Практически обмотки испытуемого устройства подключают произвольно к входным зажимам прибора, а затем тумблерами SA1 — SA3 добиваются минимального отклонения стрелки измерительного прибора и по положению ручек тумблеров судят о фазности включения обмоток.
Подключать к прибору желательно обмотки, близкие по числу витков (различающиеся не более чем на 60 — 80%). Если в испытуемом устройстве всего две обмотки, то свободную пару зажимов надо замкнуть перемычкой.
При испытании трехфазных устройств их согласному включению соответствует максимальное отклонение стрелки индикатора (максимальный ток).
На рис. 23 изображена принципиальная схема универсального прибора для проверки различного оборудования (магнитных пускателей, контакторов, реле, автоматических выключателей и другого электрооборудования). Подробное описание прибора помещено в книге О. А. Гильчера и др. «Переносные устройства для наладки электроустановок», выпущенной издательством «Энергия» в 1980 (с. 25 — 40).
Прибор питается от сети переменного тока и состоит из блока питания, обеспечивающего необходимый набор источников напряжения с регулируемыми значениями, тринисторного регулятора тока и электросекундомера. Регулирующим напряжение и ток узлом является автотрансформатор Т2 (РНО-250-05). Напряжение с автотрансформатора Т2 подается на повышающий трансформатор Т4. С его обмотки I снимается напряжение 100 В для питания выпрямителя на диодах VD7 — VD10, 380 В — для питания проверяемых устройств, подключаемых тумблером SA3.2. Через отводы этой обмотки, соответствующие напряжению 220 В, трансформатор Т4 подключается к автотрансформатору Т2 либо непосредственно, либо через регулятор тока на тиристорах VS1 и VS2. Обмотки II и III трансформатора Т4 служат для создания в испытуемых цепях в течение относительно короткого времени (не более 10 с) тока до 750 А.
Амперметр РА2 подключается к испытуемым цепям через трансформатор тска Т5. Набор шунтов R19 — R28 обеспечивает необходимые пределы измерения. Сопротивление в омах шунтов рассчитывают по формуле Rm=RuIml(lx — In) i: окончательно подбирают при налаживании.
В формуле Rп и Iп — внутреннее сопротивление в омах и ток в амперах полного отклонения стрелки микроамперметра РА2, а Iи — максимальное значение измеряемого тока в амперах на данной шкале.
Вольтметр PU1 через цепь добавочных резисторов R6 — R13, коммутируемых переключателем SA6 и тумблером SA7, подключают к цепям выхода постоянного и переменного напряжения. Тумблером SA5 подключают к токовой цепи три-нисторный регулятор. Фазорегулирующее устройство собрано на трансформаторе ТЗ и фазосдвигающей цепи R16C2. При изменении напряжения, снимаемого с движка трансформатора Т2, от одного предела до другого фаза изменяется от 0 до 180°. При этом напряжение на первичной обмотке трансформатора ТЗ изменяется от 26 до 130 В.
Тумблером SA1 устройство включают в сеть. Тумблером SA2 после установки по вольтметру требуемого напряжения подключают выход выпрямителя к испытуемому объекту (обмотка реле и т. д.). Тумблером SA3 исследуемый объект подключают к источнику переменного тока с нужным напряжением.
Переключатель SA4 подключает вход электросекундомера РТ1 к контактам испытуемых устройств, причем в положении 1 и 2 — с замедлением при срабатывании, в положении 3 и 4 — с замедлением при отпускании якоря. В положении 5 и 6 измеряют время срабатывания автоматов тепловой защиты.
Назначение остальных переключающих элементов пояснений не требует. В приборе использованы микроамперметры М24 с током полного отклонения стрелки 100 — 300 мкА.
На рис. 25 изображена принципиальная схема универсального реле времени для фотопечати с экспонометром и регулятором освещенности. Автор конструкции Н. Дробница. - Прибор состоит из фотоэкспонометра, реле времени,, электронного ключа и устройства управления освещенностью.
