Саморобний кіловольтметр постійного струму для радіоаматора!

    Іноді, при виготовленні лампових конструкцій, особливо потужних підсилювачів потужності передавача, часто виникає потреба у вимірі анодної напруги. Зараз люди здебільшого користуються китайськими цифровими мультиметрами (тестерами), але як відомо, у всіх цих приладів, максимально безпечна межа вимірювань обмежується величиною в 1000 вольт.
Крім того, у дешевих варіантів (найчастіше китайського виробництва), дуже сумнівна ізоляція для таких досить високих напруг, що вимагає особливої акуратності при роботі з ними. А як бути, якщо анодна напруга, скажімо вже близько 2 чи 3 кВ? Таким приладом уже не виміряти. Хоча раніше, років 15 назад, мені вдавалося заміряти анодне напруження свого УСМ, з'єднавши два ідентичні мультиметри послідовно, коли знаєш вже заздалегідь, що напруга не перевищить 2000 вольт. Але для цього потрібно мати два тестери однієї марки, у яких буде один і той же вхідний опір. Якщо високовольтна напруга вище 2000 вольт, то поміряти його звичайними приладами вже неможливо.

    Власне ця проблема змусила мене виготовити (нарешті!) саморобний вольтметр з верхньою межею вимірювань 5000 вольт. Пристрій за своєю суттю дуже простий, але з огляду на таку високу напругу вже вимагає певного підходу при виготовленні, де головним аспектом є ізоляція. Ізоляція корпусу, виносного кабелю, певної конструкції робочого щупа і т.п. Виготовлення такого кіловольтметра починати потрібно з пошуку відповідної вимірювальної головки. Зазвичай це мікроамперметр зі струмом відхилення 100, а ще краще 50 мка, з лінійною шкалою. Далі, підібравши стрілочний прилад, необхідно зробити щуп. Вимірювальний щуп у такому приладі, дуже важлива річ! Це запорука вашої безпеки в майбутньому при роботі з приладом.
    Мій щуп влаштований дуже просто. Взято було дерев'яний кругляк від домашньої щітки, діаметром 35мм, де всередині було просвердлено отвір, в якому розміщені два резистори по 1.5Мом, потужністю в 2Вт, для обмеження струму, що надходить до приладу. Як кабель, використаний коаксіал, в гнучкій ізоляції з обплетенням, яка в свою чергу заведена на корпус приладу (загальний провід). Екран служить додатковою гарантією від випадкового ураження електричним струмом, у разі обриву кабелю щупа. З'єднується щуп з приладом за допомогою великого байонетного роз'єму, типу CP-75-54ПВ, що має достатню дистанцію у своєму розмірі, між центральною жилою та обплетенням кабелю. Сама дерев'яна рукоятка, після повного виготовлення щупа, добре просочується лаком НЦ та ізолюється.
Схема приладу дуже проста, тому накидав для наочності просто від руки. Подібних схем досить багато в мережі. Це побудова класичного вольтметра з урахуванням вимірювальної головки постійного струму.

Рисунок 1 схема кіловольтметра

Взято з сайту: http://yl2mk.qrz.ru/kvm.html

    Сам вольтметр, це вимірювальна головка і набір послідовних опорів, де найближчий до стрілочного приладу виведення "+", в процесі налагодження, підбирається з особливою точністю, вибираючи похибку приладу якомога ближче до нуля.

    У моїй конструкції прилад дводіапазонний. Перший діапазон, це вимір від 0.... до 5000вольт. Другий діапазон, від 0.... до 1000вольт. Для надійності, я не став ставити перемикач по входу, а вчинив простіше, встановив два окремі вхідні роз'єми, де від кожного до плюсового контакту вимірювальної головки, тягнеться свій ланцюжок послідовних опорів. Це простіше і з точки зору ізоляції і набагато надійніше. Для вимірювання до 5000 вольт знадобилося 16 резисторів, загальним опором порядку 92Мом! А для другого діапазону, до 1000вольт, необхідно було виконати послідовний ланцюжок вже з 5 резисторів, загальним опором, порядку 18.8 Мом. (Всі дані з урахуванням вбудованого в щуп опору в 3.0 Мом). Величини опорів безпосередньо залежать від чутливості вашої вимірювальної головки і підбираються в процесі налаштування.
    Таким чином, вийшов саморобний КІЛОвольтметр, з гарною ізоляцією по входу та великим вхідним опором. Похибка вимірювань у моєму приладі вийшла близько 50вольт, при вимірі на межі до 5000в. На другому діапазоні, до 1000 вольт, склала близько 15-16 вольт. Точніше, я вже не налаштовував, оскільки вважав за непотрібне. Вистачає цілком і такої точності.
Перед тим як остаточно закрити кришку приладу, друкована плата двічі була покрита захисним лаком. Для зручності, вивів збоку роз'єм для використання простих виносних, стандартних тестерних проводів, для використання їх на нижній межі вимірювань, до 1000в. Просто про всяк випадок. Вся конструкція кіловольтметра буде зрозуміла з фотографій.

Кілька фото кіловольтметра автора:

Рисунок 2

Рисунок 3

Рисунок 4

Фото нашого пристрою:

Рисунок 5

Рисунок 6

    Для найкращих показів вольтметра потрібно підбором резисторів добитись точних показів порівнюючи з еталонним вольтметром, або використовувати змінні резистори, після максимально можливого результату який підібрали можна залишити резистор яким підбирали, але варто зафіксувати його в такому положенні, клеєм або лаком, але так щоб фіксуюча рідина не потрапила в середину резистора.

Керівник гуртка Нікуліца В.Г., UT1YN
Ватрич Д.О. UR5YVD робота над публікацією