Измерительные приборы для радиолюбителя своими руками

Простые приборы для радиолюбителей

Радиолюбительские приборы-помощники

В процессе изготовления радиолюбительских схем, при её настройке, а также при регулировке аппаратуры радиолюбителю необходим целый набор измеритель­ных приборов. В первую очередь понадобятся: мультиметр, ос­циллограф, генераторы высокой и низкой (звуковой) частот , цифровой часто­томер , универсальный высокочастотный вольтметр с высокоомным входом…

Сейчас многие приборы можно купить, а некоторых и можно не найти в продаже. Их самостоя­тельное изготовление не отличается большой трудностью и вполне доступно радиолюбителям.

В число таких приборов-помощников входят:

• индика­тор высокочастотного поля,
• индикатор излучения,
• прибор для проверки транзисторов,
• ВЧ и универсальный вольтметр.

Схемы приборов построены на старой советской элементной базе, поэтому многие компоненты можно заменить на современные аналоги.

Принципиальная схема индикатора поля

На рисунке показана схема простого индикатора напряженно­сти поля. Индикатор высокочастотного поля используют для обнаружения излучения-передатчика и грубого измерения частоты колебаний, а также как индикатор на­пряженности поля при согласовании выхода передатчика с сопротивлением из­лучения антенны. Индикатор представляет собой детекторный приемник, нагрузкой ко­торого служит микроамперметр на ток полного отклонения стрелки 100 мкА.

Главная особенность этого индикатора — отсутствие питания. Стрелка индикаторной головки отклоняется от наводящего в антенне ВЧ поля.

Прибор собирают на изоляционной плате. Антенна — тонкий металлический штырь длиной 20 — 30 см. Для диапазона 25 — 31 МГц контурную катушку L1 заматывают на каркасе диаметром 12 мм. Она содержит 12 — 14 витков прово­да ПЭВ-1, Конденсатор С1 — подстроечнный с воздушным диэлектриком. Ось ротора выводят на переднюю панель и снабжают лимбом с нанесенной шкалой, проградуированной в Мегагерцах.

Принципиальная схема индикатора излучения

На рисунке, выше представлена схема индикатора излучения передатчи­ка с визуальным контролем. Для контроля использована небольшая лампочка, рассчитанная на напряжение 1 В или светодиод. В случае использования светодиода, нужно последовательно подключить сопротивление 30-100Ом.

Индикатор представля­ет собой детекторный приемник с двухкаскадным усилителем постоянного тока на транзисторах МП16Б (или им аналогичных отечественных или зарубежных). В цепь коллектора выходно­го транзистора VT3 включена индикаторная лампа.

Индикатор смонтирован на изоляционной плате и вместе с батареями питания размещен в пластмассовом футляре подходящих размеров. Каждую батарею питания можно составить из 3-x аккумуляторов по 1,2в.

Приближенно проградуировать шка­лу индикатора поля можно по сиг­налу от измерительного генератора высокой частоты. К его выходу подклю­чают отрезок провода длиной 30 см. Вблизи этого провода располагают шты­ревую антенну градуируемого индикато­ра поля.

Схема вольтметра постоянного напряжения

Вольтметр измеряет постоянные напряжения величиной до 100 В. Он выполнен по мостовой схеме на транзисторах — Т1 и Т2. В одну диагональ моста включен измерительный прибор, в другую — источник питания.

Регулировка вольтметра состоит из двух этапов. Сначала, изменяя значения резисторов R4 и R5, добиваются равенства напряжений на коллекторах транзисторов Т1 и Т2. Затем с помощью переменного резистора R6 устанавливают стрелку измерительного прибора на ноль.

Измеряемое напряжение через резисторы R1, R2 и R3 подается на базу транзистора Т1. При этом нарушается равновесие моста, и через миллиамперметр начинает протекать ток, пропорциональный напряжению.

Резисторы R1 — R3 подбирают с точностью ±5%.

Эту схему можно использовать как приставку к авометру с малым входным сопротивлением.

Схема универсального вольтметра

Универсальный вольтметр, схема которого изображена на рисунке прост изготовлении и налаживании.

