用正切毫安表做三用电表

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正切检流计的原理见于一般物理教科书中,它虽有若干缺点,例如易受外界磁场的影晌,刻度的非线性(虽符合于正切曲线),电表常数因各地地磁水平强度而异,使用时必须平放和对准方向,不便搬动等等。但对于业余无线电爱好者说,使用地点已固定(即电表常数已确定),准确度要求不一定很高,更由于制作简易,费用低(2—3元),同时还有使用时不分正负极,容许过荷电流大,不易烧坏等等优点,所以还是值得自制的。

作者根据检流计的原理,制了一架三用电表,表头内阻300欧,灵敏度1毫安,最大量程:电阻0—500千欧,直流电流0—10毫安,直流电压0—250伏。在0—0.4毫安范围内,能区别0.02毫安的电流,在0.4—1毫安范围内,只能区别0.05毫安的电流。使用时在半公尺内没有强磁场的影晌,有满意的准确度。它的制作方法如下。

1.表面度盘用厚纸剪成,尺寸见图1。图中C点是一小针眼小孔,用来确定磁针旋转轴的中心点 ;以C为中心绘一弧AB作一刻度盘,绘法见图6。

图2
图2 🔍原图 (484×476)

以C点为中心,CD为半径(长60公厘),作圆ADB,过D点作切线DE,令DE=CD,将DE10等分,即点1到点10,各点对C点在弧DB上的投影,即需要的刻度。但这个刻度是理论性的,还要照下面的方法加以修正。

2.线圈 取火柴盒外壳半只(34×18×25公厘),边上穿两段铜丝扭紧做2只接线脚。用中规0.09—0.2号(相当于英规43—36号)漆包线在盒上密绕1200圈。这个圈数是以广州使用,灵敏度为1毫安设计的,在纬度高的地方,例如武汉、北京等,地磁水平强度小,圈数可减少10—20%。如果在广州使用并要把灵敏度提高到200微安;圈数要增加到6000圈。

线圈绕好后,线头就焊牢在接线脚上并引出接线。然后到无线电商店借用电表测一下线圈的电阻,选配电阻R\(_{2}\)、R3(图7),使线圈和R\(_{2}\)串联后总电阻恰为1500欧,加入R3后恰为10千欧。选择时要耐心挑选,力求精确。

图3
图3 🔍原图 (447×526)

3.指针 指南针里的磁针1根(长25公厘),铝箔一条(可自废电解电容器里拆取裁剪)。照图2a。虚线对折压平做一指针;25×40公厘青壳纸2小条。把青壳纸夹在磁针帽的两侧,用胶水胶牢,青壳纸的一端嵌入指针,另一端绕上几圈铜丝(图2b)。铜丝圈的作用是用来平衡指针,使磁针虽增加了一只指针。仍旧指向北极。圈数多少要由试验决定。指针和磁针要相互垂直并准确地通过转动的中心点。另外取支持磁针用针轴1根,轴座(厚纸板)1块(22×34公厘),针轴穿过轴座的中心点,上端伸出6公厘,下端伸出2公厘(图2C)。

4.表面玻璃罩用马粪纸叠厚5公厘做一个5公厘高的罩子,上嵌直径120公厘的平玻璃一块。罩子对边靠底处装2只固定矿石用的铜弯脚(图3)。

图4
图4 🔍原图 (568×372)

装配 先把轴座胶牢在度盘上,胶时针轴下端要穿入度盘上的小孔C,再把度盘用小木块垫高约5—10公厘,胶牢在一块木底板上。把指针帽擦一点唱片油后戴在针轴上,套入线圈,并把它垫平(图4)。线圈暂时不要固定。到此,表头的制作基本上结束 。

图5
图5 🔍原图 (683×364)

零位校准 转动表头方向,使指针落在刻度中心0点上。表头和R\(_{2}\)串联后接1. 5伏电池,这时电流为1毫安,指针偏转约45度,移动线圈位置,使指针尽量接近45度,然后把线圈固定住。

图6
图6 🔍原图 (764×610)
图7
图7 🔍原图 (846×874)

度盘刻度的划分表头R\(_{2}\)、R3串联,依次接1.5伏、3伏…9伏电池,这时电流为0.15、0.3、0.45、0.6、0.75、0.9毫安,在度盘上的读数约1.8、3.6、5.3、6.5、7.7、9.0; 把这些数据记在图5的座标纸上(图中曲线上各0点),各0点相连成一曲线,从曲线上找出整数电流(各x点)在刻度上的位置,再把这些数据标在图6的DE线上,即P\(_{1}\)—P10各点,这些点对C点在弧DB上的投影,才是我们需要的刻度,把它剪贴到原来的刻度上。各电压档和0—10毫安电流档的刻度相同,不必另绘,只要在使用时把读数乘上相应的倍数即可。电阻刻度用正确的电阻实测后记在刻度带上比较简单。

图8
图8 🔍原图 (919×649)

度盘绘好后,罩上玻璃罩,再照图7电路把各另件焊接好,装在一只小木盒里,三用表就制成了。电阻R\(_{l}\)、R4 和R\(_{5}\) ,特别是R1要求准确,否则0—10毫安电流一档的误差较大。(预)

图1
图1 🔍原图 (509×875)