![\"\"](\"http:\/\/crowave.com\/blog\/wp-content\/uploads\/2021\/08\/unimer1_iskra_03.jpg\")
<\/a><\/p>\nNa\u0161 primjerak mjernog instrumenta Unimer 1 do\u0161ao je u relativno lo\u0161em stanju. Prednji prozirni plasti\u010dni poklopac skale je odvojen od ku\u0107i\u0161ta i dio mu nedostaje, a na vi\u0161e mjesta je potrgan i poklopac baterija sa zadnje strane. Kazaljka instrumenta je bila svinuta te iako smo ju uspjeli izravnati zbog nastalog preloma na mjestu ravnanja vrlo brzo \u0107e puknuti. \u010citav instrument je o\u010dito bio podvrgnut popravcima i preinakama tako da nedostaju vijci i odstojnici za unutra\u0161nju monta\u017eu kao i vijci i gumene no\u017eice s donje strane.<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Unimer 1 omogu\u0107uje slijede\u0107a mjerenja:<\/p>\n Osim ovoga Unimer 1 je opremljen i skalom za mjerenje poja\u010danja ili slabljenja u dB s obzirom na referentni napon 0,775 V koja je ba\u017edarena za naponski opseg 3 V (-10 dB do +10 dB). Za pro\u0161irena mjerenja na drugim naponskim opsezima potrebno je ura\u010dunati korekciju od 10 dB. Vi\u0161e o ovoj vrsti mjerenja pisali smo u objavi Multimetar C4313<\/span><\/a>.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Jedna od specifi\u010dnosti ovog instrumenta je opremljenost posebnim kapacitivno odvojenim mjernim naponskim ulazom ozna\u010denim sa OUTPUT. Ovaj ulaz se koristi za mjerenje izmjeni\u010dnih napona koji tako\u0111er sadr\u017ee i istosmjernu komponentu, odnosno gdje je \u010ditav izmjeni\u010dni signal za odre\u0111enu vrijednost podignut u pozitivno naponsko podru\u010dje. Kondenzatorom se ovdje blokira ta istosmjerna komponenta (prednapon, bias) kako bi se mogla to\u010dno izmjeriti vrijednost samo izmjeni\u010dne komponente napona (AC ili DC coupling). Ovo mjerenje, kao i mjerenje poja\u010danja ili slabljenja u dB prakti\u010dno se najvi\u0161e primjenjivalo kod mjerenja audio signala na telefonskim sistemima i drugim komponentama (poja\u010dalima) za obradu audio frekvencijskog\u00a0 podru\u010dja.<\/p>\n To\u010dnost mjerenja je \u00b12,5 % na punom otklonu skale za sve opsege (vidi objavu Multimetar C4313<\/span><\/a>), \u0161to vrijedi za uvjete temperature okoline od 20\u00b0C i izmjeni\u010dna mjerenja u frekvencijskom opsegu 50-60 Hz. Promjena temperature okoline (0-40\u00b0C) mo\u017ee pogor\u0161ati to\u010dnost mjerenja za 1-1,5 %, a mjerenja na ni\u017eim ili vi\u0161im frekvencijama (30-20000 Hz) mogu unijeti dodatnu pogre\u0161ku do 5 %.<\/p>\n Unimer 1 je elektroni\u010dki mjerni instrument \u00a0gdje se sva mjerenja vr\u0161e preko ugra\u0111enog poja\u010dala. Za razliku od klasi\u010dnih analognih multimetara bez poja\u010dala, ovime je zna\u010dajno pove\u0107ana osjetljivost i omogu\u0107en ve\u0107i unutra\u0161nji otpor instrumenta te se mogu mjeriti puno manje vrijednosti struja i napona jer sam instrument puno manje optere\u0107uje mjerni krug (mala vlastita potro\u0161nja). Na skali instrumenta ispisane su vrijednosti unutra\u0161njeg otpora koje iznose 200 k\u2126\/V na mjernim opsezima 0,3 V do 30V odnosno 10 M\u2126 za mjerne opsege 100 V do 1000V. Ovo su ukupni otpori serijski spojenih mjernih otpornika koji \u010dine djelitelj napona za pojedini mjerni opseg i to ne treba mije\u0161ati sa unutra\u0161njim otporom samog mjernog poja\u010dala.