Меню

Приборы для измерения параметров ламп



Приборы для измерения параметров ламп

В нашем магазине вы можете посмотреть описание и характеристики, а также купить Л3-3 и узнать цену через Приборы-Спб в Санкт-Петербурге.

Л3-3 предназначен для измерения основных электрических параметров электронных ламп, а также для снятия статических характеристик. Прибор позволяет производить измерения параметров приемно-усилительных и маломощных генераторных (с мощностью рассеивания на аноде до 25 Вт) ламп, кенотронов, диодов и стабилитронов.

Измеритель может быть использован на складах и базах потребителей электронных ламп, в ремонтных мастерских, лабораториях, а также на предприятиях, разрабатывающих и выпускающих радиотехническую аппаратуру.

Прибор может эксплуатироваться в климатических условиях: при температуре окружающего воздуха от —10 до + 40 °С и относительной влажности воздуха 65 ± 15 %.

Примечание. Если измеритель вносится в помещение с температурой окружающего воздуха выше 0 °С с улицы или из другого помещения, где температура воздуха ниже 0 °С, то измеритель перед эксплуатацией необходимо выдержать в этом помещении не менее 2 суток.

Прибор измеряет у радиоламп следующие параметры:

— ток эмиссии или так анода;

У триодов, двойных триодов, тетродов, пентодов и комбинированных ламп:

— ток второй сетки;

— обратный ток первой сетки;

— крутизну характеристики анодного тока:

— крутизну характеристики гетеродинной части частотно-преобразовательных ламп;

— анодный ток в начале характеристики или запирающее напряжение сетки;

У газоразрядных стабилитронов напряжения:

— изменение напряжения стабилизации при изменении силы тока;

— выпрямленный ток при питании от сети частотой 50 Гц.

А так же у всех типов ламп:

Прибор обеспечивает подачу на электроды испытываемых ламп следующих напряжений:

на накал — от 1 до 14 В при токе 1,2 А;

на сетку первую — 0, от —0,5 до 65 В и фиксированное напряжение —100 В;

на сетку 2 — от 10 до 300 В при токе до 15 мА;

на анод — от 5 до 300 В при токе до 100 мА;

переменных напряжений для испытываемых кенотронов — 2х350, 2х400, 2×500 В.

Шкалы электроизмерительного прибора имеют следующие номинальные значения:

для измерения напряжения накала — 3; 7,5; 15 В,

для измерения напряжения на сетке 1 — 1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75 В;

для измерения напряжения на сетке 2 — 75; 150; 300 В;

для измерения напряжения на аноде — 15; 75; 150; 300 В.

для измерения тока анода и эмиссии диодов — 1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75; 150 мА;

для измерения тока сетки 2 — 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15 мА;

для измерения выпрямленного тока — 150; 300 мА;

для измерения крутизны характеристики — 0,75; 1,5; 3; 7,5; 15; 30; 75 мА/В.

— основная погрешность лампового вольтметра для измерения крутизны характеристики — ±2,5 % от верхнего предела измерения каждой из шкал.

Нормальные условия эксплуатации прибора:

— температура окружающего воздуха +20 ± 5 °С;

— относительная влажность 65 ± 15 %;

— атмосферное давление 750 ± 30 мм рт. ст.;

— напряжение питания сети 50 Гц 220 В ± 2 %.

Рабочие условия эксплуатации прибора:

— интервал температур от —10° до +40 °С;

— относительная влажность до 80 % при температуре +20 °С;

— частота 50 Гц ± 1 %; напряжение 220 В ± 10 %;

— частота 400 Гц +7/-3; напряжение 115 В ± 5 %;

Среднее время безотказной работы измерителя не менее 1250 часов.

Габаритные размеры прибора 515х320х230 мм.

Масса прибора не превышает 22 кг.

Перечень электронных ламп, проверяемых на измерителе Л3-3

1. В режиме технических условий на лампу

1.1. Диоды: 2Д3Б, 2Х1Л, 6Х2П, 12Х3С.

1.4. Выходные пентоды и лучевые тетроды:

1.5. Пентоды с короткой характеристикой:

1.6. Пентоды с удлиненной характеристикой:

1К2П, 6К1Б, 6К1Б-В, 6К1Ж, 6К1П, 6К3, 6К4, 6К4П, 6К6А, 6К6А-В, 6К7, 6К11Б-К, 12К4.

