SU61680A1 - Lamp voltmeter - Google Patents

Description

Преимуществами ламповых вольтметров перед другими типами вольтметров переменного тока  вл ютс  их высокое входное сопротивление и мала  зависимость показаний от частоты измер емого напр жени . Однако ламповым вольтметрам присущи и недостатки.The advantages of lamp voltmeters over other types of AC voltmeters are their high input resistance and the small dependence of the readings on the frequency of the measured voltage. However, tube voltmeters also have disadvantages.

Во-первых, на градуировку прибора вли ет напр жение питани , поэтому все вольтметры обычно снабжаютс  выведенными наружу органами управлени  (ручками потенциометров) дл  установки электрического нул  гальванометра или стабилизаторами напр жени , что, однако , не избавл ет от необходимости снабжать приборы потенциометрами установки нул , выведенными наружу.Firstly, the calibration of the device is influenced by the supply voltage, so all voltmeters are usually supplied with external controls (potentiometer knobs) for setting an electrical galvanometer zero or voltage stabilizers, which, however, does not obviate the need to supply zero setting potentiometers brought out.

Во-вторых, градуировка зависит от парамегров ламп, следовательно, приходитс  производить переградуировку прибора по мере старени  ламп.Secondly, the graduation depends on the param-grams of the lamps, therefore, it is necessary to re-calibrate the instrument as the lamps age.

Предлагаемый ламповый вольтметр не имеет этих недостатков и в то же врем  обладает всеми достоинствами ламповых вольтметров других типов. Он не требует наружной установки нул , так как схема вольтметра обеспечивает сохранение стабильного нул  при тех колебани х напр жени  сети, питающей прибор, которые обычно встречаютс  в практике. Нар ду с этим в приборе предусмотрен простой способ подгонки шкалы, которым может пользоватьс  сам потребитель в случае , если после некоторого срока работы лампа изменила параметры. Но предлагаема  схема вообще сводит до минимума вли ние параметров лампы на градуировку прибора.The proposed lamp voltmeter does not have these disadvantages and at the same time has all the advantages of other types of lamp voltmeters. It does not require an external zero setting, since the voltmeter circuit ensures the preservation of a stable zero at those voltage fluctuations of the supply voltage supplying the device that are commonly encountered in practice. Along with this, the instrument provides an easy way to adjust the scale, which can be used by the consumer if the lamp has changed its parameters after a certain period of operation. But the proposed scheme generally minimizes the effect of lamp parameters on instrument calibration.

Как и в некоторых известных ламповых вольтметрах, в предлагаемом вольтметре применено детектирование измер емого напр жени  при помощи диода и последующее усиление трехэлектродной лампой , анодна  цепь которой дл  компепсации начального тока гальванометра выполнена в виде моста. С целью стабилизации режима вольтметра на сетку усилительной лампы подаетс  напр жение смещени , представл ющее собой сумму падени  напр жени  на сопротивлении, включенном в цепь катода лампы, и части напр л ени  на той диагоналиAs in some known lamp voltmeters, in the proposed voltmeter, the measurement of the measured voltage using a diode and the subsequent amplification with a three-electrode lamp are used, the anodic circuit of which is designed to bridge the initial current of the galvanometer. In order to stabilize the voltmeter mode, a bias voltage is applied to the grid of the amplifying lamp, which is the sum of the voltage drop across the resistance included in the cathode circuit of the lamp and part of the voltage on that diagonal

№ 61680. 2 -No. 61680. 2 -

моста, котора  включена между минусом анодной батареи и гальванометром .bridge, which is connected between the anode battery minus and the galvanometer.

Схема вольтметра представлена на чертеже.The circuit of the voltmeter is shown in the drawing.

Комбинированна  электронна  ламла типа диод-триод или типа двойной диод-триод включена в одно из плеч моста посто нного тока последовательно с сопротивлением Re. При отсутствии измер емого напр жени  на входных зажимах прибора мост должен быть сбалансирован при некотором небольшом отрицательном потенциале на сетке, который соОбщаетс  сетке через сопротивлени  , Яз и Як,. Величина смещени  сетки выбираетс  такой, чтобы рабоча  точка лежала на пр молинейном участке анодной характеристики лампы и тЬк сетки отсутствовал. Балансировка моста производитс  потенциометром R, мен ющим величину смещени  сетки.A combined diode-triode or double-diode-type diode is connected to one of the arms of the DC bridge in series with the resistance Re. In the absence of measurable voltage at the input terminals of the device, the bridge must be balanced at some small negative potential on the grid, which communicates to the grid through resistances, Yaz and Yak ,. The magnitude of the displacement of the grid is chosen so that the operating point lies on the straight line of the anode characteristic of the lamp and there is no grid. The bridge is balanced by a potentiometer R, which changes the magnitude of the displacement of the grid.

