошибки, которые заканчиваются плачевным финалом для эксплуатируемых ими измерительных приборов. Одна из таких ошибок – извечное радиолюбительское желание измерить сетевое напряжение 220 В, не переключив авометр на соответствующий род работ.

Это несложное устройство, принципиальная электрическая схема которого показана на рис.1, предназначено для контроля сетевого напряжения переменного тока 220 В. Устройство может занять достойное место в радиолюбительской мини$лаборатории или найти применение при доработке различной промышленной бытовой аппаратуры.

Рис.1. Схема вольтметра сетевого напряжения с растянутой шкалой
Рис.1. Схема вольтметра сетевого напряжения с растянутой шкалой

В качестве прототипа использовалось авторское устройство, описание которого можно найти на страницах журнала “Электрик” [1]. Предлагаемое устройство, в дополнение к функции индикации стрелочным микроамперметром сетевого напряжения, имеет возможность прерывистым звуковым сигналом информировать оператора о значительном превышении сетевого напряжения. Этот несложный узел также можно использовать и для доработки устройств автоматического отключения потребителей электроэнергии от сети, повысив их функциональность.

Устройство питается от сети переменного тока 220 В. Избыток энергии сетевого напряжения гасится высоковольтным пленочным конденсатором C1, далее пониженное напряжение через токоограничительный резистор R4 поступает на однополупериодный выпрямитель напряжения, выполненный на диоде VD2 и светодиодах HL1–HL3. Выпрямленное напряжение ограничивается термокомпенсированным стабилитроном VD3, а пульсации выпрямленного напряжения фильтруются оксидным конденсатором C4.

Устройство работает следующим образом. Сетевое напряжение через выпрямительный диод VD1 и ограничительный резистор R1 поступает на конденсатор фильтра выпрямленного напряжения C2. Напряжение, до которого заряжается этот конденсатор, почти прямо пропорционально зависит от напряжения сети. Шкалу малогабаритного микроамперметра для отображения величины сетевого напряжения желательно сделать растянутой, например, разместив на ней наиболее важный участок со значениями 180…250 В.

Транзистор VT1 работает как микромощный микротоковый стабилитрон с напряжением стабилизации около 40…50 В. Пока напряжение на его переходе меньше напряжения обратимого лавинного пробоя, этот транзистор закрыт, напряжение на выводе затвора VT2 относительно общего провода почти равно нулю, VT2 закрыт, показания микроамперметра PA1 минимальны. Также будет закрыт и транзистор VT3.

Когда напряжение на эмиттерном переходе VT1 станет больше порогового, этот транзистор откроется, откроется и истоковый повторитель на VT2, стрелка микроамперметра отклонится. Чем больше сетевое напряжение, тем на больший угол отклоняется стрелка от начального положения. В случае, если напряжение сети значительно превышает допустимую норму, например 260 В, напряжение на выходе истокового повторителя на VT2 достаточно для открывания p7канального полевого транзистора VT3. В результате мигающий светодиод HL4 вспыхивает, в такт его вспышкам пищит звуковой пьезокерамический излучатель со встроенным генератором HА1. Порог включения звуковой сигнализации устанавливают регулировкой подстроечного резистора R9. Светодиоды зеленого цвета свечения HL1–HL3 кроме выполняемой ими функции выпрямления сетевого напряжения подсвечивают шкалу прибора.

Детали. Резистор R4 желательно применить невозгораемый Р177 или аналогичный импортный разрывной. Остальные постоянные резисторы любые малогабаритные, например, С174, МЛТ, С2723, С2733. Подстроечные резисторы СП471, РП1763, СП3738 или аналогичные малогабаритные импортные. После окончательной настройки устройства подстроечные резисторы желательно заменить постоянными, что повысит долговременную точность настройки измерителя. Конденсатор C1 на рабочее напряжение не менее 630 В. Подойдут отечественные полиэтилентерефталатные К73717, К73724, К73739. Также в качестве C1 можно применить и пару последовательно включенных импортных конденсаторов типа GPF 250V~X2 емкостью 0,47 мкФ. Конденсатор C3 – любой малогабаритный керамический, а C4 – импортный аналог К5035.

Диоды 1N4004 можно заменить любыми из серий КД209, КД243Г–Ж, КД247В–Д, КД105Б–Г. Стабилитрон Д818Г можно заменить любым из этой серии или КС482А, КС510А, КС191М, Д814Б. Применение стабилитрона в миниатюрном стеклянном корпусе нежелательно. Светодиоды HL1–HL3 можно заменить практически любыми с допустимым прямым током от 20 мА, видимого цвета свечения, например, КИПД66Д7Л, КИПД24Ж7Л, АЛ307Н7М. Мигающий светодиод HL4 можно заменить любым из серий L56B, L36В, L796B и другими.

Биполярные транзисторы серии КТ501 не совсем обычные, они допускают относительно высокое напряжение база–эмиттер. Без значительной корректировки сопротивления резистора R2 можно использовать транзисторы КТ501Ж–КТ501М. При отсутствии такого или аналогичного транзистора микротоковый стабилитрон на 30…50 В можно изготовить из нескольких транзисторов типов КТ315, КТ312. Полевые транзисторы КП501Б заменимы любыми из этой серии или КП504, КП505, К1014КТ1, ZVN2120.