1.7. Генераторные лампы: Г-1625, ГУ-15, ГУ-32, ГУ-50.

1.8. Индикаторные лампы: 6Е1П, 6Е5С.

1.9. Кенотроны: 1Ц1С, 1Ц7С, 1Ц11П, 1Ц21П, 3Ц16С, 3Ц18П, 6Ц13П.

1.10. Комбинированные лампы:

1Б2П, 6Б8 (пентод), 6Г1 (триод), 6Г2 (триод): 6Г7 (триод), 6И1П (триод), 6Ф1П, 6Ф3П (триод), 6Ф4П (триод), 6Ф5П (триод), 6Ф6С, 12Г1 (триод), 12Г2 (триод).

1.11. Стабилитроны: СГ1П, СГ1П-ЕВ, СГ2П, СГ2С, СГ3С, СГ4С, СГ5Б, СГ5Б-В, СГ13П, СГ15П-2, СГ16П, СГ20Г, СГ201С.

1.12. Частотно-преобразовательные лампы: 6А2П, 6А7, 6Л7.

А также некоторые другие типы ламп не в режиме технических условий.

Источник

Ламповый тестер — измерительный стенд

Содержание / Contents

Идея заиметь приличный ламповый тестер появилась у меня сравнительно давно, но двигался я в этом направлении медленно и печально, спотыкаясь по пути о собственную лень. Дополнительно замедляли меня препятствия в виде анализа попавшихся под горячую руку схем, часто противоречивых, размещённых на безбрежных просторах интернета и в книгах.

Последней каплей, переполнившей чашу моего терпения стал eBay, продемонстрировавший просто космические цены за такие приборы. Так, понравившийся мне, но бывший в употреблении Hickok TV-2C/U TV-2 TV2 Mutual Conductance Tube Tester стоит сегодня порядка 850 американских рублей плюс 250 за пересылку. А к нему ещё надо добавить сетевой транс на 110 Вольт , ватт эдак на 200, как не больше.

Рядышком, в том же eBay’e, я радостно заметил наш родной, 21-килограммовый и очень убедительный Kalibr L3-3 Russian, новый, который вышлют прямо из Украины, но ценник у него составил весомые 850 плюс пересылка 280, итого 1130 тех же зелёных, американских.

При анализе схемных решений заводских и любительских конструкций у меня часто не было большой уверенности в объективности показаний их красивых цветных «показометров» с результатом «хорошая» или «плохая».

Мне же хотелось лишь измерить анодные токи позволяющие объективно оценить эмиссию ламп, в границах погрешности моих измерительных приборов.

↑ Что внутри?

При ближайшем рассмотрении я обнаружил, что вожделенный агрегат есть ни что иное, как некоторое количество ламповых панелек под измеряемые лампы, 3 регулируемых источника питания, вольтметры-миллиамперметры для контроля токов-напряжений и замысловатая коммутация всего вышеперечисленного хозяйства.

Накальный и сеточный источники питания вопросов не вызывали, тем более, что в хозяйстве у меня уже были готовые заводские конструкции, но определённую заботу вызывал источник анодного напряжения на +250V. С него я и начал движение к заветной цели.

В начале, применив метод последовательного приближения, в бой двинулся разделительный транс для электробритв, 220/220V, 15W, встраиваемый под штукатурку, для ванной. Не долго думая я подпаял к его вторичке диодный мост с электролитом, позаимствованных из какого-то бывшего монитора. Потом включил в сеть.

И что мы поимели с гуся? Ясное дело, +310V: no: А мне надо 250.
Отматывать вторичку мне как-то не хотелось, и следующим шагом я извлёк из закромов старенький, но вполне рабочий тиристорный регулятор мощности. Скрутил ручку вниз и – вуаля +250 анодного есть.

↑ Попытка номер раз, со свистом и техническим перерывом

Для начала, конечно, неплохо, и решение в целом работоспособное, но для EL 34 мне надо хороших 100 анодных миллиампер (не считая 15 мА для второй сетки), а они получились как-то с трудом, я уже молчу о помехах от тиристорника на стоящий неподалёку на полке, и случайно включённый радиоприёмник.