Входное сопротивление его около 2 МОм на пределе измерения постоянного напряжения 1 В и 4,5 МОм на остальных пределах (10, 100, 1000 В). Напря­жение высокой и звуковой частот можно измерять в пределах от 0,1 до 25 В. Транзисторы VT1 и VT2 образуют парафазный истоковый повторитель. Измеря­емое напряжение приложено к затворам транзисторов и одновременно к цепи R5, R14. В результате между затвором и истоком каждого транзистора действу­ет половина измеряемого напряжения, но с разной полярностью. Это приводят к тому, что в одном плече ток стока уменьшается, в другом — увеличивается я между точками а и б появляется разность потенциалов, отклоняющая стрелку микроамперметра РА1 пропорционально приложенному напряжению.

Детекторная цепь C1,VD1,R7, C2 предназначена для измерения напряжения ЗЧ. А напря­жение ВЧ измеряют с помощью выносной головки, схема которой показана на рисунке слева. Питают прибор от батареи с напряжением 9 В.

Транзисторы для вольт­метра должны быть подобраны близкими по параметрам. Для подборки тран­зисторов можно воспользоваться устройством, схема которого изображена на рисунках, ниже.

Схема проверки маломощных биполярных транзисторов

Одно из условий безотказной работы аппаратуры радиоуправления — применение в ней проверенных радиоэлементов и особенно транзисторов. Известно, что разброс параметров транзисторов одного типа может быть трехкратным и более. Например, у транзистора значение коэффициента передачи по постоянному току h21Э может находиться в пределах 40—160. В ряде случаев при изготовлении аппаратуры устанавливают ограничения на параметры применяемых транзисторов. Обычно это относится к значениям h21Э.

Часто при построении схем необходимо подобрать пары одинаковых по параметрам транзисторов.
У маломощных транзисторов обычно проверяют обратный или так называемый неуправляемый ток коллектора Iкбо при отключенном эмиттерном выводе, а также h21э в схеме с заземленным эмиттером.

На рисунке, ниже приведена схема стенда для проверки маломощных транзисторов как с р-n-р, так и с n-р-n переходами. I кбо измеряется непосредственно микроамперметром ИП-1 с пределом до 100 мкА. У микроамперметра ИП-1 должна быть шкала с нулем посередине. h21э определяется как отношение измеренного тока коллектора Iк к установленному по прибору ИП-1 значению тока Iо в цепи базы транзистора. Ток в цепи базы устанавливается с помощью переменных резисторов R3, («грубо») и R₂ («точно»). При точном измерении шунт прибора отключают кнопкой Kн1.

Схема проверки биполярных транзисторов средней мощности

Транзисторы средней мощности необходимо проверять при рабочем коллекторном токе (0,5 — 1,0 А и более). При подборе пар одинаковых транзисторов, необходимых для качественной работы оконечных каскадов усилителей и других схем. Эти измерения можно сделать с помощью простого стенда (см. схему ниже).

Чтобы не усложнять коммутацию, подключение измерительных приборов осуществляют гибкими проводами с одиночными штыревыми разъемами. На схеме (в скобках) показана полярность подключения батареи и приборов при проверке транзисторов со структурой типа p-n-р.

Подключение к выводам транзистора следует осуществлять с помощью зажимов «крокодил», подпаянных к гибким проводам. Транзисторы проверяют в течение короткого промежутка времени в связи с тем, что при больших токах коллектора происходит нагрев транзистора, а это ведет к изменению его параметров и увеличению погрешности измерений.

Проверяемый транзистор можно крепить на теплоотводящий радиатор, но это усложнит процесс проверки. В качестве источника питания следует применить мощный стабилизированный источник низковольтного напряжения или составить батарею из аккумуляторов.

Схема проверки полевых транзисторов

Проверку полевых транзисторов можно проводить на стенде, схема которого приведена на рисунке ниже. С помощью этого стенда осуществляют подбор пар одинаковых транзисторов.

Полярность подключения батарей Б1, Б2 и измерительных приборов показана для случая проверки полевых транзисторов с р-каналом и п-р переходом (например, КП103). При проверке полевых транзисторов с n-каналом и р-п переходом (например КП303) необходимо указанную полярность изменить на обратную.

