XP1 R1 W R2* 51X
Cómo "estirar" la escala de un voltímetro. Controlando algo de tensión. a veces es necesario monitorear sus fluctuaciones o medirlo con mayor precisión. Digamos, cuando se opera una batería de automóvil, es importante seguir * un cambio en su voltaje en el rango de 12 .. L 5 V. Sería deseable colocar este rango en toda la escala del indicador de cuadrante del voltímetro. Pero. Como sabes, la lectura en cualquiera de los rangos de casi todos los instrumentos de medición va desde cero y es imposible lograr una mayor precisión de lectura en el área de interés.
Sin embargo, hay una manera de "estirar" casi cualquier sección de la escala (principio, medio, final) de un voltímetro de CC. Para hacer esto, debe usar la PROPIEDAD del diodo zener para abrir a un cierto voltaje igual al voltaje de estabilización. Por ejemplo, para estirar el final de la escala del rango 0 ... 15 V, es suficiente usar un diodo zener en el mismo papel que en el experimento anterior.
Echa un vistazo a la fig. 4. El diodo zener VD1 está conectado en serie con un voltímetro de límite único, compuesto por un indicador de puntero PA1 y una resistencia de terminación R2. Al igual que en el experimento anterior, el diodo zener "come" parte del voltaje medido, que es igual al voltaje de estabilización, como resultado, se suministrará al voltímetro un voltaje superior al voltaje de estabilización.
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Este voltaje se convertirá en una especie de cero de referencia, lo que significa que solo la diferencia entre el voltaje medido más alto y el voltaje de estabilización del diodo zener se "estirará" en la escala.
El dispositivo que se muestra en la figura está diseñado para controlar el voltaje de la batería en el rango de 10 a 15 V. Pero este rango se puede cambiar a voluntad mediante la selección adecuada del diodo zener y la resistencia R2.
¿Cuál es el propósito de la resistencia R1? Básicamente, no es obligatorio. Pero sin él, mientras el diodo zener está cerrado, la flecha del indicador permanece en la viñeta. La introducción de una resistencia le permite observar un voltaje de hasta 10 V en la sección inicial de la escala, pero esta sección estará fuertemente "comprimida".
Después de ensamblar las piezas que se muestran en el diagrama y conectarlas al reloj comparador PA1 (microamperímetro M2003 con una desviación total de la aguja de 100 μA y una resistencia interna de 450 ohmios), conecte las sondas XP1 y XP2 a la fuente de alimentación con Voltaje de salida ajustable. Al aumentar suavemente el voltaje a 9 ... 9,5 V, notará una ligera desviación de la aguja indicadora, solo unas pocas divisiones al comienzo de la escala. Tan pronto como, con un aumento adicional en el voltaje, supere el voltaje de estabilización, el ángulo de desviación de la flecha aumentará bruscamente. Aproximadamente desde un voltaje de 10.5 a 15 V, la flecha pasará casi toda la escala.
Para verificar el papel de la resistencia R1, apáguela y repita el experimento. Hasta cierto voltaje de entrada, la aguja indicadora permanecerá en cero.
Puede que te interese esta forma de "estirar" la escala y quieras implementarla prácticamente para controlar otros voltajes. Entonces tienes que usar los cálculos más simples. Los datos iniciales para ellos serán el rango de medida de tensión (l)m>x), la corriente de deflexión total de la flecha indicadora (11Pah), la corriente del punto de referencia (1pc) y la tensión de referencia correspondiente (UIIljn).
Por ejemplo, “calculemos * nuestro dispositivo que se muestra en el diagrama. Supongamos que todo el tejido del dispositivo CImex \u003d 100 μA) está destinado a controlar voltajes de 10 a 15 V, pero la cuenta regresiva comenzará desde la división correspondiente a la corriente YumkA (1Sh) P \u003d 10 μA), lo que significa un voltaje de 10,5 V (Urnin == 10,5 V).
Primero, determinamos los coeficientes p y k, que serán necesarios para operaciones posteriores:
P=lmi„/ln, "= 10/100=0,1; k=Um,„/Un,„>=)0.S/15=0.7.
Calcula el voltaje de estabilización requerido del futuro diodo zener:
UrT=Uninx(k-p)/(l-p) =
15*0,6/0,9=10 V.
Los diodos Zener D810 y D814V tienen este voltaje (consulte la tabla de referencia en el artículo "Diodo Zener").