Фотоэкспонометр и реле времени функционально связаны между собой, выполнены на общих элементах и имеют общий регулирующий орган — времяза-дающую цепь R13, R14, С4. В положении тумблера SA1, изображенном на схеме, работает экспонометр, при этом лампа фотоувеличителя включена. Фоторе-зитор R11 помещают в зону проецирования негативного изображения. Резистором R3 устанавливают требуемую яркость свечения лампы фотоувеличителя, резистором R10 — чувствительность экспозиметра в зависимости от вида выбранной фотобумаги. Регулировкой резистора R14 добиваются включения светодиода VD10, Момент включения светодиода соответствует установке требуемого» времени экспозиции при заданных параметрах освещенности и чувствительности-фотобумаги. Шкала резистора R3 проградуирована в значениях относительной освещенности, шкала резистора R10 — в значениях чувствительности фотобумаги, а шкала резистора R14 — в единицах времени от 1 до 60 с. При по-«роении шкалы чувствительности фотобумаги следует учитывать, что наиниз-Шей чувствительностью обладает фотобумага «Фотоконт», ее можно принять за единицу. Тогда чувствительность бумаги «Бромпортрет» будет равна — 1,5,. «Фотобром» — 2, а «Унибром» — 2,5.
После определения времени экспозиции тумблер SA1 переводят в нижнее по схеме положение («Выдержка»). При этом узел на транзисторах VT4 — VT6 начинает работать как реле времени. База транзистора VT4 подключается к конденсатору С4, транзисторы узла закрываются, напряжение на коллекторе транзистора VT6 становится равным напряжению источника питания. Это напряжение через контакты тумблера SA1 и резистор R1 оказывается приложенный-к базе ключевого транзистора VT1, он открывается и шунтирует конденсатор С1, транзисторы VT2, VT3 и тринистор VS1 закрываются, лампа фотоувеличителя гаснет.
При нажатии на кнопку SB1 «Пуск» конденсатор С4 заряжается от источника питания прибора, а при отпускании — разряжается через эмиттерный переход транзисторов VT4 — VT6 и резисторы R13, R14. Транзисторы открываются, закрывается транзисторный ключ, открывается тринистор VS1 и включается лампа фотоувеличителя. Как только конденсатор С4 разрядится, закрываются транзисторы VT4 — VT6, снова открывается транзисторный ключ VT1, закрывается тринистор и гаснет лампа фотоувеличителя. При повторном нажатии на кнопку «Пуск» процесс повторяется.
Для повышения стабильности работы прибора времязадающий узел питается от двух отдельных параметрических стабилизаторов напряжения, выполненных на стабилитронах VD9 и VD8. Шкалы времязадающих переменных ре-зьсторов R3, RIO, R14 необходимо отградуировать. Сначала градуируют шкалу выдержки времени (R14). Для этого тумблер SA1 ставят в положение «Выдержка». Движок резистора R14 переводят в нижнее по схеме положение. Подбирая резистор R13, добиваются того, чтобы при отпускании кнопки «Пуск» лампа фотоувеличителя горела ровно 60 с — это верхний предел шкалы. Затем, вращая ручку резистора R14 и отпуская кнопку «Пуск», добиваются горения фотоувеличителя в течение 553 50, 45, 40 и т. д. до 1 с, и на шкале делают соответствующие отметки.
Для градуировки резистора R10 резистор R3 ставят в положение, соответствующее максимальной освещенности. Тумблер SA1 оставляют в положении «Выдержка». Затем с негатива нормальной плотности делают несколько отпечатков при разных значениях экспозиции на фотобумаге «Унибром». Экспозицию, соответствующую лучшему отпечатку, отмечают на шкале. Затем тумблер SA1 переводят в положение «Установка». Фоторезистор R11 помещают в поле проекции кадра со средней плотностью и вращают движок резистора R10 до свечения светодиода VD10. Положение движка резистора R10 при этом соответ-стгует чувствительности фотобумаги «Унибром». Затем по шкале резистора R14 устанавливают выдержку в 1,2 раза большую, чем предыдущая, и перемещением движка резистора R10 снова добиваются свечения светодиода. Новое положение шкалы соответствует фотобумаге «Фотобром». Аналогичным путем находят остальные точки шкалы.
Трансформатор Т1 намотан на магнитопроводе ШЛ10X16. Обмотка I содержит 3900 витков провода ПЭВ-2 0,1; обмотка II — 800 витков провода ПЭВ-2 0,15. Трансформатор ТЗ может быть любым мощностью 10 — 15 Вт с соотношением витков первичной и обоих (одинаковых) вторичных обмоток 10:1. Трансформатор Т4 намотан на магнитопроводе ШЛ25Х40. Обмотка I состоит из двух одинаковых частей, содержащих по 535 витков с отводами от 254-го и от 310 витка. Секции, содержащие по 310 витков, намотаны проводом ПЭВ-2 1,01, остальные — проводом ПЭВ-2 0,57. Обмотки II и III содержат 90 и 18 витков соответственно, намотанных проводом ПБД 2,44. Трансформатор Т5 выполнен на магнитопроводе от электротехнических клещей Ц-91. На имеющуюся в клещах обмотку проводом ПБД 2,44 намотана дополнительная обмотка из 25 витков. Эта обмотка, соединенная последовательно с обмотками II и III трансформатор Т4, позволяет работать в линейной части характеристики трансформатора тока при измерении малого тока (до 2,5 А).
