Киловольтметр своими руками схема

Иногда, при изготовлении ламповых конструкций, особенно, мощных усилителей мощности передатчика, часто возникает потребность в измерении анодных напряжений. Сейчас народ в основном пользуется китайскими цифровыми мультиметрами (тесторами), но как известно, у всех этих приборов, верних предел измерений ограничивается величиной в 1000 вольт.

Кроме того, у дешевых выриантов (чаще всего китайского производства), весьма сомнительная изоляция для таких довольно высоких уже напряжений, что требует особой акуратности при работе с ними. А как быть, если анодное напряжение, скажем уже порядка 2 или 3 кV? Таким прибором уже не измеришь. Хотя раньше, лет 15 обратно, мне удавалось замерять анодное напряжение своего УСМ, соединив два индентичных мультиметра последовательно, когда знаешь уже заранее, что напряжение не превысит 2000вольт. Но для этого нужно иметь два тестора одной марки, у которых будет одно и то же входное сопротивление. Если высоковольное напряжение выше 2000 вольт, то померить его обычными приборами уже не представляется возможным.

Собственно эта проблема вынудила меня изготовить (наконец то!) самодельный вольтметр с верхним пределом измерений в 5000 вольт. Устройство по своей сути очень простое, но учитывая столь высокое напряжение уже требует определенного подхода при изготовлении, где главным аспектом, является изоляция. Изоляция корпуса, выносного кабеля, определенной конструкции рабочего щупа и т.д.

Изготовление такого киловольтметра начинать нужно с поиска подходящей измерительной головки. Обычно это микроамперметр с током отклонения в 100, а еще лучше в 50 мка, с линейной шкалой. Далее, подобрав стрелочный прибор, нужно изготовить щуп. Измерительный щуп в таком приборе, очень важная вещь! Это залог вашей безопасности в будущем, при работе с прибором.

Мой щуп устроен очень просто. Взят был деревянный кругляк от домашней щетки, диаметром 35мм, где внутри было просверлено отверстие, в котором размещены два резистора по 1.5Мом, мощностью в 2Вт, для ограничения поступающего тока к прибору. В качестве кабеля, использован коаксиал, в гибкой изоляции с экранирующей оплеткой, которая в свою очередь заведена на корпус прибора (общий провод). Экранка служит дополнительной гарантией от случайного поражения эл.током, в случае обрыва кабеля щупа. Соединяется щуп с прибором при помощи большого байонетного разъема, типа CP-75-54ПВ, имеющий достаточную дистанцию в своем размере, между центральной жилой и оплеткой кабеля. Сама деревянная рукоятка, после полного изготовленея щупа, хорошо пропитывается лаком НЦ и изолируется.

Схема прибора очень проста, потому накидал для наглядности просто от руки. Подобных схем, довольно много в сети. Это построение классического вольтметра на основе измерительной головки постоянного тока.

Сам вольтметр, это измерительная головка и набор последовательных сопротивлений, где самый близкий к стрелочному прибору вывод «+» , в процессе наладки, подбирается с особой точностью, выбирая погрешность прибора как можно ближе к нулю.

В моей конструкции, прибор двухдиапазонный. Первый диапазон, это измерение от 0. до 5000вольт. Второй диапазон, от 0. до 1000вольт. Для надежности, я не стал ставить переключатель по входу, а поступил проще, установил два раздельных входных разъёма, где от каждого к плюсовому контакту измерительной головки, тянется своя цепочка последовательных сопротивлений. Это и проще и с точки зрения изоляции и гораздо надежней. Для измерения до 5000 вольт, понадобилось 16 резисторов, общим сопротивлением порядка 92Мом! А для второго диапазона, до 1000вольт, необходимо было выполнить последовательную цепочку уже только из 5 резисторов, общим сопротивлением , порядка 18.8 Мом. (Все данные с учетом встроенного в щуп сопротиаления в 3.0 Мом). Величины сопротивлений, напрямую зависят от чувствительности вашей измерительной головки и подбираются в процессе настройки.

Таким образом, получился самодельный КИЛОвольтметр, с хорошей изоляцией по входу и большим входным сопротивлением. Погрешность измерений в моем приборе вышла порядка 50вольт, при замере на пределе до 5000в. На втором диапазоне, до 1000вольт, составила порядка 15-16 вольт. Более точно, я уже не настраивал, поскольку счел не нужным. Хватает вполне и такой точности.

Перед тем как окончательно закрыть крышку прибора, печатная плата, дважды была покрыта защитным лаком. Для удобства, вывел сбоку разъем для использования простых выносных, стандарных тесторных проводов, для использования их на нижнем пределе измерений , до 1000в. Просто на всякий случай. Вся конструкция киловольтметра, будет понятна из фотографий.

