Б. М. Р.
Описываемый ниже тепловой амперметр предназначается для измерения силы тока в антенне любительского передатчика.
Как известно, принцип действия теплового электроизмерительного прибора заключается в том, что помещенная внутри прибора металлическая нить при прохождении по ней тока нагревается. Вследствие этого происходит ее удлинение, которое, благодаря особой конструкции, изменяет положение указательной стрелки на шкале прибора.
К достоинству тепловых приборов следует отнести универсальность их применения, т. к. они годятся для измерения как переменного, так и постоянного тока. Универсальность тепловых измерительных приборов делает их наиболее приемлемыми для практики радиолюбителя, тем более, что по конструкции они отличаются сравнительной простотой и дешевизной.
Укажем теперь, как построить такой амперметр.
Прежде всего из плотной доски толщиной 8—10 мм, например, дубовой, буковой, выпиливается основание прибора — круг диаметром около 100 мм. Между точками A и B, а также C и Д помещены две металлические нити, каждая длиной 68 мм. Натяжение обеих нитей достигается подвинчиванием винта (8), упирающегося в коромысло ВД, деталь (2), середина которого накренена. Между деталью (1) и коромыслом помещена стальная спиральная пружинка (2), натягивающая коромысло. Винт помещается в детали (1) и может быть регулируемым сзади прибора гаечным ключом, для чего в доске прибора пропиливается специальное отверстие, дающее доступ к квадратной головке винта. Это составляет особенность данной конструкции и дает совершенно одинаковое натяжение обеих нитей.
Коромысло (2) изготовляется из толстой миллиметровой латуни; оно не должно пружинить. Форма его развертки показана на черт. 2.
Металлические нити укрепляются в соответствующих точках коромысла и двух латунных стоечек (3) путем пайки оловом. Электрически обе нити соединены последовательно посредством коромысла, подвод тока к точкам A и C совершается через клеммы, соединенные со стоечками (3).
К металлическим нитям в точках E и F плотным узелком привязывается тонкая шпулечная нитка № 100. В середине этой нити, в точке S, привязывается такая же нитка, перехлестнутая одним оборотом через валик оси прибора (6) и привязанная другим концом в точке H и спиральной тонкой пружине.
Ось прибора (6) помещается в специальной латунной детали (4). Ее развертка и все размеры показаны на черт. 2, в согнутом виде по пунктиру она ясна из черт. 1.
Для уменьшения трения оси последняя помещается в двух стеклянных подшипничках (7). Они изготовляются из тонкой стеклянной трубочки. Конец стеклянной трубочки нагревается на сильном пламени примуса, при чем трубочку все время вращают. Стекло плавится и оплывает. Если сделать напильником в месте, указанном на чертеже 2 (7), надрез и отломить трубочку, то получится стеклянное тело с коническим углублением. Два таких подшипничка при помощи сплава канифоли и воска (равные части) укрепляются в детали (4), как показано на черт. 1.
На оси прибора, заостренной с обеих концов, плотно навивается полоска тонкой бумаги шириной 8 мм таким образом, чтобы образованный валик имел диаметр 3 мм. Валик должен иметь строго цилиндрическую форму. Полоска бумаги закрепляется гуммиарабиком. Пружинка, натягивающая нить OH, делается из 20 витков медной проволоки 0,2 мм, диаметр пружины 6 мм, длина 10—12 мм. Натяжение ее можно производить перемещением детали (5). Деталь (5) укрепляется винтом, ввернутым в доску прибора. Ниже в таблице указано, какую проволоку следует брать для устройства амперметров на различные силы тока.
| Материал нити. | Диаметр проволоки в мм. |
Сила тока в амперах. |
| Медь и серебро..... | 0,08 | 0,3—2,0 |
| "" "" ..... | 0,05 | 0,2—1,5 |
| Никкелин, Манганин, Реотин и Крупин..... | 0,05 | 0,015—0,5 |
| Вольфрам (из старой 50-свечной лампы)..... | 0,05 | 0,01—0,1 |
Как видно из таблицы, можно брать медную или серебряную проволоку, однако следует все же предпочесть серебряную, т. к. последняя, менее окисляясь, надежнее и долговечнее в работе.
Шкала прибора, изготовляемая на картоне, укрепляется на деревянных стоечках, прикрепленных к доске амперметра. Стоечки (9) и шкала (10) показаны на черт. 1 пунктиром для того, чтобы не загромождать чертежа.
Указательная стрелочка вырезается из очень тонкого листового алюминия или латуни и прикрепляется к оси капелькой сургуча или указанного выше сплава. Стрелочка должна быть по возможности точно уравновешена, для чего более короткий конец ее должен быть в 4 раза короче длинного и на этом конце помещается грузик, уравновешивающий вес стрелки (капля воска).
Необходимо заметить, что металлические нити прибора, по которым проходит ток, должны быть хорошо защищены от движения окружающего воздуха, иначе нити, охлаждаясь, изменят показание амперметра; поэтому прибор помещается в картонный футляр со стеклом.
Проградуировать прибор можно лишь путем сравнения его показаний с фабричным, проверенным амперметром.
Применяя, однако, этот амперметр в качестве антенного, совершенно не важно знать абсолютные значения силы тока; необходимо замечать только максимальные отклонения стрелки прибора, указывающие наступление момента резонанса.
В заключение заметим, что употребляемые 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 показания которых совершенно не влияет частота переменного тока.