Высокоомный вольтметр со стрелочным индикатором (741)
Схема высокоомного вольтметра, который предназначен для измерения напряжения постоянного тока.Можно измерять в четырех пределах измерения: до 0,1 V, до 1V, до 10V и до 100V. Входное сопротивление составляет на пределе 0,1V = 100 kOm, на 1V = 1 MOm, на 10V = 10МОm, на 100V = 100Mom.
Вход прибора от перенапряжения защищен ограничительной цепью из двух диодов и резистора. В приборе используется измерительная головка магнитодинамической системы с нулем в центре шкалы, таким образом,
полярность подаваемого на вход напряжения значения не имеет. Таким прибором (с нулем в центре шкалы) удобно пользоваться при балансировке каких-то мостовых схем или схем с двуполярным питанием.
Принципиальная схема
Прибор сделан на основе операционного усилителя А1 типа 741. Усилитель питается двуполярным напряжением от источника, состоящего из двух девятивольтовых гальванических батарей G1 и G2, выключаемых с помощью двойного включателя S1.
Рис. 1. Схема самодельного высокоомного вольтметра на микросхеме 741.
Схема мостовая, в диагональ моста включен измерительный прибор Р1. Максимальное напряжение на нем ограничивается схемой на резисторе R8 и диодах VD3 и VD4.
Балансировка производится переменным резистором R7, который устанавливает нулевое напряжение на выходе ОУ А1. Этим резистором, перед началом измерения, нужно установить стрелку прибора на нулевую отметку при отсутствии входного напряжения.
Входная чувствительность составляет немного лучше 100 mV на всю шкалу. Заявленные в начале статьи пределы измерения установлены делителем напряжения, состоящим из резисторов R1-R5. Резистор R1 имеет сопротивление 100 мегаом, за отсутствием такового он был составлен из трех резисторов по 33 мегаома включенных последовательно.
Конструкция и детали
Измерительная головка Р1 на ток полного отклонения 1 mА (написано 1000 мкА). Но чаще встречаются измерительные головки на ток от 100 до 500 мкА. В этом случае нужно параллельно головке включить шунтирующий резистор, сопротивление которого рассчитать так, чтобы ток был 1 mА.
Прибор помещен в корпус, сделанный из фольгированного стеклотекстолита, из отдельных панелей, соединенных между собой пайкой. Затем поверхность покрашена краской серого цвета. Корпус одновременно является и экраном, защищающим схему прибора от негативного влияния внешних факторов.
Для этого фольга соединена с обжим минусом питания.
Прибор не портативный, а питание от гальванического источника обусловлено тем, что питание от электросети может привести к наводкам фона переменного тока как на сам прибор, так и на схему для налаживания которой он используется. С этими наводками бороться не просто, лучше сделать автономное питание. Монтаж выполнен объемным способом.
Для подключения щупов используется пять гнезд, - одно для общего провода, и четыре для различных пределов измерения. Предел измерения меняют перестановкой штекера щупа в соответствующее гнездо.
Налаживание заключается в градуировке и юстировки прибора точным подбором сопротивлений R1-R4, и если необходимо, R5. При этом нужно пользоваться образцовым прибором, например, мультиметром, и лабораторным блоком питания с набором делителей на резисторах.
Денисов В.А. РК-2015-12.