Юный техник, 2004 № 10 | страница 38
В.ХОРТОВ, кандидат технических наук
СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ
Урок внутри вольтметра
Показывая классу опыты по электричеству, в школах пользуются демонстрационными гальванометрами. Однако шкалы этих приборов хорошо видны далеко не всем. А стоит сделать прибор покрупнее, он станет громоздким, неудобным в обращении. Выход из положения прост — сделать гальванометр настолько большим, чтобы внутрь его умещался… весь класс.
Эту идею учителя пытались осуществить давно. На стене ставили зеркальный гальванометр, у которого роль стрелки выполнял отклоняемый зеркалом луч света. Он отбрасывал зайчик на огромную шкалу во всю стену класса. Казалось бы, все хорошо, но источником света служила лампочка карманного фонаря, и ее лучик виден был только при полном затемнении. К тому же зеркальный гальванометр портился от малейшего сотрясения. А в любом классе, как известно, несколько раз в день случается «землетрясение»…
Так что идея эта ни в одной школе не прижилась. И вот сегодня мы вам предлагаем ее осуществить, воспользовавшись опытом… танкостроителей.
Основой прибора (рис. 1) служит «двухтактный» усилитель, одно из плеч которого собрано на транзисторах VT2, VT4, VT6, а второе — на транзисторах с обратным типом проводимости VT3, VT5, VT7. Между общей точкой (эмиттерами) выходного каскада и средней точкой источника питания (GB2, GB3) включен маломощный электромотор Ml. Его направление вращения зависит от того, какое из плеч выходного каскада открыто и подает питание двигателю. Нетрудно видеть, что при отпирании транзистора VT6 ток от батареи GB2 течет через обмотку «движка» M1 слева направо, а при включении VT7 ток от батареи GB3 течет через обмотку справа налево. При этом направление вращения изменяется на противоположное. Ось моторчика соединена с понижающим редуктором. Линейно перемещающийся штифт кинематически связан с лазерной указкой EL1, поворачивающейся на опоре на некоторый угол, при этом «кидая» световой зайчик на экран с неподвижным изображением шкалы, градуированной в единицах измеряемых прибором величин.
Подобная система использована в танковых дальномерах и выдерживает любую тряску. А луч лазерной указки хорошо виден даже в солнечный день.
Чтобы прибор «чувствовал» величину измеряемого напряжения и соответственно управлял поворотом указки на угол, пропорциональный напряжению, ко входам усилителя (базы транзисторов VT2, VT3 и их общая эмиттерная точка) присоединена диагональ измерительного мостика. Он образован переменным резистором R5, ползунок которого связан с осью указки, а также постоянным резистором R4 и коллектор-эмиттерным переходом транзистора VT1. Сопротивление этого перехода может изменяться в широких пределах в зависимости от величины измеряемого напряжения, подаваемого на базовый делитель R1, R2.
