Ламповый электрометр

В радиолюбительской практике иногда приходится измерять очень малые проводимости, например, поверхностную проводимость баллонов ламп, ламповых панелей, изоляторов, конденсаторов и т. д.

Имеющийся в продаже мегометр МОМ-3 позволяет с достаточной точностью измерять сопротивления до 2 *10^10 ом, тогда как описываемый ламповый электрометр имеет более высокую чувствительность и измеряет сопротивления до 10^11— 10^12 ом.

Ламповый электрометр собран по мостовой схеме и представляет собой усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением и малым сеточным током лампы.

Схема прибора с питанием от батарей

Рис. 1. Схема прибора с питанием от батарей.

Питание прибора осуществляется от источников постоянного тока или выпрямленным напряжением сети. На рис. 1 представлена схема прибора с питанием от батарей.

Для накала лампы можно использовать сухой элемент типа ЗС-Л-ЗО на 1,5 в, а источником анодного напряжения (17— 18 в) служат четыре батарейки карманного фонаря. Ток накала регулируется реостатом R4.

На рис. 2 представлена схема электрометра с питанием от сети переменного тока; сопротивление Rх на схеме— измеряемое сопротивление. Величины R1 и R2 могут несколько отклоняться от указанных на схеме.

Схема электрометра с питанием от сети переменного тока

Рис. 2. Схема электрометра с питанием от сети переменного тока.

Детали

Трансформатор собран на сердечнике из пластин Ш-25, толщина набора 30 мм. Первичная обмотка содержит 1200 витков и наматывается проводом ПЭЛ 0,59; вторичная — состоит из 90 витков и наматывается проводом ПЭЛ 0,3; третья обмотка содержит 43 витка, провод ПЭЛ 0,59. Трансформатор необходимо хорошо экранировать.

Низкочастотный дроссель фильтра Др. намотан на сердечнике из пластин Ш-25 проводом ПЭЛ 0,2 (4000 витков).

Купроксные выпрямители собраны из шайб диаметром 2,5 см. Их можно заменить полупроводниковыми диодами ДГ-Ц8. Стабилизация напряжения осуществляется включением конденсатора С3 с рабочим напряжением 1000в в первичную обмотку трансформатора.

В электрометрах желательно применять специальные электрометрические лампы. Однако, в виду относительно высокой стоимости их, в некоторых схемах они могут быть заменены обычными радиолампами. Известно несколько типов радиоламп (например, 2П1П), которые могут работать как электрометрические. Для этого они должны пройти предварительную обработку.

Во-первых, к лампе подводят соответствующее питание, и в этом режиме она работает несколько десятков часов. Во-вторых, для устранения поверхностной проводимости, которая снижает чувствительность прибора, баллон лампы необходимо промыть спиртом, просушить и поместить в хорошо просушенную маленькую стеклянную пробирку, предварительно насыпав в нее 3— 5 г прокаленного хлористого кальция.

Пробирка закрывается пробкой и заливается менделеевской замазкой или парафином.

Питающие провода выводятся через пробку, причем провод управляющей сетки выводится через отдельное отверстие и укрепляется на изоляторе из янтаря или органического стекла, находящемся на панели.

Если в результате принятых мер режим лампы все же не удается привести к электрометрическому, то ее следует заменить другой.

Проверка режима работы электрометра осуществляется следующим образом: постепенно уменьшая сопротивление R4, увеличивают ток накала, при этом показания микроамперметра будут вначале возрастать, а затем, при дальнейшем увеличении тока накала,— уменьшаться до нуля.

Если теперь прикоснуться пальцем к выводу управляющей сетки, то стрелка прибора должна отклониться на полную шкалу. В электрометре роль управляющей сетки играет экранная сетка лампы.

Наличие проводимости определяется по отклонению стрелки прибора. Электрометр может служить и для измерения высоких сопротивлений. Для этого один конец измеряемого сопротивления присоединяется к сетке, а другой заземляется.

В случае применения электрометра в качестве измерительного прибора, его необходимо отградуировать по эталонным сопротивлениям.

Кроме того, электрометр может измерять слабые электрические заряды (его чувствительность порядка 10^-12 кулонов). Для учебных целей, например в школе, его можно использовать как электроскоп, обнаруживающий очень слабые электрические поля (например, возникающие при трении тел).

Причем электризация стекла, эбонита, волос обнаруживается электрометром на расстоянии более одного метра от этих тел, а электризация дерева — на расстоянии 20—30 см.

Л. Ипатов - г. Воронеж.

0
1231
Добавить комментарий