Источник

Киловольтметр своими руками схема

На такую формулировку хочется ответить: берете и изготавливаете.

Вопрос в схеме или в конструктиве?

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

innokenty

Нашел транзистор. Понюхал.

Зарегистрирован: Вс июн 15, 2014 02:56:45
Сообщений: 171
Откуда: Киев
Рейтинг сообщения: 0

_________________ Со схемой каждый может

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Дмитрий М

Друг Кота

Карма: 49
Рейтинг сообщений: 614
Зарегистрирован: Чт дек 29, 2005 00:18:30
Сообщений: 5177
Откуда: Москва
Рейтинг сообщения: 0

_________________ Ничто так не укрепляет взаимное доверие, как 100% предоплата! Дмитрий, RK3AOR.

Вебинар поможет в выборе недорогих источников питания оптимальных для систем охраны, промышленных и телекоммуникационных приложений, а также для широкого применения. Будут представлены основные группы источников питания по конструктивным признакам и по областям применения в контексте их стоимости или их особенностей, позволяющих снизить затраты на электропитание конечного устройства.

Сэр Мурр

Модератор

Карма: 46
Рейтинг сообщений: 232
Зарегистрирован: Чт окт 27, 2005 18:50:07
Сообщений: 11174
Откуда: из мест не столь отдалённых
Рейтинг сообщения: 0
Медали: 2

Приглашаем всех желающих 13 октября 2021 г. посетить вебинар, посвященный искусственному интеллекту, машинному обучению и решениям для их реализации от Microchip. Современные среды для глубинного обучения нейронных сетей позволяют без детального изучения предмета развернуть искусственную нейронную сеть (ANN) не только на производительных микропроцессорах и ПЛИС, но и на 32-битных микроконтроллерах. А благодаря широкому портфолио Microchip, включающему в себя диапазон компонентов от микроконтроллеров и датчиков до ПЛИС, средств скоростной передачи и хранения информации, возможно решить весь спектр задач, возникающий при обучении, верификации и развёртывании модели ANN.

SM898

Вымогатель припоя

Карма: 67
Рейтинг сообщений: 405
Зарегистрирован: Вс июл 21, 2013 16:24:58
Сообщений: 529
Откуда: Юг Руси.
Рейтинг сообщения: 0

Страница 1 из 1

[ Сообщений: 6 ]

Часовой пояс: UTC + 3 часа

Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 11

Источник

Как самому изготовить киловольтметр.

Простой киловольтметр для измерения напряжений до 50 – 100 киловольт и более можно изготовить самому. Такой прибор может пригодиться при регулировке режимов электронно-лучевых трубок, ионизаторов воздуха, флокаторов и прочих устройств, где используются высокие питающие напряжения.

Для изготовления киловольтметра потребуются следующие основные компоненты:

Палка лыжная из стеклотекстолита полая (Такие палки когда-то продавались в комплекте с самыми бюджетными лыжами. Возможно, что такая палка валяется у вас на балконе).
Резисторы высоковольтные типа С3-14-1-(Б) (Именно эти резисторы точно подходят под внутренний диаметр лыжной палки).
Мультиметр «китайский» с входным сопротивлением 10 МОм. Мультиметры размером поменьше того, что изображён на картинке, как правило, стоят меньше и имеют входное сопротивление всего 1 МОм.
Кое-какие мелкие детали.

Исходная схема киловольтметра.

Резисторы R1 – Rn — верхнее плечо делителя напряжения;
Резисторы R*(грубо), R*(точно) и входное сопротивление измерительного

прибора (10 МОм) – нижнее плечо делителя.

Неоновая лампочка защищает киловольтметр от превышения безопасного напряжения в нижнем плече делителя при обрыве последнего.
Если расчётное напряжение, подводимое к мультиметру, выше 50 Вольт (например, 100 Вольт), то последовательно следует подключить ещё одну неоновую лампочку.

О резисторах верхнего плеча делителя.

Резисторы С3-14-1 (группа Б) Это одноваттные резисторы, которые могут выдерживать напряжение до 10 киловольт. Диапазон сопротивлений от 470 МОм до 5,6 ГОм. При покупке, следует знать, что эти резисторы отличаются не очень высокой надёжностью, как в работе, так и при хранении. Поэтому, лучше приобретать их с некоторым запасом. Я бы рекомендовал купить раза в два большее количество, чем требуется.

Как рассчитать делитель высокого напряжения?

В любительской практике, чаще всего, приходится собирать подобные устройства исходя из имеющихся в наличии деталей. Поэтому, преступать к изготовлению щупа высоковольтного делителя следует только тогда, когда резисторы куплены и проверены. Исходя из имеющихся высоковольтных резисторов и следует производить окончательный расчёт делителя.