В качестве секундомера РТ1 можно использовать электросекундомер ПВ-53-Л. Диоды VD7 — VD10 типа КД202Р.
На рис. 24 изображена принципиальная схема фазоуказателя для трехфазной сети, разработанного радиолюбителями из г. Ворошиловграда Ю. Соколовым и А. Пархоменко. Он состоит из трех цепей, две из которых содержат последовательно включенные резистор и лампу накаливания, а третья — конден-сзтор и параллельно включенный резистор. Принцип действия прибора основан на неравномерном распределении напряжения в фазах при несимметричной нагрузке, что приводит к разной яркости свечения ламп HL1 и HL2. При равенстве полного сопротивления всех трех цепей и при указанном подключении их к испытуемой линии напряжение в цепи, подключенной к фазе В, будет в 1,5 раза больше фазного, а в цепи, подключенной к фазе С, — в 2,5 раза меньше фазного и лампа HL2 будет светить ярче, чем лампа HL1. ;
Теперь переходят к градуировке шкалы освещенности. Для этого при любом фиксированном положении движка резистора R2 при положении «Установка» тумблера SA1 резистором R14 устанавливают выдержку времени в пределах 10 с. Затем, увеличивая выдержку на 2, 4, 6, 8, 10 с, вращением ручки резистора R3 добиваются загорания светодиода VD10. Движок резистора R10 может находится в произвольном положении. Моменты включения светодиода, соответствующие указанным пределам изменения выдержки времени, отмечают на шкале резистора R3. Эти отметки на шкале будут соответствовать уменьшению освещенности соответственно на 20, 30, 40, 80, 90%.
Дроссель L1 намотан на стержне диаметром 8 мм и длиной 40 мм из феррита марки 600НН проводом ПЭВ-2 0,8. Его обмотка содержит 120 витков. При правильной сборке прибор практически не требует налаживания. На рис. 26 изображена принципиальная схема более простого прибора, который может значительно упростить процесс изготовления отпечатков с негативов разной плотности. Это — индикатор плотности негатива. Автор конструкции Б. Иванов из Москвы.
Прибор выполнен по схеме моста постоянного тока, три плеча которого — резисторы R3 — R6, а четвертое — полевой транзистор VT1, включенный по схеме с общим истоком. Постоянное напряжение на затвор транзистора снимается с делителя, составленного из фоторезистора R2 и подстроечного резистора R1. В зависимости от освещенности фоторезистора, помещаемого в зону проецирования изображения негатива, меняется его сопротивление. Это приводит к разбалансу моста и отклонению стрелки микроамперметра РА1, включенного в диагональ моста. Если для какого-либо негатива известно время экспозиции и известно соответствующее показание микроамперметра, то при смене негатива или изменении масштаба проецируемого изображения достаточно изменением освещенности (путем изменения напряжения накала лампы или диафрагмы объектива фотоувеличителя) добиться того же отклонения стрелки и использовать ту же выдержку.
В приборе можно использовать любой микроамперметр с током полного отклонения стрелки 50 — 100 мкА.
На рис. 27 изображена упрощенная принципиальная схема простого таймера длительных экспозиций, выполненного на базе микрокалькулятора «Электроника БЗ-18А». Авторы конструкции Л. Гинесский, С. Шейн и А. Карасик.
Дело в том, что используя реле времени, выполненные на транзисторах или вакуумных электронных приборах, трудно получить большую выдержку времени. Поэтому приходится комбинировать выдержку времени с освещенностью и с чувствительностью фотоматериалов. Если в процессе фотопечати это не вызывает особых трудностей и такой путь решения задачи вполне приемлем, то при специальной фото- и киносъемке производственных процессов и проведении научных исследований желательно иметь реле времени, обеспечивающее выдержку времени большой длительности.
