Здравствуйте мои уважаемые читатели!
Эта проблема очень интересна и одновременно с этим содержит очень много «подводных камней»!
И первая проблема – это измерительный прибор, какой применять в качестве «индикатора»? Можно применить стрелочный прибор, но в настоящее время как-то старомодно ставить индикатор записи от магнитофона, а «красивый» и точный прибор занимает много места на передней панели. Напрашивается цифровой индикатор-вольтметр, он и места занимает немного, и точность имеет приемлемую.
В любом случае чтобы измерительный прибор показывал ВЧ напряжение, требуется применение ВЧ преобразователя на входе.
Максимальное выходное напряжение генератора обычно не превышает 1В и вот здесь появляется вторая проблема – чем его выпрямлять. Для стрелочного прибора решение простое – ВЧ диодами выпрямили, и если требуется, то можно и усилить, а стрелочный прибор градуируется именно по измеряемому напряжению. А как быть с цифровым вольтметром – он уже отградуирован и если ставить усилитель перед вольтметром, потребуется учитывать поправочный коэффициент, что очень неудобно…
В феврале я начал рассматривать эту проблему
В качестве цифрового измерительного прибора можно применить мультиметр, но встроить его в панель генератора нереально, придется делать для этого клеммы на передней панели генератора.
Такой вариант предлагали очень многие авторы, и получается нормально, но это больше подходит для самостоятельного измерительного прибора.
Рис. 1. Простой китайский вольтметр.
Решением этой проблемы оказался цифровой вольтметр «0 … 100В» с четырехзначным индикатором. При работе на пределе 9,999В разрешение у этого прибора 1мВ, что очень заманчиво! Таких вольтметров в наличии два, с зелёными индикаторами и с красными. Какой будет установлен в генераторе выяснится, при окончательной сборке, ведь в частотомере красные индикаторы…
Собираем схему и проверяем, «что может» этот прибор
Рис. 2. Схема для оценки возможностей вольтметра на пределе измерения «0 … 9,999В».
Резистор R2 многооборотный, для более плавного изменения напряжения U1.
Устанавливаем Uпит = 11В и при закороченном резисторе R1 измеряем границы измерения на пределе «0 … 9,999В» и получаем первый «сюрприз» - оба прибора начинают измерять напряжение с 300 мВ и далее до 9,999 мВ. Верхний предел соответствует и при увеличении напряжения на 1 мВ прибор переходит на предел 10В, что так же правильно. Очень обидно, а на мультиметре, даже на самом простом, есть предел «0 … 200 мВ». Придётся с этим смириться – размеры простого вольтметра дают пространственный выигрыш на передней панели генератора.
Удаляю перемычку с резистора R1и измеряем входное сопротивление и для этого устанавливаем напряжение U1=900 мВ, увеличиваем сопротивление дополнительного ( «гасящего» ) резистора до показаний «зелёного» вольтметра U2= 450 мВ. Отключаем дополнительный резистор и измеряем его величину. Получилось больше 100 кОм - это хороший показатель!
Остаётся проверить разницу показаний вольтметров при изменении напряжения. Вольтметры включены параллельно. Интересно, какая будет разница в показаниях при плавном увеличении напряжения.
Рис. 3. Таблица разницы показаний двух одинаковых вольтметров, отличаются только цветом индикаторов.
Хорошие совпадения в показаниях при измерении. Максимальная разница в показаниях 10 мВ при измерении напряжения 2500 мВ, что составляет 0,4% от измеряемой величины. Какая погрешность в конкретном приборе неизвестно, но показания отличаются в долях процентов и для измерения величины выходного напряжения генератора будет даже очень достаточно, так как ещё неизвестно какая погрешность будет при выпрямлении ( или детектировании ) ВЧ напряжения в широком частотном диапазоне генератора.
Место на передней панели генератора вольтметр «честно» заслужил и приблизительно вот так он будет «смотреться» на передней панели генератора
Рис. 4. Фрагмент передней панели генератора.
Остаётся только выбрать какого цвета будут индикаторы…
И теперь надо решить задачу, как и чем, преобразовывать переменное ВЧ напряжение в постоянное с минимальной погрешностью.
В литературе и в интернете схем очень много, но практически все схемы в качестве индикаторов применяют стрелочные приборы или имеют выход для подключения мультиметра… И очень все хорошо и подробно рассказано, и авторы серьёзные, остаётся связать основу предлагаемых милливольтметров и с выбранным для генератора вольтметром.
Надеюсь, в следующем материале об этом рассказать.
Жду комментариев и лайки. Подписывайтесь на канал.
Зима наступила, будьте осторожны и берегите себя!!!
Желаю всем здоровья, удачи и хорошо подготовиться к встрече 2024 года!!! Не забывайте – год високосный!!!
И хочу пожелать всем чистого и мирного неба над головой!!!