Назначение, структура и принцип действия милливольтметра

2.1 Назначение, структура и принцип действия милливольтметра

Рис.1. Милливольтметр Ф5303

Милливольтметр Ф5303 предназначен для измерений среднеквадратических значений напряжения в цепях переменного тока при синусоидальной и искаженной форме сигнала (рис.1) [8, c. 17].

Принцип действия прибора основан на линейном преобразовании среднеквадратичного значения выходного приведенного напряжения в постоянный ток с последующим измерением его прибором магнитоэлектрической системы.

Милливольтметр состоит из шести блоков: входного; входного усилителя; оконечного усилителя; усилителя постоянного тока; калибратора; питания и управления [10, c. 73].

Прибор смонтирован на горизонтальном шасси с вертикальной передней панелью, в металлическом корпусе с отверстиями для охлаждения.

Применяется для точных измерений в маломощных цепях электронных приборов при их проверке, настройке, регулировке и ремонте (только в закрытых помещениях) [4, c. 61].

2.2 Технические данные и характеристики

Диапазон измерения напряжения, мВ [6, c. 52]:

0,2 – 1; 0,6 – 3;

2 – 10; 6 – 30;

20 – 100;

60 – 300;

200 – 10³;

600 – 3*10³;

(2 ÷ 10) *10³;

(6 ÷ 30) *10³;

(20 ÷ 100) *10³;

(60 ÷ 300) *10³;

Пределы допускаемой основной погрешности в нормальной области частот в процентах от наибольшего значения диапазонов измерений: в диапазонах измерений напряжения с наибольшими значениями от 10 мВ до 300 В - не более ±0,5; в диапазонах измерений напряжения с наибольшими значениями 1; 3 мВ - не более ±1,0 [5, c. 24].

Наибольшие значения диапазонов измерений напряжения:

o     1; 3; 10; 30; 100; 300 мВ;

o     1; 3; 10; 30; 100; 300 В.

Нормальная область частот от 50 Гц до 100 мГц.

Рабочая область частот при измерении от 10 до 50 Гц и от 100 кГц до 10 МГц [9, c. 49].

Питание от сети переменного тока частотой (50 ± 1) Гц напряжением (220 ± 22) В [10, c. 29].

2.3 Эксплуатационная поверка милливольтметра компенсационным методом

Компенсационным методом на потенциометрической установке поверяются приборы высших классов 0,1 – 0,2 и 0,5 [2, c. 65].

Поверка милливольтметра, номинальный предел которых выше 20 мв, а также вольтметров с верхним пределом измерения не более номинального предела потенциометра производится по схеме 1 и 2 (рис.2, рис.3).

Схема 1 применяется в тех случаях, когда напряжение измеряется непосредственно на зажимах милливольтметра, а схема 2, когда напряжение измеряется на концах соединительных проводников прибора.

Если номинальный предел милливольтметра меньше 20 мв, то применяется схема, изображенная на рис.4.

Рис.2. Схема поверки милливольтметров с пределом mV_h > 20 мв без калиброванных соединительных проводов

Рис.3. Схема поверки милливольтметров с пределом mV_h > 20 мв совместно с калиброванными соединительными проводами

Рис.4. Схема поверки милливольтметров с пределом измерения меньше 20 мв

Глава 3. Техническое обслуживание и ремонт электроизмерительных приборов (милливольтметр)

3.1 Разборка и сборка измерительного механизма

Ввиду большого разнообразия конструкций измерительных механизмов приборов трудно описать все операции разборки и сборки приборов. Однако большинство операций являются общими для любых конструкций приборов, в том числе и для милливольтметра [2, c. 26].

Однородные ремонтные операции должны выполняться мастерами различной квалификации. Работы по ремонту приборов класса 1 – 1,5 – 2,5 – 4 выполняются лицами с квалификацией 4 – 6 разряда. Ремонт же приборов класса 0,2 и 0,5 сложных и специальных приборов выполняется электромеханиками 7 – 8 разряда и техниками со специальным образованием [3, c. 21].

Разборка и сборка являются ответственными операциями при ремонте приборов, поэтому выполнение этих операций должно быть аккуратным и тщательным. При небрежной разборке портятся отдельные детали, в результате чего к уже имеющимся неисправностям добавляются новые. Прежде чем приступить к разборке приборов, необходимо придумать общий порядок и целесообразность проведения полной или частичной разборки [7, c. 98].