Determinamos la resistencia de la resistencia R2 en kiloohmios, expresando la corriente en miliamperios. R2=U,nax(l-K)/lmils(l-p) =
15.0.3 / 0.1-0.9 \u003d 50 kOhm.
En general, la resistencia interna del indicador de puntero (450 ohmios) debe restarse del valor obtenido, pero no es necesario hacerlo, la resistencia de la resistencia R2 se selecciona prácticamente al configurar un voltímetro.
Finalmente, se determina la resistencia de la resistencia R1: Rl = Uer/p.lmax=10/0.1 = = 1000 kΩ=1 MΩ.
V. MASLAEV
Zelenogrado
♦ En el artículo anterior: para controlar la corriente de carga, utilice amperímetro para 5 - 8 amperios.
El amperímetro es algo bastante escaso y no siempre puedes levantarlo para tal corriente. Intentemos hacer un amperímetro con nuestras propias manos. 
Para hacer esto, necesita un dispositivo de medición de puntero del sistema magnetoeléctrico para cualquier corriente de desviación total del puntero en la escala.
Hay que ver que no tenga shunt interno ni resistencia adicional para un voltímetro.
♦ El dispositivo indicador de medición tiene una resistencia interna del marco móvil y la corriente de desviación total del indicador. El instrumento puntero se puede utilizar como voltímetro. (la resistencia adicional está conectada en serie con el dispositivo) y como un amperímetro (la resistencia adicional está conectada en paralelo con el dispositivo).
♦ Esquema del amperímetro de la derecha en la figura.
resistencia adicional - derivación calculada según fórmulas especiales... Lo fabricaremos de forma práctica, utilizando únicamente un amperímetro de calibración en corriente hasta 5 - 8 amperios, o mediante el uso de un probador si tiene dicho límite de medición.
♦ Armamos un circuito simple a partir de un rectificador de carga, un amperímetro ejemplar, un cable para un shunt y una batería recargable. Ver foto... 
♦ Se puede usar alambre grueso de acero o cobre como derivación. Es mejor y más fácil tomar el mismo cable en el que se enrolló el devanado secundario, o un poco más grueso.
Es necesario tomar un trozo de alambre de cobre o acero con una longitud de aproximadamente 80 centímetros, retire el aislamiento de la misma. En los dos extremos del segmento, haga anillos para atornillar. Conecte este segmento en serie con un amperímetro de referencia.
Suelde un extremo de nuestro dispositivo de puntero al extremo de la derivación y pase el otro a lo largo del cable de derivación. Encienda la alimentación, configure la corriente de carga usando el amperímetro de control con el regulador o los interruptores de palanca - 5 amperios
Comenzando desde el lugar de soldadura, dibuje el otro extremo del dispositivo de puntero a lo largo del cable. Establezca las mismas lecturas en ambos amperímetros. Dependiendo de la resistencia de bucle de su puntero, diferentes punteros tendrán diferentes longitudes de cable de derivación, a veces hasta un metro.
Por supuesto, esto no siempre es conveniente, pero si tiene espacio libre en el estuche, puede colocarlo con cuidado.
♦ El cable de derivación se puede enrollar en espiral como en la figura, o de otra forma según las circunstancias. Estire un poco las bobinas para que no se toquen entre sí o coloque anillos de un tubo de cloruro de vinilo a lo largo de toda la derivación. 
♦ Puede predeterminar la longitud del cable de derivación y luego, en lugar de desnudo, usar el cable como aislamiento y enrollarlo ya en masa sobre la pieza de trabajo.
Es necesario seleccionar con cuidado, haciendo todas las operaciones varias veces, más precisas serán las lecturas de su amperímetro.
Los cables de conexión del dispositivo deben soldarse directamente a la derivación; de lo contrario, habrá lecturas incorrectas de la flecha del dispositivo.
♦ Los cables de conexión pueden ser de cualquier longitud, por lo que la derivación se puede colocar en cualquier lugar de la caja del rectificador.
♦ Es necesario hacer coincidir la escala con el amperímetro. La escala del amperímetro para medir corriente continua es uniforme.
Para una evaluación visual de la intensidad de la corriente de carga, necesito un dispositivo para medir la intensidad de la corriente: un amperímetro. Como no había nada sensato a la mano, usaremos lo que tenemos. Y este "lo que es" es un indicador común de las antiguas grabadoras de radio soviéticas. Dado que el indicador responde a corrientes muy pequeñas, debe hacer una derivación para él.