Зато при тестировании схемы вылез новый косяк: как только 34-ка прогрелась, она вдруг возбудилась, и мирно певший приёмник вдруг засвистел и захрипел как простуженный соловей-разбойник. Анодный ток задрался вдвое, и напряжение конкретно просело под такой нагрузкой.

Бегом всё выключаю и думаю: что за бардак в моём хозяйстве? Ну да, мощи у анодного не хватает, что в данном случае как раз хорошо. И что очень хорошо — EL-ка моя отделалась лёгким испугом, в отличии от меня. А за что мне такое счастье? А потому что много проводов и куча паразитных ёмкостей монтажа.

Читайте также:  Какие измерения можно произвести штангенрейсмасом

Так как мне переменка моей лампы временно «до лампочки», я волевым решением закоротил 1-ю сетку через конденсатор на землю. Возбуд на меня, вероятно, обиделся, но тут же пропал.

Конечно, можно было бы смастерить высоковольтный анодный блок питания на биполярных или полевых транзисторах, но он тоже склонен к самовозбуждению, горит моментом, если коротнуть, да и стабилитронов на 250 Вольт у меня в закромах не оказалось.

После некоторых раздумий надумал я для установки анодного использовать ЛАТР, но вся беда в том, что я его так до сих пор не купил.

Не понравилась цена в 170 вечно-зелёных, да и размеры как-то излишне крупноватые. Плюс гальваническая связь с сетью. Тут у меня снова возник долгосрочный технический перерыв…

В конце концов всё вышло иначе, и значительно лучше. Как-то раз я удачно купил древний трансформатор с кучей отводов на вторичке. Он честно когда-то питал телевизор, а теперь, хоть и с родным переключателем, но остался не только бездомным, но и совершенно без корпуса. А вот и он, собственной персоной.

↑ Попытка номер два, победная

Вот таким-то образом (или подобием) и созрела у меня классическая анодная трансформаторная конструкция — простая и неубиваемая.

И вот каков общий итог: измерительный стенд с ламповыми панельками и гнёздами, включающий 3 источника питания и измерительные приборы плюс шнуры со штеккерами.

Для измерения возможных межэлектродных замыканий я дополнительно сваял пробник на неоновой лампочке (рисунок 1).

Им предполагается поочерёдное тестирование всех выводов лампы относительно катода, к которому подсоединяем массу. Потом тестируем относительно сетки и так далее, пока все электроды не закончатся: wink:
Этот тест делают на холодной, потом на прогретой лампе. Хотя тех же результатов можно достичь измерением межэлектродных сопротивлений обычным омметром.

В ходе испытаний мне показалось целесообразным подавать анодное напряжение последним, а отключать первым, хотя одновременная подача всех напряжений была мною протестирована и нареканий не вызвала.

Я не претендую на особую оригинальность решения поставленной задачи, но померять анодный ток, и, таким образом, определить разброс и остаточный ресурс ламп, которые я буду использовать в усилителе, для моих нужд оказалось вполне достаточным. При минимальных изменениях, таким тестером можно произвести измерения самых разнообразных ламп.

На рисунке 2 представлена блок-схема измерения тока анода в зависимости от напряжения сетки триода с дополнительной функцией контроля вакуума лампы.

В случае тетрода/пентода схема дополняется цепью 2-й сетки (рисунок 3).

Я приношу свои извинения за отсутствие цепи накала — sPlan 7 мне в пентодах накала не даёт: ireful:

Помимо контроля исправности, тестер позволяет снять анодно-сеточную характеристику ламп. Для этого необходимо подать на первую сетку ряд напряжений, получить соответствующие анодные токи и по точкам построить график. Тут желательно обходиться без излишнего фанатизма и учитывать максимально допустимую рассеивающую мощность анода (и второй сетки для тетродов-пентодов). Ориентир — график из справочника — на него и равняемся. А можно, например, замерить 3-4 анодных тока в рабочем диапазоне конкретной схемы и подобрать пары — квартеты с близкими параметрами.