<\/p>\n <\/p>\n Elektroni\u010dka shema Unimera 1. Sasvim sigurno su tijekom proizvodnje nastajale i odre\u0111ene modifikacije na pojedinim serijama instrumenta. Na pojedinim shemama instrumenta ne vidi se za\u0161titni rastalni osigura\u010d 6,3 A koji \u0161titi instrument od prevelike ulazne struje (max 5 A). Na ve\u0107ini shema \u0107e svi tranzistori biti ozna\u010deni kao BC 109C, no na na\u0161em primjerku tranzistori T1 i T2 nose oznaku BA-1, a ostali tranzistori su tipa BC 214 (RIZ). Ove NPN tranzistore u metalnom TO-18 ku\u0107i\u0161tu koje je tijekom 1970\/80-tih godinama proizvodio RIZ Zagreb ne treba mije\u0161ati sa danas dostupnim tranzistorima iste oznake BC 214, a koji su PNP tipa i dolaze u plasti\u010dnom TO-92 ku\u0107i\u0161tu.<\/span> <\/em><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Sredi\u0161nji sklop mjernog poja\u010dala \u010dini diferencijalno poja\u010dalo sa dva tranzistora T3 i T4. Kod elektroni\u010dkih voltmetara navikli smo da diferencijalno poja\u010dalo radi u spoju sa jednim ulazom na koji se dovodi mjerni napon (drugi ulaz je uzemljen) \u00a0i sa dvostrukim (balansiranim) izlazom na koji se spaja mjerni instrument (izlaz mo\u017ee biti na kolektorima ili emiterima tranzistora). No, \u0161to se ti\u010de diferencijalnih poja\u010dala, ovisno o namjeni u konkretnom sklopu, mogu\u0107e su sve kombinacije glede njihovih dva ulaza i dva izlaza. U na\u0161em se slu\u010daju koriste obadva ulaza, od kojih je jedan za kalibraciju (uravnote\u017eenje) poja\u010dala prije mjerenja te dovo\u0111enje mjernog napona (T3), a drugi za pode\u0161avanje korekcijskog napona (T4) ovisno o vrsti mjerenja (istosmjerno, izmjeni\u010dno ili mjerenje otpora) kako bi diferencijalno poja\u010dalo za sva mjerenja bilo ispravno balansirano. Tako\u0111er se koristi samo jedan izlaz (sa kolektora T3), koji je invertiraju\u0107i (mijenja polaritet napona), a gdje se taj napon dalje poja\u010dava i opet invertira na naponskom poja\u010dalu sa T5 \u010dime dobivamo poja\u010dan napon po polaritetu identi\u010dan izvornom, te se u kona\u010dnici taj napon preko prilagodnog stupnja koji \u010dini emitersko slijedilo sa T6 dovodi na mjerni instrument za zakretnim svitkom.<\/p>\n <\/p>\n Tranzistori T3 i T4 u diferencijalnom poja\u010dalu spregnuti su preko zajedni\u010dkog emiterskog otpornika 47 k\u2126. Ovaj sklop se vrlo lako prepoznaje u raznim shemama te se negdje popularno zbog samog izgleda zove \u201clong-tailed pair\u201d gdje bi zajedni\u010dki emiterski otpornik predstavljao taj rep :-). Ulazi diferencijalnog para tranzistora biasirani su prednaponima s obje strane tako da su bez prisutnosti mjernog napona u ravnote\u017ei i na izlazu iz poja\u010dala nema nikakvog napona. Otpornici (djelitelji napona) kojima se pode\u0161ava napon na svakom od ulaza imaju razli\u010diti efekt na izlazni napon: jedna strana te\u017ei pove\u0107ati izlazni napon (neinvertiraju\u0107i ulaz), a druga strana te\u017ei smanjiti izlazni napon (invertiraju\u0107i ulaz). Ovo je u stvari i sam princip rada diferencijalnog poja\u010dala koje ima dva ulaza sa suprotnim efektima na izlazni napon. Relativno veliki omjer izme\u0111u kolektorskog i emiterskog otpornika T3 osigurava veliko naponsko poja\u010danje te \u010ditav sklop zapravo vi\u0161e funkcionira kao komparator napona gdje \u0107e se izlazni napon rapidno mijenjati kako se ulazni naponi odmi\u010du od ravnote\u017ee. Ve\u0107 minimalni pomak kalibracijskog potencimetara od 1 k\u2126 uzrokuje veliki otklon kazaljke.<\/p>\n <\/p>\n Iz tvorni\u010dkih uputa i priru\u010dnika koji su izdani za Unimer 1 glede opisa rada sklopova instrumenta mo\u017ee se na\u0107i tek jedna re\u010denica: “Pri mjerenju izmjeni\u010dnih veli\u010dina ulogu ispravlja\u010da imaju tranzistori T1 i T2 koji su u spoju dioda. Ispravljanje je dvostrano. Pri mjerenju istosmjernih i izmjeni\u010dnih veli\u010dina ovi tranzistori imaju i ulogu limitera (ograni\u010dava\u010da) koji onemogu\u0107ava pregorijevanje osjetljivog indikatorskog instrumenta pri preoptere\u0107enju.<\/em><\/span>” \u00a0Uloga limitera ovih tranzistora je jasna no ulogu ispravlja\u010da nisam mogao doku\u010diti te sam u tom smislu nacrtao pojednostavljenu shemu Unimera 1.<\/p>\n <\/p>\n Pojednostavljena elektroni\u010dka shema Unimera 1. Otpornici R1 i R2 na invertiraju\u0107em ulazu \u010dine djelitelj napona za odabir mjernih opsega i njihov omjer na naponskim opsezima je takav da se na otporniku R1 dobiva pad napona od 100 mV za puni otklon kazaljke instrumenta. Otpornik R3 na neinvertiraju\u0107em ulazu slu\u017ei za uravnote\u017eenje napona na diferencijalnom poja\u010dalu ovisno o vrsti mjerenja.<\/span> <\/em><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Kod tranzistora T1 i T2 koristi se samo B-E spoj te isti zapravo rade kao diode. Upotreba tranzistora kao diode naj\u010de\u0161\u0107a je u sklopovima gdje je od velike va\u017enosti posti\u0107i \u0161to manju struju propu\u0161tanja diode u zapornom smjeru. Naime, diode nisu idealne te imaju neki kona\u010dan otpor i u zapornom smjeru tako da i u tom smjeru postoji neka mala vodljivost i curenje struje. Tipi\u010dne male signalne diode op\u0107e namjene (npr. 1N4148) mogu imati struju curenja reda nekoliko desetaka nA do nekoliko desetaka \u00b5A ovisno o temperaturi okoline i visini reverznog napona. Na\u0161e diferencijalno poja\u010dalo pak je zbog vrlo velikog ulaznog otpora osjetljivo na vrlo male struje (reda pA) te bi takvo reverzno curenje struje preko obrnuto polarizirane diode zna\u010dajno utjecalo na rad poja\u010dala i to\u010dnost mjerenja jer bi dio struje koji bi morao do\u0107i na ulaz poja\u010dala bio premo\u0161ten preko diode. Danas ve\u0107 postoje specijalne diode dizajnirane za vrlo male struje curenja, no one su i dalje rijetke i relativno skupe te u kona\u010dnici ne dosti\u017eu vrijednosti kao tranzistori. Primjerice tipi\u010dna dioda te vrste BAV116 ima struju curenja 5 nA, dok se upotrebom BE sloja tranzistora struje curenja kre\u0107u oko 5 pA.<\/p>\n Ovisno o tipu tranzistora, ovisno o tome koji \u0107e PN prijelaz koristiti (BE ili BC) te ovisno o tome ho\u0107e li preostala tre\u0107a elektroda biti spojena sa jednom od dvije aktivne elektrode ili \u0107e kao u na\u0161em slu\u010daju biti ostavljena “u zraku” tako \u0107emo i dobiti diodu sa razli\u010ditim karakteristikama glede unutra\u0161njeg kapaciteta, vremena oporavka i reverznog napona odnosno struje curenja, no struja curenja \u0107e u svakom slu\u010daju biti puno manja nego je to kod klasi\u010dnih dioda. Problem kori\u0161tenja BE sloja tranzistora kao diode je podno\u0161enje relativno malog reverznog napona (tipi\u010dno 6-7 V) no to je i vi\u0161e nego dovoljno za primjene poput ove na\u0161e. Ukoliko bi bila potreba za ve\u0107im naponom mo\u017ee se koristiti sloj BC no tu je onda i struja curenja ne\u0161to ve\u0107a.<\/p>\n Tranzistori T1 i T2 u na\u0161em slu\u010daju dakle funkcioniraju kao dvije anti-paralelno spojene diode i imaju osnovnu funkciju za\u0161titite mjernog sklopa od prenapona jer djeluju kao limiter napona (kliper) odre\u0111en po\u010detnim naponom vo\u0111enja (koljenom) PN sloja koji obi\u010dno iznosi oko 0,7 V. Tako \u0107e svi naponi (izmjeni\u010dni ili istosmjerni) koji prema\u0161uju tu vrijednost biti premo\u0161teni i ne\u0107e do\u0107i na ulaz diferencijalnog poja\u010dala. Njima se stoga ne \u0161titi samo mjerni instrument nego se \u0161titi i \u010ditavo poja\u010dalo od ulaznog preoptere\u0107enja.<\/p>\n No uloga ovih antiparalelno spojenih dioda kao dvostranog ispravlja\u010da, kako se navodi u uputama nije mi ba\u0161 jasna jer \u0107e sav napon, bio on istosmjerni ili izmjeni\u010dni, uvijek pre\u0107i preko jedne od dioda na ulaz poja\u010dala. Ulogu ispravlja\u010da po meni ovdje preuzima spoj mjernog instrumenta na izlazu diferencijalnog poja\u010dala, kojim se ne mjeri izlazni napon na kolektorima ili napon na kolektoru s obzirom na zajedni\u010dku masu (kako je uobi\u010dajeno) nego se mjeri razlika napona na izlazu iz kolektora prvog tranzistora i balansirane razine ulaznog napona na drugom tranzistoru gdje onda ovaj napon ne mo\u017ee biti negativan. Stoga instrument ovdje mjeri srednju vrijednost samo pozitivnih poluperioda izmjeni\u010dnog napona. Ukoliko je netko izu\u010davao rad specifi\u010dnih spojeva diferencijalnih poja\u010dala i ima drugo obja\u0161njenje bit \u0107e mi drago da me ispravi. U svakom slu\u010daju problematika je vrlo zanimljiva i jednom \u0107u na testnoj plo\u010dici izvesti ovakav spoj kako bi mogao na njemu izvr\u0161iti prakti\u010dna mjerenja s obzirom da je mjerenje i spajanje sondi po elementima na samom Unimeru 1 vrlo nespretno.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Unimer 1 sa donje strane nakon skidanja donjeg poklopca…<\/p>\n <\/p>\n Ako gledamo lijevu sliku sa komponentama mjernog poja\u010dala onda su prva dva tranzistora diode, dva tranzistora u sredini su u krugu diferencijalnog poja\u010dala, a dva tranzistora na desnoj strani su u krugu poja\u010dala za instrument.<\/em> <\/span><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Unimer 1 nakon skinutih i razlemljenih plo\u010dica…<\/p>\n <\/p>\n Interesantno je da je podru\u010dje veza ispod baterija oklopljeno komadom lima, a napon iz baterije za mjerenje elektri\u010dnog otpora se na mjerne otpornike dovodi preko koaksijalnog kabla. O\u010dito je ova izvedba mjernog poja\u010dala imala probleme sa stabilno\u0161\u0107u, odnosno bila osjetljiva na utjecaje vanjskih elektri\u010dnih i magnetskih polja.\u00a0<\/em> <\/span><\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Na testu se na\u0161 primjerak instrumenta pokazao neispravnim, odnosno kazaljka se ne pokre\u0107e s mjesta na ni jednom mjernom opsegu. U na\u0161oj pri\u010duvi prona\u0161li smo jedan Unimer 3 koji je tako\u0111er pretrpio mnoga elektri\u010dka i mehani\u010dka o\u0161te\u0107enja te smo odlu\u010dili nekako s ta dva neispravna instrumenta sastaviti jedan funkcionalan.<\/p>\n Prvi korak u tome je zamjena mjernih sistema za zakretnim svicima zbog o\u0161te\u0107ene kazaljke na Unimeru 1.<\/p>\n <\/p>\n Elektri\u010dna o\u0161te\u0107enja i neoriginalne komponente na Unimeru 3 koji \u0107e poslu\u017eiti kao donator dijelova za Unimer 1.<\/span><\/em><\/p>\n Prozirni poklopac skale je pomo\u0107u plasti\u010dnih klinova pri\u010dvr\u0161\u0107en za ku\u0107i\u0161te instrumenta. \u010citav poklopac, te monta\u017eni odstojnici i vijci poslu\u017eiti \u0107e za kompletiranje Unimera 1. \u00a0<\/em><\/span><\/p>\n <\/p>\n Na ovoj usporednoj slici lijepo se vidi da su ku\u0107i\u0161ta instrumenata Unimer 1 i Unimer 3 identi\u010dna. Zapravo, uo\u010dena je tek jedna mala nepodudarnost koja se o\u010dituje u tome da je sredi\u0161nji dio ku\u0107i\u0161ta na koji se montiraju skala i instrument kod Unimera 3 oko jedan milimetar dublji nego kod Unimera 1. Stoga je kod Unimera 3 i zrcalo koje ide ispod skale milimetar deblje nego kod Unimera 1. Ovo ne mora biti isklju\u010diva razlika izme\u0111u ova dva tipa Unimera nego mo\u017ee biti i razlika u pojedinim serijama istog tipa instrumenta.\u00a0 Mjerni sistemi su na gornjoj slici ve\u0107 uspje\u0161no zamijenjeni. <\/p>\n \u00a0\u00a0U tvorni\u010dkom priru\u010dniku za Unimer 1 stoji: “Indikatorski instrument je tipa instrumenta sa zakretnim svitkom, s tim da je ule\u017ei\u0161tenje opru\u017eno (tj. nema poluosovine). Time je postignuta manja osjetljivost na udare i potrese.” Koliko mi ovdje vidimo instrumenti su klasi\u010dne izvedbe sa poluosovinama i dvije spiralne opruge za stvaranje potrebnog protumomenta zakretanju svitka sa kazaljkom. Umjesto poluosovina zakretni svitak se mo\u017ee okretati i na napetim torzionim oprugama. Mo\u017ee biti da mi ne\u0161to iz opisa nismo shvatili no neki tre\u0107i sistem “ule\u017ei\u0161tenja” zakretnog svitka do sada nismo susretali.<\/em><\/span> \u00a0 \u00a0 <\/p>\n Nakon uspje\u0161no zamijenjenih zakretnih mjernih sistema, prvo \u0161to smo primijetili to su dvije modifikacije od strane prija\u0161njeg vlasnika gdje su u krugove instrumenta dodani jedan kondenzator i jedan serijski spoj otpornika i kondenzatora.<\/p>\n <\/p>\n O\u010dito da oba dodana kruga imaju utjecaj samo na izmjeni\u010dna mjerenja. Mogu\u0107e da se mjerni opseg od 10 V \u017eelio prenamijeniti za neka druga, mogu\u0107e za VF mjerenja pri \u010demu se \u017eeljelo suzbiti neke ne\u017eeljene pojave poput samooscilacija poja\u010dala, preosjetljivosti i sli\u010dno. Kako god bilo, mi smo ove elemente uklonili.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n Kvar je napokon otkriven na kratkom spoju izvoda otpornika sa ku\u0107i\u0161tem jednog od tranzistora u diferencijalnom poja\u010dalu. Naime, sa slika se vidi kako su elementi mjernog poja\u010dala nagu\u017evani na relativno malu povr\u0161inu, a monta\u017ea istih ne ide do plo\u010dice nego izvodi svih elementa str\u0161e iznad nje. Istina, bez obzira na to, elementi su dovoljno \u010dvrsto zalemljeni da u normalnom radu sa instrumentom ne bi trebalo do\u0107i do njihovog savijanja i kratkog spajanja, no ovaj instrument je pretrpio mnoge zahvate po unutra\u0161njosti te se tko zna koliko vremena polurastavljen tumbao po buvljacima, tako da ne \u010dudi da je do\u0161lo do ovakvih kratkih spojeva.<\/p>\n Nakon pode\u0161avanja balansa diferencijslnog poja\u010dala i kalibracije instrumenta (trimer potenciometri od 1 k\u2126) te kona\u010dnog sklapanja na\u0161 Unimer 1 je ponovno spreman za rad!<\/p>\n <\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n\n
<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/span><\/em><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n<\/em><\/p>\n
\n<\/a><\/p>\n<\/a><\/p>\n
\n