Elektronički analogni ampermetar


Danas je nabavljen elektronički analogni ampermetar izrađen u samogradnji vjerojatno u 1970-tim godinama.

 

 

Ampermetar je kao što vidimo predviđen za mjerenje istosmjernih i izmjeničnih struja u opsegu 20 nA – 40 A. Ovaj raspon je podijeljen u čak 24 mjerna opsega, a ostavljen je prostor i za još dodatnih 16 mjernih opsega. Izrada ampermetra tako širokog mjernog opsega vrlo je ambiciozan projekt koji je na kraju ostao nedovršen.

 

 

Upotrijebljen je Iskrin instrument sa zakretnim svitkom punog otklona pri struji od 1 mA i klase točnosti 1,5. Za mjerenje struja nižih od 20 µA (koliko iznosi jedna podjela skale) potrebno je ugraditi mjerno pojačalo. Za mjerenje struja većih od 1 mA pak je potrebno ugraditi odgovarajuće paralelne otpornike (shuntove). Osim niske klase točnosti skala instrumenta ima samo 50 podjela što nije baš prikladno za precizne mjerene instrumente.

 

 

 

Očekivano, u unutrašnjosti nalazimo pločicu sa mjernim pojačalom koje se bazira na dva Motorolina operacijska pojačala MC1741CG iz 1970-tih godina. Uočavaju se četiri diode (1N4448) u mosnom ispravljačkom spoju sa filtarskim kondenzatorima koje čine ispravljač napona iz mrežnog transformatora za napajanje pojačala. Osim toga, na pločici su još tri diode istog tipa, pa možemo pretpostaviti da je jedno operacijsko pojačalo radi kao precizni ispravljač mjerne struje (napona) kod izmjeničnih mjerenja.

 

Pločica sa mrežnim ispravljačem te mjernim i ispravljačkim pojačalom baziranim na integriranim krugovima MC1741CG (Motorola).

 

Sve ovo u teoriji funkcionira, no u praksi je potrebno naći precizne otpornike, shuntove kao i sam mjerni instrument da bi mjerenja bila točna. Vidimo da kod ovog našeg instrumenta nije ugrađen niti jedan kalibracijski potenciometar, a ugrađeni otpornici su uglavnom tolerancija 5% i 10%. Kada se tome pridoda i relativno niska klasa točnosti samog instrumenta (1,5) onda je jasno da ovakav ampermetar nije mogao dovoljno precizno mjeriti istosmjerne i izmjenične napone u punom opsegu 20 nA – 40 A. Iako su dijelom upotrijebljeni koaksijalni povezni kablovi, za struje manje od 20 µA koje se mjere preko visoke ulazne impedancije pojačala svakako treba koristiti i koaksijalne priključnice te posebne mjerne žice kako bi se spriječila indukcija struje preko vanjskih elektromagnetskih polja, posebno onih koje proizvode mrežne instalacije i uređaji.

 

Mjerni otpornici su tolerancija 5% i 10%, različitih proizvođača i neuredno montirani na kontakte sklopke za izbor mjernih opsega. Mjerni instrument je zaštićen od previsokog napona sa dvije antiparalelno spojene germanijske diode tipa AA110. Sve su ovo karakteristične komponente koje su se mogle kod nas nabaviti tijekom 1960-tih i 1970-tih godina. 

 


 

Autor je vjerojatno htio konstruirati univerzalni ampermetar kojim bi riješio problem mjerenja širokog opsega struja prisutnih u elektronici i elektrotehnici. Vidi se da je uloženo puno truda u dizajn i izradu kućišta, a i u unutrašnjoj konstrukciji su se slijedila određena pravila (koaksijalni vodovi za vođenje niskih struja). Međutim, upotrijebljeni su tada nabavljivi otpornici relativno visokih tolerancija, kao i rabljene kombinirane sklopke iz nekih rashodovanih uređaja koje nisu najprikladnije za takav instrument.

U 1970-tim godinama je kod nas vjerojatno bilo nemoguće nabaviti 27 različitih preciznih otpornika sa tolerancijom ispod 1%, a ugradnja zasebnih 24 trimer potenciometara za kalibraciju nije bila jeftina ni praktična. Stoga je problem kalibracije ovdje vjerojatno trebao biti riješen jednim potenciometrom na prednjoj ploči vezanim na sam mjerni instrument, kojim bi se za svaki mjerni opseg zabilježio kalibracijski položaj.

Čini se da je nedostajuća sklopka na prednjoj ploči (ispod mrežne sklopke) bila predviđena za prebacivanje polariteta napajanja u slučaju pogrešnog spajanja u krug istosmjerne struje. No kad je uređaj bio dovršen, vjerojatno su se pojavili razni problemi oko nestabilnosti mjernih pojačala ili nemogućnosti kalibracije, što je na kraju rezultiralo nikad dovršenim pokušajima popravke ovog instrumenta.

Puno elektroničkih projekata zna započeti vrlo ambiciozno, no tada nastaju problemi oko nabavke i cijene odgovarajućih komponenti kao i oko samog vremena i truda koji je potrebno uložiti u izradu uređaja. Ukoliko sklop od prve ne proradi prema nekoj zamisli ili prema nekoj elektroničkoj shemi, to često rezultira padom motivacije i odustajanjem, odnosno stavljanjem projekta sa strane za neku drugu priliku. Ta prilika se onda najčešće nikad više ne dogodi ili prođe dovoljno vremena da dovršetak projekta postane neisplativ. Elektronika stalno napreduje, postaje sve jeftinija i sve kompleksnija, te ukoliko imate neku zamisao potrebno ju je realizirati u što kraćem roku. Danas su ti rokovi daleko kraći nego nekad.

 

 

Leave a comment

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena.