Принципиальная схема прибора показана на рис. 14.1. Для работы с прибором необходимо изготовить три соединительных проводника из медного многожильного гибкого провода в полихлорвиниловой изоляции. Длина каждого проводника должна быть 60... 100 см. Одни концы проводников необходимо припаять к штекерам, вставляемым при работе с прибором в его гнезда Х1...Х6, а другие — к зажимам типа «крокодил».
Рассмотрим работу прибора в различных режимах.
Измерение напряженийОсобенностью прибора при его использовании в качестве вольтметра является то, что он имеет два предела измерений напряжений: 0.. .10 В и 9...15 В. Первый предел удобен при измерении напряжения отдельных элементов (банок) аккумулятора. Предел измерений 9... 15 В позволяет более точно контролировать степень заряженности аккумулятора в целом и определять напряжение в большинстве точек электрических цепей. Для измерения напряжений на пределе 0...10 В переключатель SA1 необходимо поставить в положение «0... 10 В» («1500» об/мин), а гнездо Х6 соединить с массой автомобиля (с массой соединен отрицательный полюс аккумуляторной батареи). При этом измерительный прибор РА оказывается включенным по схеме, приведенной на рис. 14.2. Диоды VD5.. VD7 на рисунке не показаны, так как в этом режиме измерений они включены в обратном направлении и заметного влияния на ток в цепи не оказывают. Резисторы R3, R10, R13 и R14 и диод VD8 выполняют роль добавочных резисторов. Элемент электрической цепи, напряжение на котором необходимо измерить, подключается к гнезду КЗ с помощью второго соединительного проводника.
Измеряя напряжение в пределах 9..15 В. переключатель SA1.1 переводят в положение «9... 15 В» («7500» об/мин). При этом вместо резисторов R13 и R14 к стрелочному прибору РА подключают резистор R1 и стабилитрон VD3 (рис. 14.3), которые образуют простейший стабилизатор напряжения (см. рис. 3.11,6). Напряжение стабилизации Uст стабилитрона VD3 (для стабилитронов типа Д814Г оно составляет 8...9,5 В) подключается к выводу микроамперметра РА, обозначенному знаком «—». Поэтому стрелка микроамперметра будет отклоняться только тогда, когда на гнездо ХЗ будет подано напряжение, превышающее напряжение стабилизации.
Следует иметь в виду, что при измерении напряжений на пределе «9..15 В» гнездо XI с помощью третьего измерительного проводника обязательно должно быть соединено с плюсовой клеммой аккумулятора.
Измерение угла замкнутого состояния контактов прерывателяПрежде всего необходимо гнезда XI и Х6 (см. рис. 14.1) соединить соответственно с полюсами «+» и «—» аккумулятора, а гнездо Х5 — с подвижным контактом прерывателя, который гибким проводником соединен с первичной обмоткой катушки зажигания КЗ. Если в автомобиле установлен блок электронного зажигания, то гнездо Х5 необходимо соединить с выводом КЗ, который соединен с выходом электронного блока. Переключатель SA1 должен быть установлен в положение «9... 15 В». В результате этих операций микроамперметр РА оказывается включенным по схеме, показанной на рис. 14.4. Если контакты К прерывателя разомкнуты, то ток через микроамперметр не проходит.
При замкнутых контактах прерывателя этот ток имеет максимальное значение, ограниченное лишь сопротивлениями резисторов R5, R8, диода VD7 и внутренним сопротивлением рамки R. Во время работы двигателя контакты прерыватели периодически замыкаются и размыкаются. В результате в электрической цепи, в которую включен стрелочный прибор РА, возникают импульсы тока. Из-за инерционности стрелки она будет показывать среднее значение этого тока, которое пропорционально отношению времени замкнутого состояния контактов к разомкнутому. В четырехтактном двигателе за время одного оборота приводного валика прерывателя-распределителя контакты размыкаются четыре раза, то есть, через каждые 90°. При этом замкнутое состояние контактов должно соответствовать вполне определенному для каждой марки автомобиля углу.
Для автомобилей марки «Жигули» угол замкнутого состояния контактов прерывателя должен составлять 52...58°. Так как отклонение стрелки на последнее деление шкалы соответствует углу замкнутого состояния контактов, равному 90° (контакты все время остаются замкнутыми и через прибор РА протекает максимальный ток), то при углах 52.. .58° стрелка должна находиться в пределах 0,578...0,644 от максимального отклонения (52:90= 0,578; 58:90 = 0,644). Если стрелка прибора не доходит до отметки 0,578, то время замкнутого состояния контактов слишком мало, и зазор между контактами надо уменьшить. При отклонении стрелки прибора за отметку 0,644 зазор между контактами, наоборот, следует увеличить.
Измерение частоты вращения коленчатого вала двигателяПрибор, используемый для этих целей, называется тахометром. Принцип его работы заключается в измерении силы тока в электрической цепи, на вход которой поступают импульсы напряжения с частотой повторения, пропорциональной частоте вращения коленчатого вала двигателя.
Частота вращения коленчатого вала двигателя измеряется на двух пределах: 0...1500 об/мин и 0...7500 об/мин. Переключение пределов осуществляется переключателем SA1. Гнездо Х6 соединяется с массой автомобиля, а гнездо Х4— с подвижным контактом прерывателя, как это делалось при измерении угла замкнутого состояния контактов прерывателя. В результате стрелочный прибор РА оказывается включенным в электрическую цепь, показанную на рис. 14.5.
При работающем двигателе вследствие периодически повторяющихся замыканий и размыканий контактов прерывателя К на подвижном контакте образуются положительные импульсы напряжения. Эти импульсы по соединительному проводнику через гнездо Х4 и фильтр R4CI поступают на стабилизатор напряжения R6VD4, который нормирует их по амплитуде, не зависящей от частоты вращения коленчатого вала двигателя. Нормированные по амплитуде импульсы поступают на делители напряжения R7R9 и R11R12 и с них через контакты переключателя SA1, конденсатор С2, диод VD5, микроамперметр РА, диод VD8 и конденсатор СЗ замыкаются на неподвижный контакт прерывателя, соединенный с массой автомобиля. Прохождение по указанной цепи импульсов напряжения сопровождается протеканием через стрелочный прибор РА электрического тока. Сила этого тока тем больше, чем выше частота повторения импульсов, то есть, чем большие обороты развивает двигатель. Кроме того, ток через прибор зависит и от сопротивления подключенного к нему делителя R7R9 и R11R12 и может регулироваться переменными резисторами R9 и R11.
Измерение сопротивленийИзмерение сопротивлений можно осуществлять в режиме измерения угла замкнутого состояния контактов прерывателя (см. рис. 14.4), включив между гнездами Х5 и Х6 вместо контактов прерывателя исследуемый резистор Rx или другой элемент, сопротивление которого требуется измерить. Предел измеряемых при этом сопротивлений составляет от 500 Ом до 100 кОм при использовании стрелочного прибора РА с током полного отклонения в 1 мА. Точность измерения сопротивлений вблизи нижнего предела невысокая. Для достижения большей точности измерения сопротивлений от 100 Ом до 10 кОм исследуемый резистор Rx следует включать между гнездами Х2 и К6 (рис. 14.6).
Налаживание прибораНалаживание прибора начинается с калибровки вольтметра на пределе измерения напряжений 9... 15 В. В таком положении переключателя SA1 между гнездами ХЗ и Х6 включают источник постоянного тока напряжением 15 В, которое контролируют образцовым вольтметром. С помощью подстроечного резистора R10 стрелку микроамперметра РА устанавливают на последнюю отметку шкалы. Затем, уменьшая напряжение между гнездами Х3 и Х6, через каждый вольт делают отметки, соответствующие 14 В, 13 В, 12 В, 11 В, 10 и 9 В. После этого переключатель SAI переводят в положение «0...10В». Устанавливают напряжение между гнездами Х3 и X6 равное 10 В, и с помощью подстроечного резистора R14 добиваются отклонения стрелки точно на последнюю отметку шкалы. Постепенно уменьшая напряжение между гнездами1 ХЗ и Х6 до нуля, отмечают положения стрелки, соответствующие значениям напряжения 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 и 0 В.
После калибровки вольтметра производят настройку прибора на измерение угла замкнутого состояния контактов прерывателя. Для этого переключатель SA1 устанавливают в положение «9... 15 В» («7500» об/мин), к гнезду Х1 относительно общей точки, соединяемой с корпусом автомобиля, подключают источник постоянного тока напряжением 10...14 В, замыкают накоротко гнезда Х5 и Х6 и регулировкой подстроечного резистора R8 добиваются отклонения стрелки прибора на последнюю отметку шкалы. Затем перемычку между гнездами Х5 и Х6 убирают, и вместо нее включают образцовые резисторы (лучше всего магазин сопротивлений) и калибруют шкалу микроамперметра РА в единицах измерения сопротивления в пределах 0,5... 100 кОм.
При калибровке шкалы сопротивлений на пределе измерений 0,1... 10 кОм образцовые резисторы включаются между гнездами Х2 и Х6 (см. рис, 14.6). Подбором резистора R2 добиваются того, чтобы при подключении образцового резистора сопротивлением 10 кОм между гнездами Х2 и Х6 стрелка прибора РА отклонилась на отметку, занимаемую ею при измерении напряжения, равного примерно 0,5 В. Дальнейшую градуировку производят так же, как и на шкале 0,5.,.100 кОм.
Если измерительный прибор имеет шкалу малой площади и разместить на ней цифры измерения всех величин затруднительно, то можно сделать дополнительные графики, представляющие собой шкалы в увеличенном масштабе для различного вида измерений. Пример таких графиков дан на рис. 14.7. В верхних частях этих графиков отображены шкалы напряжений, а в нижних—шкалы сопротивлений на пределах 0,1...10 кОм и 0,5... 100 кОм.
Для градуировки шкалы прибора при использовании его в качестве тахометра необходимо между гнездами Х4 и Х6 включить генератор переменного напряжения амплитудой 15...20 В и частотой 50...250 Гц. Можно использовать для этих целей напряжение осветительной сети, понизив его с помощью трансформатора. Частота повторения входных импульсов 50 Гц соответствует частоте вращения коленчатого вала 1500 об/мин, 100 Гц —3000 об/мин, ..., 250 Гц — 7500 об/мин. На пределе «1500» об/мин («0,..10 В») отклонения стрелки на последнюю отметку шкалы при частоте входного напряжения 50 Гц осуществляют с помощью подстроечного резистора R11, а на пределе «7500» об/мин — с помощью подстроечного резистора R9 при частоте входного напряжения 250 Гц. Если же на вход подается напряжение с частотой 50 Гц, то с помощью резистора R9 стрелку устанавливают на отметку, соответствующую одной пятой части шкалы: 1500:7500=1:5.