Derivación- este es un conductor con cierta resistividad, que está conectado al dispositivo medidor de corriente en paralelo. Al mismo tiempo, pasa a través de sí mismo o desvía la mayor parte de la corriente eléctrica. Como resultado, la corriente nominal calculada para él pasará a través del dispositivo medidor. Para comprender cómo fluyen las corrientes en los nodos del circuito, estudiamos las leyes de Kirchhoff.
Para calcular la derivación del amperímetro, necesito algunos parámetros del cabezal de medición (indicador): resistencia de bucle ( Rram), el valor de la corriente a la que la aguja indicadora se desvía lo más posible ( encontrar) y el valor actual superior que el indicador debe medir en el futuro ( Imax). Tomamos 10 A para la corriente máxima medida, ahora necesitamos determinar Iind, que se logra experimentalmente. Pero para esto necesitas ensamblar un pequeño circuito eléctrico.
Usando la resistencia R1, logramos la desviación máxima de la flecha indicadora y tomamos estas lecturas del probador PA1. En mi caso, Iind = 0,0004 A. Resistencia del marco Rram también medimos con la ayuda de un probador, que ascendió a 1 kOhm. Se conocen todos los parámetros, ahora queda por calcular la resistencia de la derivación del amperímetro (indicador).
Calcularemos la derivación para el amperímetro usando las siguientes fórmulas:
Rsh \u003d Rram * Iind / Imax; obtenemos Rsh \u003d 0.04 Ohm.
El principal requisito para las derivaciones es su capacidad para pasar corrientes que no causen un fuerte calentamiento, es decir, tener normas para la densidad de corriente eléctrica de los conductores. Varios materiales se utilizan como derivaciones. Como no tengo "material diferente" a mano, usaré un buen conductor de cobre viejo.
Además, en función del hecho de que Rsh \u003d 0.04 Ohm, de acuerdo con el libro de referencia de la resistividad de los conductores de cobre, seleccionamos el tamaño apropiado de la pieza de alambre de cobre. Cuanto mayor sea el diámetro, mejor, pero la longitud del alambre de cobre aumenta. "Olvidaré" estos requisitos y elegiré un segmento de medidor. Lo principal para mí es que mi derivación no se derrita, especialmente porque no la forzaré más de 6A. Giro el conductor de cobre seleccionado en espiral y lo sueldo en paralelo al cabezal de medición. Todo, la derivación está lista. Ahora queda ajustar con mayor precisión la resistencia de la derivación y calibrar la escala del medidor. Esto se hace experimentalmente.
En realidad, dispositivos. Vidon no es muy bueno, lo que hay ...
La medición de corriente es un procedimiento importante para calcular y verificar circuitos eléctricos. Si está creando un dispositivo con un consumo de energía al nivel de la carga de un teléfono móvil, uno normal es suficiente para medir.
Un probador doméstico económico típico tiene un límite de medición de corriente de 10 A.
La mayoría de estos dispositivos tienen un conector adicional para medir grandes cantidades. Al reorganizar el cable de medición, probablemente no pensó por qué necesita organizar un circuito adicional y por qué no puede simplemente usar el interruptor de modo.
¡Importante! Sin saberlo, ha activado la derivación del amperímetro.
¿Por qué un instrumento no puede medir una amplia gama de cantidades?
El principio de funcionamiento de cualquier amperímetro (puntero o bobina) se basa en la traducción del valor medido a su pantalla visual. Los sistemas de participación funcionan según el principio mecánico.
Una cierta cantidad de corriente fluye a través del devanado, lo que hace que se desvíe en el campo de un imán permanente. Una flecha está unida al carrete. El resto es cuestión de técnica. Escala, marcas y más.
La dependencia del ángulo de desviación de la fuerza de la corriente de la bobina no siempre es lineal, a menudo se compensa con un resorte de forma especial.
Para garantizar la precisión de la medición, la escala está hecha con tantas divisiones intermedias como sea posible. En este caso, para proporcionar una amplia gama de medidas, la escala debe ser enorme.
O necesita tener varios dispositivos en su arsenal: un amperímetro para decenas y cientos de amperios, un amperímetro ordinario, un miliamperímetro.
En los multímetros digitales, la imagen es similar. Cuanto más precisa sea la escala, menor será el límite de medición. Y viceversa: un valor sobreestimado del límite da un gran error.
Una báscula demasiado cargada es inconveniente de usar. Un gran número de posiciones complican el diseño del dispositivo y aumentan la probabilidad de pérdida de contacto.
Al aplicar la ley de Ohm a una sección del circuito, puede cambiar la sensibilidad del dispositivo instalando una derivación para el amperímetro.