С помощью такого стенда можно снять выходные и проходные характеристики полевых транзисторов. На рисунках приведена выходная характеристика полевого транзистора КП303Д и проходные характеристики этого же транзистора. Пунктирной линией изображена динамическая проходная характеристика при включенном в цепь истока резисторе с сопротивлением 560 Ом. Рабочая точка находится в средней части линейного участка этой характеристики.

ВНИМАНИЕ! При проверке полевых транзисторов с МОП-структурой необходимо соблюдать осторожность, поскольку они подвержены влиянию статического электричества! Их следует подключать с предварительно закороченными (гибким неизолированным проводником) выводами, которые подсоединяют к стенду при выключенном питании. Затем с вывода транзистора снимают закорачивающие проводники и включают питание.

После этого проверяют транзистор. Отключение такого транзистора ведут в обратном порядке, а именно, выключают питание, закорачивают выводы и после этого отсоединяют его от стенда.

Конструкции стендов для проверки транзисторов могут быть произвольными. Рекомендуется монтировать их на панелях из стеклотекстолита или другого изоляционного листового материала. На стенде следует поместить его принципиальную схему. Для удобства пользования производят гравировку у выводов гнезд и других элементов стенда или вместо гравировки можно приклеить бумажные полоски с надписями.

Используемая литература: М.Е.Васильченко, А.В.Дьяков «Радиолюбительская телемеханика» и журнал «Моделист конструктор»

Источник

Простые измерительные приборы и пробники

Часто при измерениях не требуется знать конкретной величины сопротивления, напряжения, силы тока, а лишь указать, в каком диапазоне находится тот или иной параметр, или выяснить направление его изменения относительно некоторого значения. При ремонте аппаратуры, после выпаивания транзистора или диода, нас интересует, исправен он или нет. В таких случаях нам помогут простейшие устройства — пробники. Как показывает практика, пробники являются теми устройствами, которые изготовляют временно, а затем постоянно используют в работе.

Миниатюрный металлоискатель

Миниатюрный металлоискатель можно собрать на одном транзисторе. Схема конструкции представляет собой разновидность блокинг-генератора. Датчик металлоискателя — трансформатор Т1, укрепленный на самом конце штанги. Магнитопровод этого трансформатора не замкнут, и при приближении его к металлическому предмету меняется индуктивность обмоток. Частота колебаний генератора тоже меняется, и в наушниках появляется сигнал другого тона.

Подробнее…

Простой электрический пробник-индикатор

Как проверить лампочку, выключатель, предохранитель…?

Для проверки предохранителя, электрической лампочки накаливания, кипятильника, удлинителя и т.п. совсем необязательно покупать дорогой мультиметр. Можно самому за несколько минут собрать простейший пробник на одной батарейке. Подробнее…

Измерительная мини-лаборатория

Какие измерительные приборы нужны начинающему радиолюбителю? Вольтметр? — Да. Омметр? — Да. Генератор низкой частоты? — Да. Импульсный генератор для проверки работы каскадов на интегральных микросхемах? — Безусловно! Пробник для «прозвонки» монтажа? — Непременно. И, конечно, мечта радиолюбителя — осциллограф, на экране которого можно наблюдать «жизнь» электронных каскадов и узлов.
Подробнее…

Индикатор напряжения схема

Индикатор инфракрасного излучения

Этот прибор поможет проверить и отремонтировать устройства, работа которых основана на использовании инфракрасной (ИК) области электромагнитного спектра, — пульты дистанционного управления бытовой техникой, датчики наличия бумаги в принтерах, копировальных и факсимильных аппаратах. Будучи поднесен к источнику не воспринимаемых человеческим глазом ИК лучей, он подаст сигнал об их наличии.
Подробнее…

Простейшие электрические измерения

Начался новый учебный год. Распахиваются двери радиотехнических кабинетов и кружков школ, внешкольных учреждений, профессионально-технических училищ, техникумов, радиоклубов ДОСААФ. За учебный год в радиолюбительство вольется огромная армия энтузиастов этого массового научно-технического движения.
Радиолюбительское конструирование начинается обычно с постройки простого приемника или усилителя низкой частоты. На этом начальном этапе часто можно обойтись без измерительных приборов — если детали исправны, устройство работать будет, хотя, возможно, не с полной отдачей. После этого радиолюбителя влечет конструкция посложнее, а потом еще сложнее. Иначе в радиолюбительстве быть не может. Можно ли теперь обойтись без приборов? Чтобы качество работы этих конструкций отвечало предъявляемым к ним требованиям — нельзя! Да, без них трудно, а иногда просто невозможно хорошо наладить и сознательно подойти к оценке достоинства и недостатков сконструированного радиоаппарата. Подробнее…