Полная разборка производится при капитальном ремонте, связанном с перемоткой рамок, катушек, сопротивлений, изготовлением и заменой сгоревших и разрушенных деталей. Полная разборка предусматривает разъединение отдельных частей между собой. При среднем же ремонте в большинстве случаев производится неполная разборка всех узлов прибора. В этом случае ремонт ограничивается выниманием подвижной системы, заменой подпятников и заправкой кернов, сборкой подвижной системы, регулированием и подгонкой к шкале показаний прибора. Переградуировка прибора при среднем ремонте производится только при потускневшей, грязной шкале, а в остальных случаях шкала должна сохраняться с прежними цифровыми отметками. Одним из качественных показателей среднего ремонта является выпуск приборов с прежней шкалой [1, c. 65].

Разборку и сборку необходимо производить с помощью часовых пинцетов, отверток, малых электрических паяльников мощностью 20 – 30 – 50 вт, часовых кусачек, овалогубцев, плоскогубцев и специально сделанных ключей, отверток и т.д. На основании выявленных неисправностей прибора приступают к разборке. При этом соблюдается следующий порядок. Сначала снимается крышка кожуха, прибор очищается внутри от пыли и грязи. Затем определяется момент антимагнитной пружинки и отвинчивается шкала (подшкальник).

При капитальном ремонте сложных и многопредельных приборов снимается схема, замеряются все сопротивления (запись производится в рабочей тетради мастера) [10, c. 87].

Затем отпаивается внешний конец пружины. Для этого стрелка отводится рукой до максимума, причем пружинка закручивается. К пружинодержателю прикладывают нагретый электрический паяльник, и пружинка, отпаиваясь, соскальзывает с пружинодержателя. Теперь можно приступить к дальнейшей разборке. Специальным ключом, комбинированной отверткой или пинцетом отвинчивают контргайку и оправку с подпятником. Выводят крыло воздушного или магнитного успокоителя, а у приборов с квадратным сечением коробки снимают крышку успокоителя [5, c. 43].

После выполнения этих операций вынимается подвижная система прибора, проверяются подпятники и концы осей или кернов. Для этого их осматривают под микроскопом. В случае надобности керны вынимаются для заправки при помощи ручных тисочков, бокорезов или кусачек. Захваченный керн слегка поворачивается при одновременном осевом усилии.

Дальнейшая разборка подвижной системы по составным частям производится в тех случаях, когда не удается вынуть керн (вынимается ось). Но прежде чем разобрать подвижную систему по частям, нужно произвести фиксацию взаимного расположения деталей, закрепленных на оси: стрелки относительно железного лепестка и крыла успокоителя, а также деталей вдоль оси (по высоте). Для фиксации расположения стрелки, лепестка и крыла успокоителя изготовляется приспособление, в котором имеется отверстие и углубления для пропускания оси и поршенька [8, c. 76].

Разбирается милливольтметр в следующем порядке: снимается крышка или кожух прибора, замеряется момент пружин, производится внутренний осмотр, снимается электрическая схема прибора, проверяются цепи схемы, измеряются сопротивления; снимается подшкальник, отпаиваются проводники, идущие к пружинодержателям, затем вынимается обойма подвижной системы.

Особо тщательно осматривают и очищают детали и узлы подвижной и неподвижной частей; концы осей прокалываются через бумагу без ворса или накалываются в сердцевину подсолнуха. Углубление подпятника протирается палочкой, смоченной в спирте, очищается камера и крыло успокоителя.

При сборке приборов необходимо особое внимание уделять тщательности установки подвижных систем в опоры и регулировке зазоров. последовательность операций сборки обратна их последовательности при разборке. Порядок сборки прибора состоит в следующем [7, c. 32].

Вначале собирается подвижная система. При этом необходимо сохранить прежнее взаимное расположение деталей, фиксация которых была произведена при разборке. Подвижная система устанавливается в опоры прибора. Нижняя оправка прочно закрепляется контргайкой, а верхней оправкой производится окончательная установка оси в центрах подпятников. Регулировка зазора выполняется с таким расчетом, чтобы он имел нормальную величину. При этом необходимо поворачивать оправку на 1/8 – 1/4 оборота, контролируя при этом величину зазора [4, c. 67].

При неаккуратной сборке и довертывании оправки до упора происходит разрушение подпятника (камня) и оси. Даже незначительное надавливание на подвижную систему вызывает большие удельные давления между концами осей и углублениями подпятников. В этом случае требуется вторичная разборка подвижной системы [2, c. 29].

После регулировки зазора проверяется, свободно ли перемещается подвижная система. Крыло успокоителя и лепесток не должны задевать стенки успокоительной камеры и каркас катушки. Для перемещения подвижной системы вдоль оси производится поочередное вывертывание и ввертывание оправок на одинаковое количество оборотов.

Затем припаивается наружный конец пружинки к пружинодержателю таким образом, чтобы стрелка располагалась на нулевой отметке. После припайки пружины еще раз проверяется возможность свободного движения подвижной системы [7, c. 45].