Примерный, предварительный расчёт верхнего плеча делителя.

Выбираем предельное напряжение, например, 50 киловольт. При таком напряжении, нам понадобится использовать 5 — 6 резисторов, каждый из которых выдерживает до 10-ти киловольт.

Рассчитываем делить напряжения для шкалы мультиметра, например, 200 Вольт. Для удобства отсчёта, желательно, чтобы на 1 вольт шкалы приходился один киловольт измеряемого напряжения.

Входное сопротивление мультиметра 10 МОм. Однако для настройки делителя нам понадобится шунтировать это его плечо.

Поэтому, примем это плечо равным, например, 8 МОм.

8 (МОм) * 50 000 (Вольт) / 50 (Вольт) = Х+8 (МОм)

7992 (МОм) / 6 (штук) = 1332 МОм

Конечно, найти требуемый номинал резисторов вряд ли удастся и возможно придётся выбирать из имеющихся в продаже резисторов. Делитель можно собрать и из разных номиналов резисторов, но тогда потребуется рассчитать падение напряжения для каждого резистора. Из своего опыта могу добавить, что резисторы С3-14-1-Б при своей длине 29мм могут выдерживать напряжение в полтора и даже в два раза превышает допустимое, однако их надёжность при этом уменьшается.

Для того чтобы уменьшить протекающий через киловольтметр ток, можно на порядок или два увеличить сопротивление верхнего плеча делителя. При этом нужно будет выбрать шкалу прибора, соответственно, 20 Вольт или 2 Вольта.

Предварительный расчёт шунта к мультиметру (R* грубо + R*точно).

R тестера + R шунта = 8 МОм;

R шунта = 10 * 8 / 10 — 8 = 40 (МОм)

Изображение части щупа киловольтметра в разрезе.

Наконечник;
Гайка;
Шайба гетинаксовая или стеклотекстолитовая (подойдёт от узла крепления резисторов ПЭВ);
Втулка металлическая с резьбой внутри (подойдёт любая подходящая по размеру с внутренней резьбой М2,5 — М3(мм);
Разъём «мама» подходящего размера для присоединения к выводу высоковольтного резистора. Разъём требуется для того, чтобы можно было в период эксплуатации прибора легко заменить вышедший из строя резистор;
Первый резистор верхнего плеча делителя;
Отрезок лыжной палки (длину заготовки рекомендую выбрать в зависимости от предварительно рассчитанного и уже имеющегося в наличии количества резисторов).

Приступаем к окончательной сборке.

Сначала изготавливаем узел крепление наконечника, для чего припаиваем разъём «5» к втулке «4».

Затем вклеиваем в торец трубки, с использованием эпоксидной смолы, детали «3» и «4».

При склейке нужно проследить, чтобы эпоксидная смола не затекла в разъём «5».

Резисторы верхнего плеча делителя спаиваем последовательно и вставляем внутрь лыжной палки так, чтобы первый резистор вошёл в разъём расположенный внутри. Последний резистор закрепляем пайкой у основания щупа.

Собираем остальные элементы схемы, расположив в подходящей металлической или пластмассовой коробке.

Две клеммы для подключения заземления;
Разъём СР-50 для подключения тестера или осциллографа;
Резистор R*(грубо);
Резистор R* (точно);
Неоновая лампа;
Сменный наконечник.

Калибруем делитель.

Для калибровки удобно использовать источник постоянного образцового напряжения на 1000 Вольт, так как это максимальное напряжение, которое можно измерить, обычно, имеющимися в распоряжении радиолюбителя приборами. Если такого не имеется, то можно воспользоваться другим менее высоковольтным источником.

Калибровка сводится к подбору резисторов в нижнем и верхнем плече делителя. Разброс параметров высокомегаомных резисторов велик, поэтому может понадобится сделать повторный расчёт по результатом предварительной калибровки, чтобы внести поправки.

Использование киловольтметра.

Щуп киловольтметра в собранном виде;
Провода для подключения заземления и мультиметра;
Два варианта наконечников;
Пример подключения киловольтметра к аноду кинескопа с использованием сменного наконечника в виде крючка.

При использовании прибора следует соблюдать меры техники безопасности.

Подключение и отключение киловольтметра следует производить при обесточенной аппаратуре, после снятия заряда с высоковольтных токоведущих частей.

При подключении киловольтметра к измеряемым цепям, заземление следует подключать в первую очередь!

При отсоединении щупа от измеряемых цепей, заземление следует отключать в последнюю очередь!

При подключении киловольтметра к аноду кинескопа следует одну клемму заземления соединить с графитовым покрытием кинескопа, а другую с общим проводом шасси телевизора.

Источник