↑ Практическая реализация лампового тестера

Ламповые панельки распаяны на гнёзда, а к ним соединительными шнурами подсоединены блоки питания и измерительные приборы.

В качестве измерительных приборов я использовал имеющиеся у меня в наличии мультиметры, а накал контролируют встроенные в лабораторный блок питания цифровые вольтметр и амперметр.

Анод и 2-я сетка запитаны от трансформатора с переключаемой вторичной обмоткой, мостом и 2-мя электролитами. Грубая установка анодного напряжения осуществляется переключением его вторичной обмотки, а для точной установки служит потенциометр R5.

С2 в цепи первой сетки устраняет возможные возбуды лампы, размыканием кнопки SW1 контролируется вакуум — сеточная цепь становится высокоомной и при плохом вакууме в лампе анодный ток будет заметно расти. Кнопка SW2 служит для контроля отсутствия внутрилампового замыкания катода и подогревателя — в норме при её нажатии ток анода должен резко обнулиться.

↑ Идея контроля эмиссии лампы

Идея контроля эмиссии лампы незамысловата: в справочном листке на каждую лампу указан ток анода при заданных напряжениях анода и сетки. Эти напряжения (включая накальное) я выставляю, жду прогрева лампы и контролирую анодный ток. Ток анода по справочнику и есть 100% эмиссии лампы. Если измерение показало меньший ток — лампа поношена, а при значениях менее 40-50% лампа подлежит замене.

Приятной особенностью тестера я считаю ограничение броска тока через нить накала при включении из-за применения лабораторного блока питания с ограничением тока.

↑ Налаживание и использование

Особого налаживания тестер не потребовал, но я настоятельно рекомендую быть осторожными с анодным напряжением, визуализация которого решена на неонке HL2. Также необходима хорошая изоляция ручки резистора R5.

Учитывая, что меня пока интересовали только лампы ECC81 и EL 34, привожу их данные взятые на просторах интернета .

Тестер даёт дополнительную возможность судить об износе ламп по падению анодного тока при снижении напряжения накала. У хорошей лампы 10% снижение напряжения накала должно вызывать меньшее (в процентнтах) снижение тока анода при всех прочих равных условиях.

При этом известно, что 5% или даже 10% снижение напряжения накала способно значительно продлить ресурс ламп.
Позже, когда эмиссия лампы ослабнет, можно будет вернуть накал на исходную. Правда изготовители не рекомендуют комбинировать предельный ток анода и минимальное напряжение накала. Ну так я этого и не советовал.

А что скажет уважаемое сообщество по-этому поводу: будем снижать накальное напряжение или не будем?

↑ Литература:

Л.А. Дудник «Испытания электронных ламп»
И.Г. Бергельсон, Н.К. Дадерко, Н.В. Пароль, В.М. Петухов «Приёмно-усилительные лампы повyшенной надёжности»
Э.Л. Чефи «Теория электронных ламп»
А.Л. Булычёв, В.И. Галкин, В.А. Прохоренко «Справочник по электровакуумным приборам»

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Источник

Измерение параметров радиоламп

Кто и как измеряет параметры ламп в домашних условия Если можно схемы приборов с Вашими наработками. Нашел в инете схемы Может кому пригодится

Похоже что никто не измеряет 🙂 .Пытаюсь вымутить списанный Л3-3 , но пока не удается. Из самодельных мне понравилась конструкция из чешского журнала Prakticka elektronika- 07/2011 , нет ничего дефицитного . Еще он перепечатан в РАДИО-ХОББИ №6-2011. Самый шикарный этот http://www.jogis-roehrenbude.de/Roeh. l/ROETEST1.htm , но сложный для повторения.

А зачем их измерять?Если какую-то конструкцию собираешь,то узел всё-равно настраивать приходится,соответст венно и все имеющиеся лампы в панельку воткнёте до наилучшего результата.

