На этом занятии рассмотрим, как сделать самодельные измерительные приборы. Хотя, если покупать такие детали, то стоимость самодельного прибора может превысить стоимость китайского цифрового тестера.
Но для общего понимания процессов эта информация будет полезна. Возможно кто – то захочет собрать зарядное устройство для аккумулятора и подключить к нему амперметр и вольтметр. А у кого – то возможно такие детали есть в наличии. Почему бы не собрать самодельные приборы.
Итак, нашёлся в старых запасах микроамперметр М2003. На шкале написано 100 µА - чувствительность прибора 100 мкА. А вот если будет на шкале надпись 100 mA, то чувствительность прибора будет намного ниже - 100 мА.
Чтобы из прибора сделать вольтметр постоянного тока, для того же зарядного устройства, необходимо последовательно с прибором подключить сопротивление. Его необходимо подобрать. Точно сопротивление подбирается с помощью другого вольтметра (например, китайского цифрового тестера, который можно попросить на время у знакомых). Грубо – по формуле:
R = U / I
На шкале прибора написано 100 µА, а мы хотим сделать вольтметр на 25 вольт. Подставляем значение в формулу. При этом помним, что стрелка прибора отклоняется на всю шкалу при токе 100 мкА = 0,0001 А.
R = 25 В/ 0,0001 А= 250000 Ом
Получилось 250000 Ом = 250 кОм
А вот если у вас прибор со шкалой 100 mA (0,01А), то сопротивление будет:
R = 25 В/ 0,01A = 2500 Ом = 2,5 кОм
Для тех, кто не запомнил информацию с первого курса:
1 А = 1000 мА = 1000000 мкА
1 кОм = 1000 Ом
1 мОм = 1000000 Ом
В формулу, которая, как многие помнят с первого курса, является законом Ома, значения необходимо вводить только в вольтах, амперах и омах.
Для вольтметра важно, чтобы внутреннее сопротивление прибора было как можно больше. Ведь, если включить вольтметр в слаботочную цепь, то он несколько «просадит» напряжение.
в точке измерения. Поэтому предпочтительнее будет применять при изготовлении вольтметра микроамперметр и тогда внутреннее сопротивление прибора будет равно 250 кОм + сопротивление катушки микроамперметра (Омы).
Для прибора можно изготовить и самодельную шкалу. Такие специальные программы есть в интернете. Шкала затем распечатывается на бумаге и приклеивается поверх шкалы прибора (для этого миллиамперметр придётся разобрать). Но проще просто пересчитывать данные в уме. Например, мы видим, что вся шкала на приборе 100 мА, а у нас уже получился вольтметр на 25 вольт. Следовательно, вся шкала теперь 25 вольт, то есть 100 мА - это 25 вольт. Соответственно, если стрелка будет указывать на 20 мА – это будет равно 5 вольтам. На 40 мА – равно 10 вольтам.
Теперь сделаем самодельный амперметр. Такой прибор будет измерять ток (например, можно встроить прибор в самодельное зарядное устройство для аккумуляторов). Случайно в наличии оказался миллиамперметр на 5 мА.
То есть, если этот прибор использовать как миллиамперметр, то максимально можно измерить ток до 5 мА. А если хотим измерить ток до 500 мА, или до 5 Ампер? Тогда надо большую часть тока пустить в обход этого прибора, по шунту, который подключается параллельно прибору. Если будем делать прибор на 500 мА, то вся шкала у нас будет 500 мА (мысленно дорисовываем по 2 нолика к каждой цифре), а одно деление будет равно 20 мА. Внутреннее сопротивление прибора оказалось 19 Ом. Теперь по формуле посчитаем сопротивление шунта на предел 500 мА. R(шунта) = R(прибора) / (I (предел шкалы) / I (шкала прибора) – 1) = 19 /( 500/ 5-1) = 0,15 Ом.
По таблице определяем сопротивление проводов для шунта (делаем проволочное сопротивление).
Диаметр провода, мм
Сопротивление 1 метра, Ом
0,2 мм - 0,56 Ом
0,25 мм - 0,36 Ом
0,31 мм - 0,23 Ом
0,35 мм - 0,18 Ом
0,41 мм - 0,13 Ом
Теперь, при применении шунта, большая часть тока будет проходить по шунту (если ток в цепи 500 мА, то 5 мА будет проходить через катушку прибора, а 495 мА через шунт). А если сделать прибор на 2 шкалы измерения – 500 и 100 мА? Здесь необходимо пересчитать шунт на предел 100 мА.
Другой вариант. Наматываем из проволоки шунт сопротивлением 1 Ом. Сопротивление миллиамперметра 19 Ом. Следовательно, большая часть тока будет протекать через шунт, так как его сопротивление току меньше. Если делаем миллиамперметр на шкалу 500 мА, то получится, что прибор будет протекать ток равный 1/19 *500 = 26 мА. А прибор рассчитан на 5 мА. Поэтому можно выбрать 2 варианта – уменьшить сопротивление шунта, или в цепь миллиамперметра добавить переменный резистор, которым выставить на шкале необходимый ток в 5 мА. То есть теперь если через лампочку течёт ток 500 мА, а через прибор будет течь ток 5 мА.
Страница дистанционного радиокружка В Контакте
Мой сайт "Техническая академия"