АДАПТАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ГОЛОВОК

Замена вышедшей из строя измерительной головки при ремонте стрелочных приборов осложняется тем, что многие типы головок уже давно не выпускаются. Достаточно хорошим выходом из положения может быть применение описываемой технологии замены измерительной головки. Желательно, чтобы у заменяющей головки были те же размеры, что и у неисправной. Чувствительность и сопротивление рамки могут сильно отличаться. Разобрав головки, можно попробовать переустановить шкалу неисправного прибора на исправный прибор. Если это невозможно, придется перенести (перерисовать) шкалу неисправной головки на исправную головку с сохранением пропорций.

Для электрической адаптации чаще всего требуется применение усилителя постоянного тока (УПТ), т.к. скорее всего новая головка будет иметь худшую чувствительность. На первый взгляд, даже при применении экономичного ОУ типа К140УД12, УПТ необходимо питать от отдельного биполярного источника напряжения ±1,5 В. Однако в результате экспериментов с ОУ типа К140УД12 было установлено, что они сохраняют работоспособность при питании от однополярного источника напряжением 1,35...1,6 В.

Рассмотрим особенности такого режима ОУ К140УД12. При однополяр-ном питании напряжение на входах данного ОУ для нормальной работы определяется (приблизительно) неравенством 1,1...1,2В больше Uвх и больше(Uпит-0,5В). Выходное напряжение операционного усилителя может изменяться в пределах от 0,5 В до (Uпит-0,5 В). Отсюда следует, что для нормальной работы ОУ необходимо напряжение питания как минимум 1,7...1,8 В. Эксперименты показали, что при напряжении UBX близком к Uп, дифференциальный входной каскад ОУ сохраняет свои функции, несмотря на то что входные токи многократно возрастают.

Входные транзисторы находятся в режиме насыщения, но их базовые токи могут быть уменьшены путем уменьшения программирующего тока. Схема УПТ для адаптации измерительной головки изображена на рисунке. Такую схему называют "токовым монитором". УПТ питается от одного элемента напряжением 1,35...1,6 В при токе покоя менее 10 мкА. Сопротивление резистора R1 должно быть равно сопротивлению рамки заменяемой головки. VD1 предназначен для обеспечения полного закрывания транзистора VT1. У данного УПТ наблюдается порог порядка 1 мВ. Резистор R3 необходим для устранения нелинейности в начале шкалы.

Схема с указанными номиналами была использована для замены головки тестера Ц4342. Заменяющая головка имела ток полного отклонения 300 мкА. Порядок наладки схемы был таким. Резистор R2 заменялся переменным и настраивался при входном напряжении на клеммах тестера 10 В. Затем был подключен и подобран R3 при напряжении в 1 В. Затем величина R2 снова уточнялась при напряжении 10 В. VT1 имел статический коэффициент передачи тока около 150. При использовании транзисторов с большим коэффициентом усиления имеет смысл заменить VD1 на кремниевый диод. Сопротивление программирующего резистора R4 может быть в несколько раз больше. При отсутствии резисторов в несколько мегаом, вместо резистора можно включить цепочку из 5-6 кремниевых диодов, соединенных последовательно. Резистор R5 включен для защиты измерительной головки от перегрузки. Срок службы элемента питания типа АА в данном УПТ может составить 1 ...2 года. Описанный УПТ может найти применение в стрелочных тестерах, волномерах и в других приборах. Измерительная головка, применяемая совместно с УПТ, может иметь ток полного от-клонения даже в несколько миллиампер.

Другие страницы сайта