3. Простой вольтметр.
Каждый радиолюбитель знает, насколько важно своевременно заряжать аккумуляторные батареи, а именно: когда напряжение отдельных элементов начнет опускаться ниже 1,8 вольта. Разумеется, точное определение этого момента возможно лишь в том случае, когда имеется в распоряжении измерительный прибор, с помощью которого напряжение во всякое время может быть проверено. Опишем подходящий, испытанный в практике вольтметр, который может быть изготовлен с небольшими затратами.
Рис. 250. Простой вольтметр для измерения напряжения батареи накала (часть прибора в разрезе).
Рис. 250 показывает прибор в разрезе. Он состоит из проволочной катушки, внутри которой может вращаться с малым трением поляризованный (намагниченный) якорь, длиною около 30 мм. К якорю прилажена легкая стрелки, острие которой при работе скользит по шкале, прикрепленной к небольшому медному стояку. Для регулирования чувствительности прибора служит свинцовый шарик, который может навинчиваться на медный стерженек; этим путем можно перемещать центр тяжести всей вращающейся системы.
Рис. 251. Катушка для вольтметра, вид сбоку и сверху.
Начнём с изготовления катушки из дерева толщиною в 5 мм (рис. 251), отдельные части которой склеиваются или скрепляются небольшими медными штифтами, так как для точных приборов подобного рода не допускается употребление железных частей (гвоздей, винтов и т. п.). На изготовленную катушку наматывается медная проволока с двойной хлопчатобумажной изоляцией диаметром в 0,2 мм и длиною в 80 м. Чтобы легче было наматывать, каждый готовый ряд обертывается листком парафинированной бумаги. В начале и в конце обмотки должны быть оставлены свободные концы проволоки, длиною каждый приблизительно в 30 см. Для изготовления якоря используем кусок инструментальной стали размерами 5 × 5 × 30 мм, которую сделаем мягкой путем осторожного прокаливания и затем снабдим двумя отверстиями диаметром в 1 мм по рис. 252.
Рис. 252. Часть якоря с обоими взаимно перпендикулярными сверлениями (в увеличенном масштабе).
Одно поперечное сверление проходит точно через середину стержня, в то время как другое высверливается снизу перпендикулярно к первому и входит в него. После возобновления закалки и тщательного намагничивания стержня в поперечное отверстие аккуратно запаивается тонкая швейная игла, оба конца которой отнимаются кусачками настолько, чтобы оставались шипы по 8 мм длиной. Во второе отверстие запаивается медная проволока толщиной в 1 мм, снабженная тонкой нарезкой, так что на нее может навинчиваться просверленная дробинка. Указатель, вырезаемый по рис. 253 из тонкого латунного листа, припаивается к якорю согласно рис. 254.
Рис. 253. Вырезаемый из латунного листа указатель (увеличен).
После этого можно перейти к изготовлению подшипников для якоря с указателем. В качестве подшипников служат две согнутые из тонкой меди стойки, вышиной в 10 мм (рис. 255). Для избежания большого трения приклеиваем на местах, показанных на рис. 255, к загнутым концам стоек маленькие стеклянные пластинки. Для этой цели лучше всего подходят тонкие стеклышки, употребляемые в микроскопии. Изготовленные стойки привинчиваются к катушке по рис. 256; затем подвешивают якорь с указателем и пробуют, легко ли качается приспособление.
Рис. 254. Часть якоря с осью, регулирующим грузом и нижним концом указателя (в увеличенном масштабе).
Наконец катушку привинчивают к доске, размерами 100 × 80 мм, на которой закрепляется также (около самой катушки) поддержка для шкалы, которая изготовляется из медного листа толщиной в 1 мм (рис. 250).
Свободным концам обмотки придают форму спиралей, наматывая их на вязальную иглу, и соединяют их с двумя клеммами.
Рис. 255. Подшипниковые стойки для якоря с указателем (увеличены).
Градуировка изготовленного прибора производится с помощью описанного на стр. 87 потенциометра, двух аккумуляторных элементов и точного контрольного вольтметра. Оба аккумулятора включаются последовательно, затем напряжение устанавливается с помощью потенциометра точно на 3 вольта, что проверяется контрольным прибором, включенным параллельно градуируемому. Теперь выключим контрольный вольтметр и на его место включим изготовленный прибор. Указатель тотчас сильно отклонится в сторону. Перемещая на металлическом шпинделе свинцовый шарик, отрегулируем амплитуду размаха так, чтобы при напряжении 3 вольта указатель остановился на несколько миллиметров от края шкалы. Это положение отмечается карандашным штрихом. Теперь, с помощью потенциометра и контрольного прибора устанавливаются последовательно напряжения в 2½, 2, 1½, 1 и ½ вольта, и каждое отдельное положение указателя отмечается на шкале изготовленного прибора. После этого нетрудно определить также и промежуточные точки вплоть до нуля.
Рис. 256. Боковой вид катушки с подшипниковыми стойками укрепленной на основной доске.
Перестановкой на вольтметре подводящих проводов достигается отклонение указателя в другую сторону, где градуирование может быть произведено также вышеописанным способом.
