这具自制的袖珍万用电表(外形和结构见封四附图)是利用废旧器材制成的。制作中的关键问题是怎样修理和利用废旧表头,怎样制作分档开关,以及怎样校准和配改分流电阻。现在就这几方面介绍一点制作经验。

废旧表头的利用
一般万用电表使用的表头都是磁电式电流表,其结构如图1。在利用旧电表时,应当选择这类构造的微安表或毫安表改用,并要挑选原有永久磁铁是磁力充足的,因为已经失磁的表头,灵敏度下降,不能使用;自己充磁又比较困难。废旧电表损坏的部分多数是线圈、游丝和轴尖,可以按照以下方法修理。

1.线圈烧断:修理的步骤是:①拆除表头外壳和表面,并剪断引线;②用相当强的磁铁与表头磁铁在两极上相吸以减弱表头磁场的引力;③松落支架螺丝,把支架连同软铁心柱、线圈等一套东西轻轻取出,要仔细不使它碰坏;④把游丝由调整杆上焊下来(注意要使用小尖头烙铁,或者把粗铜线绕在大烙铁头上,引出一段代替尖头烙铁);⑤放松轴承螺丝,取下线圈等一套东西;⑥用小刀起下线圈轴,这样就只剩线圈和框架了。一般线圈上都涂有洋干漆或化学漆。洋干漆可用酒精浸泡,化学漆用溶剂(香蕉水或丙酮)浸泡,待溶解后拆下漆包线保存备用;⑦重新绕制线圈。绕线可用高阻抗听筒的铜线。如原拆下的漆包线断头不太多,边绕边焊接还是可以用的。为了增加表头的灵敏度,有时要加绕一些线,要看线圈框架的容纳量,以及线圈框架和磁铁间的空隙大小来决定,只要不影响线圈回转就可以。绕好线圈后,用洋干漆或化学胶把轴重新装好,并要注意装正。线圈的两个引出头用细沙纸擦净,分别焊在两端轴接线的突出部分。以后再按拆卸相反次序重新组装起来。
2.游丝扯乱:修理时先做上述①~⑤步工作,然后用小尖烙铁把游丝根部焊接点焊开,取下游丝,放在倍数较高的放大镜下,用细尖咀镊子整理,使它的圈距均匀平整。
3.轴顶尖磨秃或磨歪:如果表针转动不灵活,指示数字不准,时高时低,就可能是轴顶尖磨秃或磨歪了。修理时按前面拆表方法在第⑥步时,找一平顶的细圆棍如新铅笔或电位器轴等,把表轴用化学胶或洋干漆粘在圆棍的平顶上。在油石上边转边磨,使表轴顶尖既尖而正。
4.指针及其配重:万用表要求指示精确,所以多用刀口形指针。如不是刀口形指针,或指针过短,就要改装。我用了一小条竹片,削得很薄,作成长短恰合需要的表针,用红化学漆粘牢在原来表针的根部,并用稀红化学漆把表针涂红。竹片有一定的弹性,不易碰弯或折断。改装表针后,由于表针的重量变了,平衡锤的重量也要跟着增减。如原有的配重分量过轻,可用漆包线做一个新的换上去。如相差不多,可以调整配重的距离来纠正。要求不论表头如何侧放,表针总是不改变原来所停的位置。
一只废表头修好后,它的特性一定与原来不同,而且原来的表盘刻度也不合用。所以必须了解表头的特性,以便重新画制表盘。
第一步要了解表头的灵敏度,也就是它的满度电流。这时要用一节1.5伏的干电池,一只500千欧以上的可变电阻R,和一只准确的电流表,按图2串联起来。可变电阻应先放在最大阻值部位,然后逐渐降低可变电阻的阻值,使被测电表表针指示满度。由标准表上读出的电流就是被测电表的满度电流。

第二步要了解它的定度规律。方法是增加可变电阻R的阻值,使标准表的指示读数下降1/10,并在被测表的表盘弧线下表针所指处作一刻度线。这样逐步降低、逐步刻度,即可掌握它的定度规律了。

第三步要了解表头的内阻。这时要把电池、可变电阻R和被测表头如图3串联起来,并注意可变电阻R仍要放在阻值最大处,然后逐步降低它的阻值,使表头指针指示满度。这时不要再动可变电阻,另取一个5~10千欧的可变电阻R\(_{1}\)与表头并联如图4。调节R1使表头指针指示到正中位置,这时不动R与R\(_{1}\)的阻值,并把它们从电路中拆出来,用准确的万用表测出R与R1的阻值。按R\(_{1}\)×\(\frac{R}{R-R}\)1=内阻的公式即可算出表头内阻。必须注意,表头内阻不可用电阻表直接测量,因为这样很容易损毁表头。
怎样制作分档开关

