Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №2

Налаживание.

Правильно собранный блок питания налаживания не требует.

Вольтметры ИП1 и ИП2 градуируют в киловольтах. Изменяя напряжение питания резисторами R1 и R16, устанавливают рабочие напряжения.

Изменением ускоряющего напряжения на первой камере резистором R16 регулируют усиление прибора.

Настройка собственно электронно-оптического преобразователя сводится к подбору фокусирующих резисторов R7, R9 и R13 для получения оптимальной фокусировки на экране. Потенциал на подфокусирующих электродах относительно катодов в каждой камере составляет ± (3-120) В. Размещение резисторов R7, R9 и R13 должно допускать возможность переключения выводов, если на соответствующий подфокусирующий электрод нужно подать отрицательный потенциал относительно катода в процессе настройки прибора.

Испытания разработанного прибора показали, что он прост и удобен в обращении. Его применение позволяет на 2–4 порядка повысить чувствительность оптической регистрации слабосветящихся объектов.

В настоящее время прибор используется в исследовательской практике в области физики твердого тела и физики газового разряда.

Описанная конструкция может быть также использована для усиления яркости осциллограмм однократных сигналов с экрана скоростных осциллографов сверхвысокочастотного диапазона.

Индикатор может найти применение и в медицинских либо биологических исследованиях, например, для изучения биологических объектов в сочетании с оптическим микроскопом, в астрономических наблюдениях слабых звезд, а также в школьных и вузовских учебных экспериментах по физике.

Индикаторы магнитных полей

В. Ринский

Во многих электротехнических и радиоэлектронных устройствах используются магниты и электромагниты различного назначения. Постоянные магниты применяются в динамических микрофонах и головках прямого излучения, электроизмерительных приборах магнитоэлектрической системы, микроэлектродвигателях, поляризованных реле и др. Переменные и пульсирующие магнитные поля создаются трансформаторами, дросселями, электромагнитными стабилизаторами напряжения, электродвигателями и реле переменного тока.

В практической деятельности людей, связанных с конструированием, эксплуатацией и ремонтом радиоаппаратуры, могут встречаться двоякого рода задачи по обнаружению и оценке значения магнитных полей. Это, во-первых, проверка магнитов, от которых зависит работоспособность радиоэлектронной аппаратуры. Например, качество записи и воспроизведения звука магнитофоном зависит от исправности магнитов электродинамического микрофона и динамических головок, чувствительность магнитоэлектрического прибора определяется магнитной индукцией в зазоре его измерительного механизма, в телевизоре цветного изображения статическое сведение лучей и чистота цветов обеспечиваются с помощью нескольких постоянных магнитов и т. д.

Во-вторых, при конструировании и эксплуатации радиоэлектронных устройств нередко требуется выявление и учет влияния магнитных полей рассеяния, нарушающих нормальную работу отдельных элементов и аппаратуры в целом. Например, магнитное поле динамической головки может существенно снизить чувствительность радиоприемника с магнитной антенной, переменные поля трансформаторов питания искажают изображения в телевизорах и осциллографах, наводят фон переменного тока в усилителях и магнитофонах. В ряде случаев приходится прибегать к специальным мерам для ослабления помех, вызванных магнитными наводками: экранировать трансформаторы и дроссели, осциллографические электронно-лучевые трубки, цветные кинескопы, фотоэлектронные умножители, применять компенсационные элементы, антифонные катушки и т. п.

Промышленные приборы для измерения значений магнитных полей относительно мало распространены. В связи с этим на практике могут оказаться полезными описываемые здесь простые индикаторы магнитных полей.

Индикаторы постоянного поля

В индикаторе, собранном по схеме рис. 1,а, магниточувствительным элементом (датчиком) является геркон SFI с подвижным экраном, позволяющим частично ослаблять магнитное поле Н. Геркон присоединен гибкими проводниками с вилкой ХТ1 на концах к индикаторной лампе накаливания HL1 и батарее питания GB1. Под воздействием магнитного поля контакты геркона замыкаются, и лампа загорается. Можно также присоединить проводники от геркона к авометру любого типа, включенному как омметр на пределе QX1000. В этом случае действие магнитного поля будет вызывать отклонение стрелки авометра.