Когда собирал UW3DI-1 , то решил измерить параметры ламп и из нескольких десятков 6Ж9П удалось выбрать 3-4 шт. с заявленной паспортной крутизной .Ими оказались лампочки «маленького роста» 🙂 , у высоких параметры были хуже.
А Вы говорите зачем? 😛

Лет так 45 назад был очень престижен вот такой приборчег
Знакомые радиолюбителя говорили о нем, как о каком то чуде.
Испытатель радиоламп-прогнозатор ИРП-1

ИРП-1 и его модификация ИРП-1М были разработаны для ВВС. Испытатель предназначен для проверки технического состояния и прогнозирования долговечности приемно-усилительных ламп, маломощных генераторных и модуляторных ламп, кенотронов, стабилитронов, тиратронов и бареттеров, применяемых самолетной радиоаппаратуре. Прибор производился в 60х-70х годах.
Прогнозирование было основано на испытании импульсных характеристик ламп. Стоит отметить, что прибор не имел переключателей цоколевки, из испытательной таблицы выбирался номер панели, соответствующий данному типу лампы; таким образом, резко упрощалась коммутация. Техническое описание и методичка по испытаниям (в DjVu)(документация предоставлена Dolly). Габариты испытателя 630х360х300 мм, вес — 25 кг. Максимальная потребляемая мощность около 400 Вт.

Читайте также:  Импульсный метод измерения параметров

Проверено не раз, приборами для проверки транзисторов и ламп, пользуются очень редко. И поэтому делать его для домашней лаботатории, смысла не вижу. Испытатели ламп, это просто набор блоков питания, вольт-амперметров, и схем коммутации под большое количество ламп. При изготовлении ламповой конструкции, все это все равно собирается. При необходимости, проще в собраную схему, на время проверки или подбора ламп, сделать небольшие доработки. А не собирать громоздкую конструкцыю, которую примените 2-3 раза в год или в жизни.

Абсолютно верно. Я беру панельку,сделанный лет 30 назад блок питания для запитки накала и анодов-сеток, нахожу в справочнике анодно-сеточную характеристику,Нужны е напряжения на панельку и по очереди втыкаю имеющиеся лампы. Тем более , что кострукций на лампах всё меньше , в основном НЧ усилители и РА. Спасибо Беленецкому,раззадор ил своей, как всегда отлично разработанной кострукцией, RХ на 6ф12п. Ностальгия одолела,собрал, добавив вещательные диапазоны и АМ режим. Теперь успокоился и вернулся к транзисторам.

Не стоит так утверждать!
Вот этим испытателем генераторных ламп http://www.cqham.ru/foto/showgallery.php?cat=922 я пользуюсь достаточно часто.
Вещь, в хозяйстве, очень полезная.

«высокие» или » низкие» это две большие разницы и ведут себя абсолютно по-разному. «низкие» — это 6Ж9П, те что повыше это 6Ж9П-Е.

Проверить можно так: собираете схему кварцевого генератора-емк. трехточку-на лампе,в аноде стабилизированное напряжение и сопротивление. Лучшая по крутизне будет та лампа.у которой напряжение на аноде будет меньше других-например 6ж9п.
6н23п можно проверить таким образом в ОГ UW3DI-1. Иметь специальный прибор не обязательно.

Источник

Тестер ламп

Введение

Мне, как и некоторым другим людям нравятся радиолампы. Однако, в отличие от большинства любителей радиоламп у меня нет усилителя на них. Тем не менее, я очарован этими хрупкими устройствами, и я люблю читать и писать о них. У меня есть довольно обширная коллекция ламп, и время от времени я задумываюсь над идеей сделать тестер для них, или измеритель Ia-Va и Ia-Vg характеристик. Большинство ламп требует высоковольтного питания, что делает устройство тестера очень громоздким. Но однажды мне в голову пришла такая идея: вместо того, чтобы измерить характеристики ламп в непрерывном режиме, почему бы не измерить их в импульсном режиме. Вся прелесть этого в том, что когда параметры ламп измеряются в импульсном режиме, все громоздкие высоковольтные источники питания могут быть устранены. Вместо этого можно зарядить конденсатор, который выдаст импульс в несколько сотен миллиампер в течение нескольких миллисекунд, необходимых для измерений. Последние полгода было потрачено на проведение экспериментов, разработку схем и написания кода, чтобы сделать мечты реальностью.

Идея заключалась в том, чтобы сделать небольшое и дешевое устройство с широкими возможностями для измерения всех параметров лампы. Поскольку лампа не работает в непрерывном режиме, а только во время импульса длиной около миллисекунды, нет необходимости в «тяжелых» источниках питания, так что все аппаратные средства могут быть размещены на печатной плате размером с открытку.