Наиболее простой путь решения этой задачи — использование микрокалькуляторов. В рассматриваемой конструкции легко можно получить выдержку времени до 107 с при шаге установки экспозиции 0,1 с. Если использовать более длительный шаг, то можно получить еще более длительную выдержку. Прибор состоит из подключенных к микрокалькулятору двух узлов — синхронизации и управления. Узел синхронизации обеспечивает синхронность начала работы счетчика микрокалькулятора с тактовым импульсом генератора счетных импульсов, стабильных по частоте и длительности (генератор на схеме не показан). Узел синхронизации представляет собой RS-триггер DD2.2. Узел управления состоит из устройства выделения знака « — », выполненного на двух логических элементах И — НЕ DD1.1, DD1.2, RS-триггера управления DD2.1. запускающего и останавливающего таймер, и электронного ключа управления клавишей « — », выполненного на двух логических элементах И — НЕ DD1.3, DD1.4 и двух транзисторах. Все узлы подключены к выводам микрокалькулятора, показанным на схеме.
Таймер работает следующим образом. На клавиатуре микрокалькулятора набирают число, соответствующее требуемому времени экспозиции при заданном временном шаге счетных импульсов (их частота следования). Шаг можно варьировать, но он не может быть менее 0,1 с (10 Гц). При этом время экспозиции определяется как произведение длительности периода следования импульса на число импульсов. Практически число, которое надо набрать на клавиатуре микрокалькулятора, определяют как частное от деления требуемой экспозиции в секундах на длительность периода следования счетных импульсов в секундах или как произведение времени экспозиции на частоту следования счетных импульсов.
После набора числа, соответствующего времени экспозиции, нажимают клавишу « — » и набирают число, соответствующее шагу (длительности периода счетных импульсов), а затем нажимают на кнопку «Пуск». С этого момента начинается отсчет времени экспозиции, а из цифры, набранной на табло микрокалькулятора, будут с частотой следования счетных импульсов вычитаться цифры, соответствующие шагу этих импульсов. Как только процесс вычитания закончится, на табло появится знак « — », который узлом управления преобразуется в сигнал «Стоп», и экспозиция прекращается.
Таймер выполнен в виде компактной приставки к микрокалькулятору. Ге-нератор счетных импульсов может быть выполнен по схеме блокинг-генератора, мультивибратора в автоколебательном режиме с параметрической или кварцевой стабилизацией частоты. От стабильности частоты следования импульсов, вырабатываемых генератором, зависит точность выдерживания экспозиции при многократном ее воспроизведении.
Заметим, что как с подключенной приставкой, так и без нее работа самого микрокалькулятора не нарушается. В то же время таймер на базе микрокалькулятора обладает очень широкими возможностями в получении временных выдержек большой длительности и может найти широкое применение в самых различных сферах народного хозяйства.
На рис. 28 изображена принципиальная схема реле времени для фотопечати конструкции В. Черленевского.
Реле обеспечивает получение стабильных временных интервалов в пределах от 0,5 до 100 с. Резисторы времязадающей цепи R5 — R28 подобраны так, чтобы обеспечить изменение выдержки с одинаковым шагом. Каждое последующее значение выдержки по этой шкале в 1,26 раза больше предыдущего.
Реле состоит из собственно реле времени, выполненного на пороговом тринисторе VS2 и оптроне U1, индикатора выдержки времени на лампах HG1 и HG2, устройства включения лампы фотоувеличителя на транзисторах VT1, VT2 и тринисторе VS1. Блок питания — бестрансформаторный, с параметрическим стабилизатором напряжения на стабилитроне VD3.
Практически с прибором работают следующим образом. Нажимая на кнопку SB1, замыкают конденсатор СЗ и он разряжается. Одновременно замыкается управляющая цепь тринистора VS2 и он закрывается. Лампа оптро-на горит, так как она подключена непосредственно к источнику питания, и лампа фотоувеличителя выключена.
При отпускании кнопки SB1 конденсатор СЗ начинает заряжаться, лампа оптрона U1 гаснет, увеличивается сопротивление фоторезистора оптрона, открывается тринистор VS1 и включается лампа фотоувеличителя. Когда на обкладках конденсатора СЗ напряжение достигнет порога открывания однопереходно-го транзистора тринистора VS2, он открывается и включается лампа оптрона Ш. Сопротивление фоторезистора оптрона уменьшается, закрывается тринистор VS1 и гаснет лампа фотоувеличителя.
Переключателем SA2 выбирают необходимую выдержку. Тумблером SA1 включают лампу фотоувеличителя при фокусировке.