При подаче на вход вольтметра измер емого напр жени  последнее будет детектироватьс  диодной частью лампы, в результате чего на сопротивлени х Ri, Rs, и /) возникает выпр мленное напр жение, которое при достаточно больших величинах этих сопротивлений будет практически равно пиковому значению напр жени , приложенного к зажимам прибора.When a measured voltage is applied to the input of the voltmeter, the latter will be detected by the diode part of the lamp, as a result of which the resistance Ri, Rs, and /) will produce a rectified voltage, which at sufficiently large values of these resistances will be almost equal to the peak voltage value attached to the terminals of the device.

Выпр мленное напр жение подаетс  через фильтр, состо щий из высокоомного сопротивлени  Rw и конденсатора Са на сетку триода лампы и понижает потенциал сетки, вследствие чего сопротивление лампы посто нному току возрастает, баланс моста нарущаетс , и гальванометр отмечает наличие тока, который  вл етс  функцией величины приложенного напр жени .The rectified voltage is fed through a filter consisting of high resistance Rw and capacitor Ca to the grid of the lamp triode and lowers the grid potential, resulting in an increase in DC resistance of the lamp, the balance of the bridge is disturbed, and the galvanometer detects a current that is a function of applied voltage.

Подбором величин сопротивлений /,- и RQ можно поставить лампу в режим, при котором градуировка прибора будет мало зависеть от ее параметров, и баланс моста не будет нарущатьс  при изменени х напр жени  питани  в довольно широких пределах. Это устран ет необходимость переградуировки прибора при смене ламп и делает ненужным снабжение прибора наружной установкой нул  (потенциометр 4) в случае, если прибор питаетс  через выпр митель от сети, напр жение которой непосто нно.The selection of the resistance values of /, - and RQ can put the lamp in a mode in which the calibration of the device will depend little on its parameters, and the balance of the bridge will not be disrupted when the supply voltage changes within fairly wide limits. This eliminates the need for re-calibration of the device when changing lamps and makes it unnecessary to supply the device with an external zero setting (potentiometer 4) in case the device is powered through a rectifier from the mains, the voltage of which is not constant.

Само собой разумеетс , на сетку лампы можно подавать любую часть выпр мленного напр жени , что дает возможность расширить пределы измерений прибора. В этом случае, т. е. если прибор должен быть многошкальным, между точками А и В схемы став т р д высокоомных сопротивлений соответствующей величины, включаемых последовательно , и между ними р д небольших потенциометров, позвол ющих производить плавную регулировку напр жени , подаваемого на сетку. Потенциометры служат дл  точной подгонки щкал прибора и делают ненужной переградуировку при смене ламп.Needless to say, any part of the rectified voltage can be applied to the lamp grid, which makes it possible to expand the limits of the instrument measurements. In this case, i.e., if the device has to be multi-scale, between points A and B of the circuit there are a series of high-resistance resistances of the corresponding size, connected in series, and between them a series of small potentiometers, allowing smooth adjustment of the voltage applied to mesh. Potentiometers are used for precise adjustment of the instrument's clamps and make overgrading unnecessary when changing lamps.

Предлагаемый вольтметр по принципу своего действи   вл етс  измерителем пиковых величин приложенного напр жени ; если форма волны измер емого напр жени  известна, прибор можно поградуировать на эффективное значение напр жени .The proposed voltmeter, by its principle of operation, is a peak value meter for the applied voltage; If the waveform of the voltage being measured is known, the device can be graded to an effective voltage value.

Конденсатор Сз, показанный на схеме, служит дл  блокировки сопротивлений R и 5 от посто нной составл ющей измер емого напр жени . При отсутствии посто нной составл ющей от этого конденсатора можно отказатьс , тогда испытуемое напр жение может подаватьс  между верхним зажимом прибора и корпусом (землей).The capacitor C3 shown in the diagram serves to block the resistances R and 5 from the constant component of the measured voltage. In the absence of a constant component of this capacitor can be refused, then the test voltage can be applied between the upper clamp of the device and the housing (ground).

На Схеме Ri, Ri, Rz обозначают сопротивлени , включенные в цлечи моста, а Ci - конденсатор на входе.In Scheme Ri, Ri, Rz denote the resistors included in the bridge circuit, and Ci is the input capacitor.

Предмет изобретени Subject invention

Ламповый вольтметр с детектированием при помощи диода и с последующим усилением на одной трехэлектродной лампе, в котором дл  компенсации начального тока гальванометра применена мостова  схема, отличающийс  тем, что, с целью стабилизации режима вольтметра на сетку усилительной лампы подано напр жение смещени , представл ющее собой сумму падени  напр жени  на сопротивлении , включенном в катод лампы, и части напр жени  на той диагонали моста, котора  включена между минусом анодной батареи и гальванометром .A lamp voltmeter with detection using a diode and subsequent amplification on a single three-electrode lamp, in which a bridge circuit is used to compensate for the initial current of the galvanometer, characterized in that, in order to stabilize the mode of the voltmeter, a bias voltage is applied to the grid of the amplifying lamp. the voltage drop across the resistance included in the cathode of the lamp and the part of the voltage on the diagonal of the bridge that is connected between the minus of the anode battery and the galvanometer.

«г"G

/ /