Вся система состоит из четырех компонентов:
1) Основная плата.
2) Источник питания 19.5В от старого ноутбука.
3) Разъёмы для ламп.
4) Графический интерфейс пользователя (GUI), работающий на компьютере или ноутбуке. Тестер подключается к ПК через RS323 и вся работа с ним осуществляется через графический интерфейс. Тестер предназначен для измерения всех характеристик ламп.

Основные характеристики: измерение тока анода и управляющей сетки при напряжении от 20 до 400 В при токе до 200 мА (анод) и 50 мА (управляющая сетка). Смещение управляющей сетки может быть выбрано в пределах от 0 до -60 В, а напряжения накала может быть в диапазоне от 0 и 19,5В при токе 1,5А.

Аппаратная часть тестера показано на рисунке выше. Высокое напряжение для анода и экранной сетки создают два повышающие преобразователя на основе MOSFET транзисторов. Преобразователи заряжают два 100мкФ/400В конденсатора, которые дают импульс. Работа преобразователей и зарядка конденсаторов полностью контролируется PIC микроконтроллером, поэтому напряжение заряда конденсаторов может быть выбрано в диапазоне от 20 до 400В. Во время зарядки конденсаторов, лампы полностью отключены. Как только конденсаторы заряжаются, на управляющую сетку подаётся импульс определенного (отрицательного) значения смещения. Это приводит к прохождению тока по аноду и управляющей сетке. Эти токи вызывают падение напряжения на резисторе. Это падение напряжения усиливается и инвертируется ОУ, а потом оценивается и сохраняется в микроконтроллере PIC. В действительности, измерение тока немного сложнее. Токи анода и управляющей сетки также немного разряжают конденсаторы. Это падение напряжения добавляется к падению напряжения на резисторах. Поскольку падение напряжения на резисторах исчезает после окончания импульса, а падение напряжения из-за разряда конденсатора остается, можно провести различие между ними. Это требует измерения напряжений во время и сразу после импульса. В действительности же напряжение измеряется непосредственно перед импульсом для компенсации смещения. Дискретное значение напряжения поступает в графический интерфейс, который выполняет необходимые математические вычисления.

Схема содержит несколько блоков, которые не отображаются на рисунке выше. Это генератор импульсов для управляющей сетки, два преобразователя напряжения, один источник питания для ОУ и один для отрицательного смещения сетки, микроконтроллер и источник питания для накала. Источник питания для накала состоит из силового ШИМ, который модулирует длительность импульса 19,5В с аккумулятора. В этом случае напряжение питания нити можно выбрать в диапазоне от 0 и 19,5 V.

Принципиальная схема

Принципиальная схема состоит из двух частей, аналоговой и цифровой. Цифровая часть будет обсуждаться дальше.

На рисунке выше показана аналоговая часть схемы. На первый взгляд схема пугает числом компонентов, но на самом деле не такая сложная, и довольно понятная. Схема состоит из нескольких самостоятельных блоков, каждый из которых будет кратко рассмотрен.

Верхний ряд компонентов в схеме представляет собой генератор смещения для управляющей сетки. Повышающий преобразователь состоит из T1, L1, D1, которые заряжают конденсатор С2, который дает импульс. Делитель напряжения на R4/R5 снижает 0-400V до 0-5V которые идут на микроконтроллер. Все эти компоненты контролируются микроконтроллером, так что напряжение в точности соответствует заданному значению. Резисторы R6 и R7 токоограничительные резисторы. При высоком диапазоне измерений (0-50 мА) S1(реле) замкнуто, при низком диапазоне (0-5 мА) S1 открыто и не замыкает R6 и R7. Конденсатор C5 фильтрует отрицательные импульсы и ОУ IC1 инвертирует их в положительные. Изначально развязывающий конденсатор C19 (и С20) был необходим для предотвращения лампы от колебаний. В окончательном варианте оказалось, что эти конденсаторы вызвали колебания, поэтому они были удалены. Второй ряд компонентов на рисунке практически идентичен верхнему.