Возможный вариант конструкции датчика такого индикатора показан на рис. 1,б. Геркон 5 с припаянными к его выводам соединительными проводниками 1 заключен в пластмассовую трубку 4 (например, от ненужной авторучки), по которой с небольшим трением перемещается экран 2. Экраном служит тонкостенная трубка подходящего диаметра из магнитомягкой стали (например, корпус конденсатора КБГ-М), в которой сделано окно 3 соответственно размерам геркона Порог срабатывания геркона и чувствительность к полю зависят от положения экрана, что позволяет снабдить индикатор простейшей шкалой 3, оцифрованной в относительных единицах Индикатор реагирует на поля, создаваемые динамическими головками прямого излучения, электроизмерительными приборами магнитоэлектрической системы и т. п, на расстоянии нескольких сантиметров.

Индикатор по схеме рис. 1,в, состоит из датчика поля — катушки L1 с магнитопроводом-концентратором и микроамперметра РА1 (авометра) или вольтметра PU1 (рис 1,г) на наименьшем пределе измерения. Датчик (рис. 1,д) представляет собой стержень из магнито-мягкого материала сечением 0,5..1,5 см² и длиной 10.15 см с каркасом, на котором намотано внавал 10 000 — 15 000 витков провода ПЭВ-1 0,05.. 0,1. Можно использовать катушку с сердечником от реле РКН или РПН, удалив якорь и контактные пружины.

При перемещении (повороте) датчика относительно силовых линий магнитного поля возникающая в катушке ЭДС индукции вызывает кратковременный бросок стрелки авометра. Большей напряженности поля соответствует и большее отклонение стрелки.

Рис. 1. Индикаторы постоянного поля

Индикатор низкочастотных полей

Индикатор по схеме на рис. 2,а отличается от предыдущего включением в цепь датчика L1 полупроводникового диода VD1. Индикатор обнаруживает поля рассеяния трансформаторов питания, электродвигателей и т. п. на расстоянии до 10 см и более. Еще чувствительнее устройство со звуковым индикатором (рис. 2,б) — головными телефонами BF1 ТОН-2, ТОН-2А или другими высокоомными. Как известно, звукоотдача телефонов на низких частотах невелика, а чувствительность слуха — понижена. Однако наличие в цепи датчика диода VD1 приводит к появлению гармоник основной частоты, что улучшает слышимость и, следовательно, чувствительность индикатора к полям технической частоты (50 Гц). Это позволяет с успехом использовать его для обнаружения и оценки полей рассеяния катушек и даже одиночных проводников, по которым протекают токи силой около нескольких ампер, например в цепях питания нитей накала радиоламп. Возможно также использование индикатора для обнаружения скрытой в стенах электро- или радиопроводки.

Рис. 2. Индикаторы низкочастотных полей

В предельно упрощенном устройстве, выполненном по схеме на рис. 2,в, один из излучателей высокоомного головного телефона BF1.1, снятый с оголовья и освобожденный от амбушюра и мембраны, используется в качестве датчика переменного магнитного поля, а другой излучатель (BF1.2) является звуковым индикатором. Диод VD1 присоединен к штепсельной вилке ХТ.1 телефонов Чувствительность этого индикатора меньше чем предыдущего.

ИНДИКАТОРЫ ПОЛЕЙ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ЧАСТОТЫ

Индикатор магнитного поля ультразвуковой частоты может быть выполнен по схеме рис. 2,а, если применить в нем катушку L1 с ферритовым сердечником. Катушка должна содержать несколько десятков или сотен витков, намотанных на стержне диаметром 8-10 и длиной 100…200 мм из феррита марки М400НН или М600НН. Возможно также использование Г-образных или П-образных сердечников.

В телевизорах магнитные поля ультразвуковой частоты (15-625 Гц) создаются выходными трансформаторами строчной развертки, строчными катушками отклоняющей системы, катушками регуляторов линейности и размера строк, а в телевизорах цветного изображения — катушками блока динамического сведения лучей кинескопа. Ориентировочная оценка исправности таких деталей возможна путем сравнения их полей рассеяния с аналогичными в заведомо исправных телевизорах. Для этого пригоден индикатор, смонтированный по схеме на рис. 3,а. Он содержит датчик — катушку L1 с ферритовым сердечником, который служит магнитопроводом-концентратором, и миниатюрную лампу накаливания HL2. Можно использовать и менее чувствительную лампу накаливания, включив ее по схеме рис 3,б. В этом случае катушка-датчик L1, конденсатор С1 и лампа HL1 образуют последовательный колебательный контур, в котором возникает резонанс напряжений на частоте строчной развертки.