Пробник-индикатор без элементов питания

Самые обыкновенные работы, связанные с электричеством, трудно делать без измерительных инструментов.
Совершенно необязательно определять характеристики электронной цепи тестером, в почти всех случаях удобнее обойтись универсальным пробником, инфицирующим наличие этих характеристик средством световых сигналов. Этого полностью довольно для комфортной и неопасной работы с электронными цепями.
Рассматриваемая схема пробника-индикатора не содержит частей питания. Заместо энергии обычно используемых в пробниках батареек, тут употребляется энергия заряженного конденсатора. Подробнее…

Пробник оксидных конденсаторов

Надежность полупроводниковых приборов в современной аппаратуре возросла настолько, что на первое место по числу дефектов вышли оксидно-электролитические конденсаторы [1]. Связано это с наличием в них электролита. Воздействие повышенной температуры, рассеивание в конденсаторе мощности потерь, разгерметизация в уплотнениях корпуса приводят к пересыханию электролита. Идеальный конденсатор при работе в цепи переменного тока имеет только реактивное (емкостное) сопротивление. Реальный же конденсатор, для рассматриваемого далее случая, можно представить в виде идеального конденсатора и соединенного с ним последовательно резистора. Этот резистор называют эквивалентным последовательным сопротивлением конденсатора (далее ЭПС, в англоязычной литературе можно встретить аналогичный термин с аббревиатурой ESR – Equivalent Series Resistance). Подробнее…

Индикатор намагниченности

Как вы знаете, обычный школьный компас чутко реагирует на магнитное поле. Достаточно, скажем, пронести перед его стрелкой намагниченный конец отвертки, как стрелка отклонится. Но, к сожалению, после этого стрелка будет некоторое время по инерции раскачиваться. Поэтому пользоваться таким простейшим прибором для определения намагниченности предметов неудобно. Необходимость же в таком измерительном устройстве возникает нередко.
Подробнее…

Сделай прибор для проверки транзисторов

Итак, ещё одна статься для начинающих радиолюбителей. Прибор для проверки транзисторов на их работоспособность очень важен для сборки почти всех радио устройств. Можно конечно его купить в специальном магазине, но можно сделать и самому. Сегодня это и разберём.

Данный прибор позволяет проверять транзисторы независимо от их типа. Он очень прост и надёжен, поскольку состоит всего лишь из трёх основных деталей. Подробнее…

Пробник для «прозвонки» монтажа

Прежде чем приступить к налаживанию собранной конструкции, нужно, как обычно выражаются, «прозвонить» ее монтаж, то есть проверить правильность всех соединений в соответствии с принципиальной схемой. Зачастую радиолюбители пользуются для этих целей сравнительно громоздким прибором — омметром, или авометром, работающим в режиме измерения сопротивлений.
Подробнее…

Пробник для проверки радиоаппаратуры

Пробник (рис. 2.17) предназначен для проверки работоспособности низкочастотных и высокочастотных каскадов радиоаппаратуры, например радиоприемников. Обычно для налаживания и ремонта пользуются двумя генераторами: звуковой частоты, которым проверяют прохождение сигнала через низкочастотные цепи (усилитель звуковой частоты), и генератором высокой частоты, которым исследуют ВЧ-тракт. Конечно, для снятия амплитудно-частотных характеристик без этих приборов не обойтись. Но для отыскания неисправностей й проверки прохождения сигнала вполне подойдут более простые приборы, каким является предлагаемый пробник.

Простой тестер для радиолюбителя

Предлагаем простой вариант сборки схемы для проверки на работоспособность транзисторов любого типа, а также, чтобы прозванивать диоды, конденсаторы и резисторы. Штука очень полезная и нужна каждому радиолюбителю.