Автор использовал микроамперметр типа М4761 с сопротивлением рамки около 900 Ом, взятый из старого неисправного бытового катушечного магнитофона “Сатурн”. Подойдут и другие аналогичные микроамперметры от индикаторов уровня записи/воспроизведения. Применение в качестве VT2 полевого транзистора делает практически независимыми ранее выставленные настройки (кроме регулировки R7) от типа применяемого стрелочного индикатора. Пьезокерамический излучатель звука можно заменить потребляющими небольшой ток EFM7473, EFM7475, EFM7250.


Рис.2. Эскиз печатной платы

Настройка устройства сводится к установке требуемых чувствительности прибора и “растянутости” его шкалы, что достигается подбором и регулировкой сопротивлений резисторов R2, R3, R5, R7. Резистором R10 можно установить желаемую громкость сигнала звукового излучателя HA1. Эскиз печатной платы показан на рис.2.

Литература

1. Бутов А.Л. Вольтметр сетевого напряжения с растянутой шкалой//Электрик. – 2002. – №7. – С.14.

2. Бутов А.Л. Устройство контроля напряжения сети//Схемотехника. – 2003. – №2. – С.44.

А.Л. Бутов, Ярославская обл.
Радіоаматор 2005 №08


Дата публикации: 2008-04-05
Прочтено: 7539
Версия для печати: Версия для печати


  &nb
Мы рекомендуем еще посмотреть:

Антенный коммутатор на 144 МГц

<< Назад в раздел   Распечатать   Рекомендовать

Из теории длинных линий известно, что четвертьволновый отрезок коаксиального кабеля, короткозамкнутый на конце, на резонансной частоте имеет бесконечно большое сопротивление. Из-за отсутствия высокочастотных коаксиальных реле длительное'время использую это свойство для коммутации антенного усилителя, рис.1.

 рис.1

В режиме приема на антенный усилитель и обмотки реле подано напряжение питания. Четвертьволновые отрезки, подключенные к входу и выходу усилителя являются продолжением соединительного кабеля и при Rвх к Rвых, равного волновому сопротивлению кабеля не оказывают влияния на параметры фидера. Четвертьволновые отрезки, предназначенные для "обхода", короткозамкнутыми отрезками со стороны антенны и трансивера имеют большое сопротивление. Их амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) приведена на рис.2.

Амплитудно-Частотная Характеристика

Таким образом, кроме чисто изоляционных свойств они обладают и фильтрующими свойствами, являясь довольно эффективным фильтром с крутыми скатами, обусловленными высокой добротностью на резонансной частоте.

В режиме передачи питание с усилителя снимается, а его вход и выход заземляются, что обеспечивает практически полную гарантию защищенности от проникновения ВЧ сигнала передатчика. Кроме того, четвертьволновые отрезки, подключенные непосредственно к входу и выходу антенного усилителя, являются режекторными фильтрами для передатчика, а два других отрезка, соединенные последовательно, имеют длину, равную 0,5 лямбда и обладают свойством трансформатора сопротивлений 1:1, не оказывая влияния на параметры фидера.

В качестве коммутационных реле могут использоваться любые, имеющиеся в наличии. Основное требование к реле - как можно меньшая межконтактная емкость. Хорошие результаты получаются при использовании РЭС-34, РПВ-2/7 и т.п. при выходной мощности до 200 Вт.

Вариант изготовления антенного коммутатора приведен на рис.3.

 рис.3

Четыре четвертьволновых отрезка кабеля, длиной 342 мм для частоты 144,1 МГц размещаются в дюралевой трубе длиной 340 мм и диаметром 30 мм. Один конец трубы завальцован в небольшую коробку с двумя высокочастотными коаксиальными разъемами (справа на рисунке), разделенными экраном. Другой конец завальцован в большую коробку (слева на рисунке), в которой находятся два реле и плата усилителя мощности, рис.3. Следует учитывать требования к монтажу высокочастотных устройств и обязательно отделять экраном входную цепь от выходной.

На этом же принципе, основываясь на свойстве четвертьволнового отрезка, осуществляется безрелейная коммутация 20-ти ваттного усилителя мощности, установленного в автомобиле. Вместо высокочастотных реле используется диодная коммутация - встречно-параллельное включение кремниевых диодов КД503Б, рис.4.

 рис.4

В режиме передачи ВЧ сигнал трансивера открывает ключи и четвертьволновый отрезок со стороны входа РА оказывается короткозамкнутым, а со стороны антенны имеет большое сопротивление. В режиме приема мощности сигнала, поступающего из антенны, недостаточно для того, чтобы открыть ключи и сигнал через четвертьволновый отрезок беспрепятственно проходит на вход трансивера. При очень большом сигнале диодные ключи выполняют защитную функцию.

Усилитель мощности собран на транзисторах КТ925А и КТ925В по схеме, опубликаванной в "Р-Д" №1-96.

На его вход с "ручного" трансивера подается 100 мВт, а на нагрузке 50 Ом получается около 20 Вт. Усилитель работает на укороченную четвертьволновую магнитную антенну СВ диапазона с частично обрезанной верхней частью - выше удлиняющей катушки.

С.Ксенофонтов, ES4BW г.Кохтла-Ярве (Радио - Дизайн N 1-98,c.19-20)
бетонный фундамент - справочник строителя || bosch аккумуляторы.

Все самое необходимое для ремонта Электроники © ElectronicsDesign.RU, 2010. Все права защищены.