"Радиолюбитель", №17-18, октябрь, 1925 год, стр. 370-371

Любительский тепловой амперметр

Н. Бронштейн

В практике радиоизмерений любителю несомненно придется столкнуться с измерением силы тока высокой частоты. Особенно же необходимыми такие измерения станут при постройке любительского передатчика, когда придется измерять силу тока в антенне передающего устройства.

Следует заметить, что употробляемые в электротехнике для измерения переменных токов электродинамические, электромагнитные и индукционные измерительные приборы годятся только для токов низкой частоты. Для высокочастотных токов эти приборы не подходят вследствие больших потерь, возникающих от чрезвычайно быстрого перемагничивания их железных сердечников и якорей. Поэтому в радиотехнике приходится пользоваться тепловыми приборами, на показание которых совершенно не влияет частота измеряемого тока.

Как известно, принцип действия теплового электроизмерительного прибора заключается в том, что помещенная внутри прибора металлическая нить при прохождении по ней тока нагревается. Вследствие нагрования нити происходит ее удлинение, которое, благодаря особой конструкции прибора, изменяет положение указательной стрелки на его шкале. К достоинству тепловых приборов следует отнести универсальность их применения, так как они годятся для измерения как переменного, так и постоянного тока. Эта универсальность применения тепловых измерительных приборов делает их наиболее приемлемыми для практики радиолюбителя, тем более, что предлагаемая нами конструкция отличается большой простотой изготовления.

Теперь укажем, как самому построить тепловой амперметр.

Рис. 1. Вид амперметра без шкалы.
(увеличенное изображение)

Прежде всего следует взять плотную дубовую доску толщиной не менее 10 мм. и из нее выпилить основание прибора, формой и размерами, как изображено на рис. 1. Между точками А и В (тот-же рис.) натягивается довольно туго металлическая нить длиной 100 мм., которая одним концом прикрепляется к винтику, ввернутому в деревянное основание прибора в точке В, а другим концом к пружине АР, закрепленной в точке Р. Эта нить не должна касаться доски прибора, а находиться от нее на расстоянии 5—7 мм. Пружина АР берется достаточно прочной, не тоньше 0,5 мм., длиной 15 мм. Для этой цели рекомендуется воспользоваться кусочком старой пружины от часов или какого-либо иного заводного механизма. Укрепить пружину можно, защемив ее в надрезе деревянного брусочка, который прибивается или привинчивается к доске прибора рис. 2. Для регулирования натяжения нити АВ служит винт G, в качестве которого может служить обыкновенный шуруп для дерева, ввернутый в укрепленный к доске прибора деревянный брусочек. Концы нити проволокой соединяются с клеммами М и N, подводящими ток к прибору.

К металлической нити ровно в середине ее в точке С (рис. 1) привязывается плотно обыкновенная шпулечная нить, рекомендуется взять № 100, т.-е. достаточно тонкую. Другой конец этой нитки укрепляется к регулируемой пружине DE, точно так же, как и конец металлической нити A. F — регулирующий винт, DE — пружина тех-же размеров и так же укрепляемая, как указывалось выше.

Рис. 2. Детали прибора.

В центре основания прибора помещается ось с прикрепленной к ней стрелочкой амперметра. Для ясности эта часть прибора изображена в деталях на отдельном рис. 3.

Из жестяной или латунной полоски сгибается П-образная деталь RS; высота ее 15 мм. Эта деталь, как ясно из рисунка, служит опорой для оси прибора. В качестве оси служит толстая булавка, на которую наматывается ровно несколькими слоями станиолевая лента шириной 15 мм. таким образом, чтобы образованный на оси валик имел диаметр 3,5 мм. Конец станиолевой ленты следует заклеить синдетиконом и валику придать ровную цилиндрическую поверхность.

Рис. 3. Укрепление оси.

Нижний конец оси удерживается металлической опорой, которой служит полоска жести с пробитым отверстием, наружный конец оси упомянутой П-образной деталью; обе эти опоры укрепляются на доске прибора двумя винтиками, как это видно из рис. 4. На валик навито по направлению часовой стрелки несколько оборотов (2—3) тонкой нити, такой же, как и нить CD; один конец ее закреплен на валике, другой в точке Q нити CD. В том-же направлении на валик наматывается вторая нить, также закрепленная одним концом на валике, а другим прикрепленная к спиральной пружине Z. Эта пружина делается в 20 витков медной проволоки 0,15 мм., диаметр пружины 7 мм., длина ее 25 мм. Конец спиральной пружины прикрепляется к винту Т, чтобы можно было ее регулировать. Следует обратить особое внимание на тщательность изготовления этой спирали, так как от ее качества в сильной степени зависит действие самого прибора. Необходимо брать жесткую (неотожженную) проволоку; вместо медной, можно взять стальную балалаечную струну, тех же размеров.

Ниже в таблице указано какую проволоку следует брать для устройства амперметров на различные силы тока.

Как видно из таблицы, можно брать медную или серебряную проволоку, однако, следует все же предпочесть серебряную проволоку, так как последняя, менее окисляясь, надежнее и долговечнее в работе.

После того, как прибор построен, следует позаботиться о шкале его, приготовляемой из картона и укрепляемой на нескольких деревянных стоечках, приклеенных к основанию амперметра (рис. 4). Для оси в картонной шкале оставяется отверстие, и после того, как шкала укреплена на приборе, к оси приделывается легкая стрелка из канители. Стрелочка длиной 70 мм. прикрепляется к оси каплей сургуча, а для придания ей большей прочности следует кусочек канительки перед изготовлением стрелки продавить в середине по всей длине чем-либо острым, придав ей желобчатую форму. Короткий конец стрелки следует уравнивать кусочками сургуча или смолы.

Рис. 4. Шкала амперметра.

Необходимо заметить, что металлическая нить прибора, по которой проходит ток, должна быть хорошо защищена от движения окружающего ее воздуха, так как движущийся в комнате воздух, охлаждая нить, будет изменять показания амперметра, поэтому прибор следует поместить в соответствующий футляр, хотя бы из картона.

Как проградуировать построенный прибор, составит предмет специальной статьи. Здесь скажем лишь, что, применяя этот амперметр в качестве антенного, совершенно не важно знать абсолютные значения силы тока. Существенными являются лишь максимальные отклонения стрелки прибора.

Можно несколько упростить описанную конструкцию прибора, поместив металлическую нить в точках С и D, закрепив ее в точке С наглухо и перенеся соответственно к этим точкам подводящие ток клеммы. Следует заметить, что в этом случае точность прибора несколько возрастет, но вместе с тем значительно понизится чувствительность прибора. Поэтому читателю представляется выбор — если важны абсолютные значения измеряемого тока, следует предпочесть вторую конструкцию, в том же случае, когда важно знать лишь относительные значения и нужна большая чувствительность, следует остановиться на первой.