Схема тестера и правила пользования

Пробник для «прозвонки» монтажа

Автомобильный индикатор-пробник

При поиске неисправностей в электропроводке и электрооборудовании автомобиля поможет индикатор-пробник, изображенный на рис. 2.15. Устройство состоит из источника опорного напряжения DA1 и делителя Rl—R4. Между выходом источника напряжения (точка А) и точками соединения резисторов R1, R2 (В) и R3, R4 (С) включены светодиоды HL1 (красного цвета) и HL2 (зеленого цвета) в противоположной полярности.

Светодиодные пробники

На рис. 2.11 и 2.13 изображены простые пробники на основе светодиодов.

Первый из них (рис. 2.11) позволяет проверять цепи смонтированных конструкций и примерно оценить их сопротивление либо сопротивление резисторов проверяемых каскадов. Если сопротивление измеряемой цепи или резистора меньше 600 Ом, вспыхнут все свето- диоды. Если сопротивление больше 600 Ом, но меньше 3 кОм, на такую цепь среагируют только светодиоды HL1 и HL2. Когда же сопротивление цепи превышает 3 кОм, но меньше 20 кОм, «сработает» лишь светодиод HL1. Диапазоны индикации сопротивления можно изменять в ту или иную сторону подбором сопротивлений резисторов Rl—R3.

Электронный индикатор сопротивления

Хотя в этом приборе (рис. 2.9) отсутствует стрелочный индикатор, тем не менее он поможет вам оценить сопротивление электрических цепей конструкции, резисторов, проверить нити накала ламп, предохранители, конденсаторы и т. д. Для индикации результата измерения используется лампа накаливания HL1. Индикатор имеет три предела измерения: 0…20 Ом; 0…100 кОм; 0…25 МОм. В пределах выбранного диапазона измерений величина сопротивления определяется по яркости свечения лампы: чем больше сопротивление, тем менее ярким становится свечение.

Простой пробник для проверки диодов и транзисторов

Предлагаемая ниже схема пробника очень проста и достаточно универсальна. Позволяет быстро проверить работоспособность транзисторов, диодов или прозвонить цепь. Если транзистор исправен, будет вспыхивать соответствующий светодиод, показывая структуру проверяемого транзистора. Подробнее…

Генераторы световых импульсов

Дополнив предыдущий генератор несколькими деталями, удастся получить светодиодную «мигалку» (рис. 2.3).

Генератор работает следующим образом. При включении источника питания конденсаторы С1 и С 2 начинают заряжаться каждый по своей цепи. Конденсатор С1 по цепи Rl, CI, R2, а конденсатор С2 по цепи R3, С2, R2. Поскольку постоянная времени второй цепи много меньше первой, сначала зарядится до напряжения источника питания конденсатор С2. По мере заряда конденсатора С1 транзистор VT1 начинает открываться и открывает транзистор VT2. Далее процесс открывания обеих транзисторов происходит лавинообразно. Сопротивление участка эмиттер-коллектор транзистора VT2 становится очень малым, и напряжение питания батареи GB1 оказывается приложенным к резистору R2. Благодаря элементам R3, С2, называемым схемой «вольтодобавки», заряженный до напряжения источника питания конденсатор С2 оказывается подключенным последовательно с гальваническим элементом и приложенное к светодиоду напряжение почти удваивается. В процессе разряда конденсатора С2 светодиод некоторое время светится, так как к нему приложено напряжение выше порогового. Конденсатор С1 также начинает разряжаться, что приводит к закрытию транзистора VT1, а вслед за ним и VT2. Процесс этот снова происходит лавинообразно, до надежного закрытия обоих транзисторов. Далее конденсаторы С1 и С2 опять начинают заряжаться и работа устройства повторяется, как это было описано выше.

Пробник для проверки диодов и транзисторов

Пробник (рис. 2.19) также, как и предыдущий, выполнен на основе симметричного мультивибратора, но обратные связи через конденсаторы С1 и С2 снимаются с эмиттеров транзисторов VT1 и VT4. Когда транзистор VT2 закрыт, положительное напряжение через открытый транзистор VT1 обеспечивает малое выходное сопротивление и, следовательно, повышенную нагрузочную способность такой схемы. Положительный импульс с эмиттера транзистора VT1 передается через конденсатор С1 на выход мультивибратора. Конденсатор С1 разряжается через диод VD1 и открытый транзистор VT2, поэтому цепь разрядки имеет малое сопротивление.

Источник