Простой измерительный мост RC на одном транзисторе
Измерительный мост, схема которого изображена на рис. 89, позволяет измерять сопротивления резисторов в пределах от 10 Ом до 10 МОм и емкостей конденсаторов от 10 пФ до 10 мкФ.
Генератор переменного напряжения собран на одном транзисторе типа МП39 — МП42 или каком-либо другом низкочастотном транзисторе. В цепи коллектора транзистора включена первичная обмотка трансформатора Трі, вторичная обмотка которого соединена с базой транзистора. Напряжение смещения подается на базу с делителя, образованного резисторами R1 и R2. В цепи эмиттера стоит резистор обратной связи R3, который стабилизирует работу генератора при изменении окружающей температуры и снижении напряжения питания. Генерация возникает за счет сильной положительной обратной связи между коллекторной и базовой цепями. Переменное напряжение снимается с коллектора транзистора и подается на мост через конденсатор С1.
Для подключения эталонных резисторов и конденсаторов в схеме моста стоит галетный переключатель В1 на шесть положений. Мост уравновешивается потенциометром R7. К гнездам Сх, Rx подключают проверяемые элементы, а к гнездам Тф — головные телефоны с большим сопротивлением (типа ТОН-1, ТОН-2 и другие с сопротивлением не менее 2 кОм).
Рис. 89. Принципиальная электрическая схема измерительного моста RC на одном транзисторе
С особой точностью подбирают резисторы R4 — R6, используемые в качестве эталонных (типа МЛТ, ВС, УЛМ). Конденсаторы С1 — СЗ бумажные (типа МБМ, ВМТ, КБГИ и др.), а С4 — слюдяной.
Трансформатор генератора должен иметь соотношение витков коллекторной и базовой обмоток 3: I. Здесь подойдут следующие трансформаторы от промышленных транзисторных приемников «Нева», «Чайка», «Юпитер» и др. В крайнем-случае трансформатор можно намотать на сердечнике из пермаллоевых Ш-образных пластин. Сечение сердечника должно быть не менее 30 мм2 (например, железо Ш-5, толщина набора 6 мм). Коллекторная обмотка должна содержать 2400 витков провода ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,06—0,08 мм, а базовая обмотка — 700—800 витков такого же провода.
Прибор собирается в металлическом или пластмассовом футляре. На лицеиой панели укрепляют выключатель В2, переключатель В1, переменный резистор R7 и клеммы для подключения головных телефона и проверяемых деталей.
Против каждого фиксированного положения переключателя пишут значение номинала эталонной детали, как это показано на рисунке. Вокруг ручки переменного резистора чертят окружность и наносят сначала две риски, соответствующие крайним положениям ручки. После проверки монтажа включают прибор и слушают головные телефоны. Если никакого звука нег, меняют местами выводы одной из обмоток трансформатора генератора.
Затем приступают к градуировке шкалы. Поскольку шкала общая, градуировать ее можно на любом диапазоне измерений. Но для этого диапазона подбирают несколько деталей с известными номиналами. Например, выбран диапазон «X 10к» и поставлен в это положение переключатель. Необходимо иметь резисторы от 1 до 100 кОм. Сначала вставляют в гнезда резистор сопротивлением 1 кОм и вращением рукоятки переменного резистора добиваются исчезновения звука в телефонах. Таким образом мост будет уравновешен, и на шкале в этом месте можно поставить риску с надписью «0,1» (1 кОм:Ю к0м = 0,1). Подключая к гнездам поочередно резисторы с сопротивлением 2, 3, 4... І0 кОм, наносят на шкалу риски от 0,2 до 1. Так же наносят риски от 2 до 10, только резисторы в этом случае должны быть сопротивлением 20, 30 кОм и т. д.
Проверяют работу прибора на других диапазонах. Если результаты измерений расходятся с истинным значением номинала элементов, точнее подбирают сопротивление соответствующего эталонного резистора или емкость конденсатора в схеме моста.
При пользовании прибором придерживаются следующей последовательности. Измеряемый резистор включают в гнезда и ставят переключатель в положение «X 1М». Вращением ручки переменного резистора пытаются уравновесить мост. Если это не удается, ставят переключатель последовательно в следующие положения. В одном из них мост будет уравновешен. Сопротивление измеряемого резистора подсчитывают перемножением показаний шкал переключателя и переменного резистора.