В нижней правой части рисунка расположена схема питания для накала. Как уже упоминалось ранее, напряжение питания нити регулируется при помощи ШИМ. Основной ШИМ-сигнал генерируется микроконтроллером и буфером на T16 и T17, которые управляют MOSFET транзистором T18. Фильтр, состоящий из L5 и C14/C15 разглаживает высокие пики тока, которые могут быть вызваны включением нити низкого сопротивления, особенно, когда в помещении холодно.

Читайте также:  Каким способом можно измерить температуру тела

В нижней левой части рисунка расположена схема инвертирующего повышающего преобразователя. Транзисторы T7/T8 вместе с L3 и D7 создают нерегулируемое отрицательное напряжение для питания ОУ. Этот конвертер полностью управляется программой, которая поддерживает выходное напряжение около -20 В. IC5 и IC6 обеспечивают регулируемое + / — 15 V питание для аналоговой части. Отрицательное смещение на управляющую сетку сделано на T9, T10, L4, D10 и C10. Выходное напряжение этого преобразователя переключается программно от -20 до -65V в зависимости от выбранного диапазона смещения.

Остальные компоненты в цепи предназначены для контроля импульса смещения управляющей сетки. Эта часть схемы немного сложнее, так что только основные рабочие элементы будут описаны. Высота управляющего импульса регулируется ШИМ-сигналом с микроконтроллера. Фильтр низких частот вокруг IC4 преобразует сигнал с ШИМ в напряжение постоянного тока от 0 до 5 В. Когда T15 открывается, это напряжение берётся относительно Gnd и, питание сетки отключается при -15 V (низкий диапазон измерений) или -60 В (высокий диапазон). T11-T13 и IC3 делает импульс на управляющую сетку. Точное соотношение между сигналом ШИМ с микроконтроллера и импульсами с сетки управляется программой.

Цифровая часть тестера, вероятно, наименее интересная часть всего проекта. Контроллер PIC16F874 используются в стандартной конфигурации, и работает на частоте 20 МГц. Тестер взаимодействует с компьютером через MAX232 по интерфейсу USART. В этом проекте использовано внутрисхемное программирование контроллера через специальный разъем.

Техническая реализация

К сожалению, печатная плата для тестера отсутствует т.к. он построен на макетной плате.

На рисунке выше тестер, собранный на макетной плате. Все компоненты были логически сгруппированы вместе. Расположение проводников не является критическим, однако надо учесть некоторые моменты. В первую очередь следует помнить, что некоторые части схемы имеют очень высокое напряжение — более 400 В. Позаботьтесь, чтобы они были хорошо заизолированы и не касались низковольтной части схемы. Во-вторых, некоторые части схемы, имеют очень высокий уровень пиковых токов. Делайте эти проводники короче, и подключайте их непосредственно к клеммам питания. И, наконец, во избежание контуров заземления, разводите землю «звездой»

Кроме резисторов с точностью 1%(или лучше) качество компонентов не очень важно. Я использовал то, что было. BF487 можно заменить любым слабым транзистором NPN структуры с BVceo 400В и выше. Вместо всех остальных биполярных транзисторов NPN или PNP может быть использованы те, которые есть. Катушки индуктивности всегда считаются «трудным» компонентом. Я выпаял их из старой печатной платы. Предпочтительно использовать катушки выдерживающие ток 1,2 A. Реле также не критично. Вероятно, три MC34071 могут быть заменены одним LM324. Для IC3 лучше всего использовать LM741.

Графический интерфейс пользователя

Тестер работает с графическим интерфейсом пользователя (GUI) на компьютере. Графический интерфейс написан на Visual Basic 6.0. Чтобы запустить GUI, надо просто скопировать исполняемый файл в пустую папку и дважды щелкнуть по нему. Если все работает как надо, то должно появиться окно:

Я пытался сделать работу с тестером как можно более простой и понятной. Интерфейс разделен на три части: «Выбор типа измерения», «График выхода» и «Связь». Измерение начинается с выбора типа измерений. Выбор типа измерения автоматически загружает значения по умолчанию для различных измерений. Основным показателем является переменная X-Axis, которая может быть задана вручную. Также могут быть заданы точки измерения. По умолчанию эти точки измерения равномерно распределяются в течение интервала измерения. В случае измерения более одного значения, например, когда много Ia (Vgrid) значений измеряются при различных напряжениях анода, которые должны быть введены в поле «stepping variable», значения в этой области должны быть отделены друг от друга пробелами.

