Мини-лекции. Измерения. Спутник радиолюбителя

  Так уж получилось, что я оказался у разбитого корыта. Это про Пушкина о рыбаке и рыбке. Был, есть такой фильм «Одинокая женщина желает познакомиться». Сниматели Довженко. В главных ролях: Ируня Купченко и Саша Збруев. На подтанцовках Леночка Соловей. И вот когда героиня Купченко прогнала Сашу... Он собираясь уходить, огляделся, не забыл ли он чего-нибудь? Хотя, всё, что есть у него, всё всегда при нём! Вот и со мной тоже самое произошло... Так, что после окончания института и я оказался на улице, а всё, что у меня было, было при мне... В смысле, не кола ни двора...

   И вот по истечение лет... Пришлось (я про радиолюбительство) всё начинать с нуля и вдобавок, живя в кладовке, в стеснённых условиях всё должно быть миниатюрным и в том числе приборы. Вот тогда-то я впервые обратил внимание на этот самый «Спутник радиолюбителя». Да, некоторые брызгая слюной... Но, если до института я всё делал с отвёрткой и какой-то матерью... То даже такой игрушечный прибор (набор) для меня уже было кое-что?! Но?! Пока я собирался, в продаже появился гораздо серьёзнее другой прибор почти всё тоже, но в одном флаконе (корпусе). О нём вот здесь, http://proza.ru/2019/11/08/1896 То есть, я его купил, но про «Спутник» не забыл.

   И вот, согласно журналу «Радио» №10 за 1967г (страницы 57 и 58) оказывается был проявлен значительный интерес к «Спутнику», то журнал взял да и опубликовал описание комплекта приборов: схемы и чертежи печатных плат. С намёком создания самими нечто подобного... Моя же задача хоть как-то Вас познакомить, с набором даже пусть и поверхностно...

   Итак, Курским заводом «Маяк» с 1967 по 1987 годы выпускался тот самый «Спутник». По крайней мере у меня две инструкции к «Спутнику» одна за 31 июля 1967 г., а вторая за 6 июня 1987 г. Как уж всё происходило до того и после?.. На рисунках более-менее понятно и внешний вид и схемы. Как основа, блок питания работающий от сети 127/220 V. (был и вариант батарейного питания, на 500 часов работы). Второй блок (второй по значимости), это звуковой генератор. Генератор дающий 8 фиксированных частот (100 Гц; 400Гц; 1кГц; 3кГц; 5кГц; 8кГц; 10кГц и 15кГц.) с регулируемой амплитудой.

   Третий прибор, как бы основной по значимости, измеритель RCL. В какой-то степени заменяющий тестер (Омметр). А также измеритель ёмкости и индуктивности. Комплект приборов позволяет определить:
а) сопротивление резисторов в пределах от 20 Ом и до 500 кОм;
б) ёмкости конденсаторов от 20 пФ и до 0,05 мкФ;
в) индуктивность в пределах от 20 до 500 мГн.

   Все три прибора механически связаны так как показано на рис.1. А, электрически никак! Каждый сам по себе, но? Но в комплекте куча проводков-перемычек, которыми и в дальнейшем и связываются приборы. На разных фото блоки расположены по-разному, кому как удобнее? В основном переставляют местами звуковой генератор и измеритель RCL. Блок питания как правило всегда внизу.

   Итак, про перемычки... На рис.2 задняя часть комплекта в соответствие с картинками и схемами: генератор вверху, блок питания внизу, посередине тот самый измеритель RCL. Четыре перемычки соединяют блок питания с измерителем, а потом с генератором. Одна, пятая выход генератора с входом измерителя. Как я не пытался но так и не нашёл на схемах вторую пару гнёзд?! На рис.2 они есть, а на схемах нет? Я восстановил справедливость в виде штриховых красных линий. А, теперь на рис.3 всё соединено перемычками как и надо. В генераторе два свободных гнезда. Это на случай если Вам стукнет поставить генератор на место измерителя?!

   Разберёмся с парами гнёзд с надписью ТЕЛЕФОН? Это по-вашему наушники, они же входят в комплект. Официальное название головной телефон, а не наушники! Для чего он (они) нужны? Ну с генератором вроде бы понятно, контролировать работу... А, в измерителе? Вот с этим и разберёмся. Посмотрите на рис.4. Это в общем виде схема нашего измерителя, собранного по мостовому принципу. Итак с источника напряжения на вход схемы подаётся напряжение. В нашем случае от генератора, естественно переменное. А, что нельзя было постоянное? Можно. Ну это как шутка про съедобный мухомор?.. Можно, только один раз! В смысле для измерения резисторов. А вот с ёмкостями и индуктивностями этот фокус не пройдёт!

   Напряжение поступило, и? И по резисторам Zэ и Zx пойдёт ток и по закону Ома на каждом резисторе будет отмечено некоторое напряжение. Их сумма будет равна напряжению с генератора. Аналогичная история и с переменным резистором R. R в свою очередь разделено точкой соприкосновения ползунка [а]. И как в случае с Zэ и Zх на каждой части R Za и Zб присутствует своё напряжение. Сумма которых будет равна напряжению генератора. Все, что на рис.4 называется мостовой схемой, или проще МОСТОМ. А, теперь, обращаясь к схеме измерителя... В самом приборе существует Zэ, эталонное сопротивление. Существует потенциометр R. Zх же неизвестное сопротивление которое и нужно измерить. В реальности Zэ четыре: 100 Ом.; 1кОм.; 10 кОм. и 100 кОм. Так ещё 4 предела измерений. Это для резисторов. Обе половинки моста потенциометр R слева и Zэ,Zх справа ДЕЛИТЕЛИ со своим коэффициентом деления. И вот когда коэффициенты слева и справа сравняются и наступит момент Za/Zб = Zэ/Zх называемый БАЛАНСОМ МОСТА. В этом случае напряжения U1 и U2 будут равны и стало быть напряжение в точках а и b будет равно нулю! В реальности же некий минимум...

   На рисунке в точках а и b напряжение разбаланса измеряется прибором ИП. В качественных измерителях применяют усилители и только потом... Это, чтобы точнее проводить измерения. В нашем случае баланс измеряется (обнаруживается) путём прослушивания головными телефонами включенными вместо ИП. На слух определятся минимум, то есть наступление баланса моста. Так почему же переменное напряжение, а не постоянное? Всё просто! Сопротивление резисторов почти не зависит от вида напряжения, а вот ёмкость и индуктивность (как индуктивность, а не кусок проволоки) выступает как сопротивление только переменному току (напряжению). Для справки, индуктивное сопротивление ХL = 2пиfL. Ёмкостное же Хс = 1/2пиfC и стало быть зависит от частоты f! Если для измерения обычных резисторов применяют 4 эталонных, то для измерения ёмкостей три эталонных конденсатора, а эталонная индуктивность лишь одна! Ну, дык!?

   Измерение значение получают путём умножение показание стрелки множителя на фиксированную величину переключателя эталонных значений L, С и R. На рис.5,6 и 7 показаны мосты для измерения обычных резисторов, ёмкостей и индуктивностей. Нет, это не в «Спутнике», а в более серьёзном измерителе. Голубой прямоугольничек это ИП с усилителем... А в основном одно и тоже. Вот пожалуй и всё, про спутники и радиолюбителей!!!