这具万用电表的各测量系和分档是参考邱传训著“万用电表设计”(上海科技出版社出版)一书设计的。全部电路如图5。电流测量系有250MA、1MA、10MA、100MA、500MA等档,电阻测量系有中值为2.4Ω、12Ω、120Ω、1200Ω、12000Ω等栏,交直流电压都是10V、50V、250V、500V、1000V,每个测量系分为五档。表头灵敏度是160μΑ。
这具电表全部各档只用一个分档开关。是用一个去掉管脚的GT式电子管的胶木管腰作底座,在底部中心打一个孔,把一个分线器的轴承装在上面,并用它接表头的正端。在底座的外壁上如图6甲划三圈平行的线。在第一线的位置上等分20份,打20个孔。任择第一线的某孔为孔1,向左排列编号,共20号。在第二线上与孔1孔2孔6垂直位置上各打一孔。在第三线上与孔1孔6孔11孔16垂直的位置上各打一孔。各孔直径约1.8至20毫米。在底座的顶边对正第一线的各孔用小圆锉刀锉出距离均等的20个凹槽,以便在跳档时使滑键对正接点。然后用铜片剪成比孔眼稍窄的小条,弯成冖状,由内向外嵌入相邻的两孔内,作为接点(图6乙)。要注意各个接点必须离开,互相绝缘。还要制一个单臂滑键,一个双臂滑键和一个控制跳档的簧片。单臂滑键是用紫铜片剪成图7甲的形状,在虚线处折成直角并如图7乙弯制打孔。制双臂滑键时,先取一小块胶板制成如图8甲的形状,再用铜片剪成图8乙的形状。把剪好了的铜片沿虚线对折,夹在胶板上,如图8丙所示,并用小铆钉铆住。控制跳档的簧片是用有弹性的发条钢片或磷铜片剪成,长度较管腰直径稍长,并在中间打一孔,两端各焊一凸起铜片,如图9.所示。利用分线器的轴作为开关的轴。单臂滑键、双臂滑键和跳档簧片,都用螺丝固定在轴上,单臂滑键应对正线3的接点,双臂滑键的两个臂分别对正线1和线2的接点,跳档簧片应压在凹槽内。要注意各个滑键和跳档簧片都要在一个垂直平面内,否则会发生错接,损毁表头。


如何校准
1.分流器的校准:把配好分流器的表头与标准表、一节电池及一个500千欧的可变电阻(放在最大阻值部位)按图2所示串联起来。逐渐降低可变电阻R的阻值,使标准表的指示数恰好指示新表的设计数。这时如发现新表的指示数偏高,可降低分流器的阻值。如发现新表的指示数偏低,可增高分流器的阻值。如此反复对照调整,使新表与标准表的读数一致,即告成功。
2.电阻测量系的校准:可以用标准电阻来测量。如没有标准电阻,也可用准确的万用表核对过的电阻来校准。但每档都要准备三种不同阻值的作为标准的电阻。例如校准12欧中值的一档,必面准备一个12欧的电阻和一个约2—5欧及一个50—500欧的电阻。如测得的指示数偏高,要降低倍率电阻的阻值;偏低则要增加倍率电阻的阻值。
3. 电压测量系的校准:可以把新表与标准表并联,接上适当的电压来校准。但要注意直流档要用直流;交流档要用交流。如发现新表的指示数偏高,应增加倍率电阻的阻值来改正;偏低则要降低倍率电阻的阻值。
万用表上使用的电阻要求很准确,一般都用炭膜电阻。如遇阻值稍小于所需阻值,可用钢锉棱角将电阻原有的槽纹开长一些。如遇阻值高于所需值,可用溶剂(香蕉水或丙酮)洗去电阻表皮的漆,把一端的铜头向内移动。注意应将移动后的铜头装固,保持接触良好,否则就会使阻值变化,影响准确度。修改后的电阻一定要重新用化学漆涂过,以免受潮,改变阻值。
表盘的绘制
表盘可以用道林纸、卡片纸或钞票纸绘制。如能找到未曝光的印像纸,经过定影处理后应用,则更光洁。绘制时以表针长度为半径,画出最外面一个圆弧,然后依次减小半径,画四个同心圆弧。注意圆心应对准表针轴心。刻度先用硬铅笔划出,经过反复核对无误,然后再用色笔绘制。(康占元)