Также есть ручной выбор диапазона. Когда пользователь считает, что анодный ток будет выше, чем 20 мА, или ток управляющей сетки более 5 мА, соответствующий флажок должен быть установлен. Это означает, что все измерения проводятся в высоком диапазоне, и, следовательно, с меньшей точностью. Может быть указано время между измерениями. Это может быть использовано, например, в Ia (V_filament) измерении, чтобы дать прогреться нити накала.

Кнопка «Measure Curve» имеет двойную функцию. До первого измерения, его подпись «Turn on Filament». После того, как «Turn on Filament » кнопка была нажата, ее подпись изменится на «Measure Curve». При нажатии на нее снова измерение началось. Когда нажата кнопка «Abort » измерения прекращаются сразу, а накал остается включённым. При нажатии на кнопку «Abort » ещё раз отключается и накал.

«Curve Output» отображает данные измерений. По умолчанию отображается только анодный ток. Минимальные и максимальные значения осей могут быть заданы. Некоторые элементарные проверки введенных значений осуществляются на основе выбранного типа измерений. Верхний ряд кнопок предварительной настройки дает возможность быстро менять оси графика для Ia (V_anode) типа измерений. Нижний ряд кнопок предварительной настройки предназначен для Ia (V_grid) типа измерений.

При нажатии кнопки «Save Data» вся матрица измерений записываются во внешний файл для дальнейшей обработки, например, в Excel. Каждая строка в файле данных представляет собой одно измерение. Файл хранится в формате *. UDT . В первом столбце указано количество измерений каждого сигнала, в то время как вторая колонка содержит номер сигнала. Следующие шесть колон содержат ток анода и управляющей сетки (в мА), и напряжения управ. сетки, анода, и накала. При нажатии на кнопку «Store», вся матрица измерений копируется во вторую матрицу данных (dblStoreMX), которая является внутренней для программы. Нажав кнопку «Recall» данные хранимые в этой матрице могут быть добавлены в график. Таким образом, становится возможным сравнить характеристики различных ламп. После того, как кнопка «Recall» была нажата, название меняется на «Dismiss». Нажатие на нее снова, удаляет добавленные данные из графика, но оставляет основные.

Последняя часть, связь, была добавлена ​​в основном для отладки. Это позволяет детально изучить связь между GUI и тестером. Только поля ввода Dropbox, который позволяет пользователю выбрать нужный номер COM порта, кнопки отключения COM-порта, а также флажок, который при проверке вводит 2 секундные задержки. Если теряется связь с тестером, вполне возможно, что тестер по прежнему ждет сигнал, который не придет. Чтобы сбросить тестер в таком случае кнопка «ESC» может быть использована. Прием символа ESC будет всегда вызвать сброс в тестере.

Программное обеспечение

Аппаратная часть не работает без прошивки микроконтроллера, и управлять тестером нужно при помощи графического интерфейса пользователя. Обе программы можно скачать здесь. Архив содержит следующие файлы:
Файл UTRACE21.HEX – прошивка МК
Файл version1p2.exe графический интерфейс пользователя. Если выскакивает окно с сообщением что файл MSCOMM32.OCX отсутствует, вы должны установить этот файл.
Файл MSCOMM32.OCX этот компонент Microsoft заботится о доступе к последовательному порту COM.
Файл «version1pt.exe» является тестовой версией графического интерфейса, который берёт заранее прописанные значения для проверки работоспособности программы без тестера.

Послесловие

Цена этого тестера значительно меньше 50 евро, и хотя очевидно, что, есть намного лучшие и более точные измерительные приборы, это идеальный инструмент, чтобы быстро получить представление о характеристиках конкретной лампы. Если у вас есть как и у меня, коробки со старыми лампами, и вам интересно узнать что «они все еще играют», то этот тестер это просто идеальный инструмент. В настоящее время он, естественно, не совершенен. Я многому научился за время построения этого проекта, особенно тому, как некоторые вещи можно было сделать лучше.

Источник