§ 75. Проверка электрических характеристик
Характеристикой аппарата или прибора называют функциональную зависимость между отдельными взаимосвязанными величинами, наиболее характерными для работы проверяемого аппарата или прибора. В простейшем случае эту зависимость устанавливают для двух величин. Примерами таких характеристик могут служить анодно-сеточные характеристики трехэлектродных ламп, выражающие зависимость между силой анодного тока и напряжением на сетке при заданном анодном напряжении, или выходные характеристики полупроводниковых триодов в схеме с общим эмиттером, выражающие зависимость силы коллекторного тока от коллекторного напряжения при заданном токе базы, зависимость между силой тока в рабочей обмотке магнитного усилителя и силой тока в обмотке управления, зависимость времени работы максимального токового реле от силы протекающего через него тока и т. д.
Во многих случаях работа соответствующего аппарата или прибора определяется тремя взаимосвязанными величинами. Тогда имеют дело с несколькими характеристиками, называемыми семейством характеристик, каждая из которых показывает зависимость между двумя величинами, в то время как значение третьей величины устанавливается и поддерживается неизменным.
Основными характеристиками наиболее распространенных электромеханических аппаратов являются зависимость выходной величины от входной (в простейшем случае, например для реле, эта зависимость сводится к двум значениям величин срабатывания и возврата входной величины, поскольку выходная величина определяется параметрами соответствующей цепи, обычно неизменными) и зависимость времени действия этих аппаратов от значения входной величины.
Основной характеристикой магнитных и электронных аппаратов и приборов, являющихся по существу нелинейными сопротивлениями, является зависимость между приложенным напряжением и силой тока, называемая вольт-амперной характеристикой. Для неуправляемых аппаратов и приборов (дросселей, диодов и др.) получают единичную характеристику, а для управляемых (магнитных усилителей, полупроводниковых триодов, тиристоров и др.) — семейство характеристик.
Рассмотрим, как снимают характеристики некоторых видов электронных приборов.
Диоды. Собрав испытательную схему, показанную на рис. 220, а, и поддерживая неизменным напряжение накала (обычно номинальное), увеличивают ступенями напряжение между анодом и катодом,
Рис. 220. Снятие характеристик лампового диода:
а —схема, б—вольт-амперная характеристика, в —семейство вольт-амперных характеристик для разных напряжений накала
Рис. 221. Снятие характеристик лампового триода: а — схема, б — сеточные характеристики, в — анодные характеристики
Следует установить число ступеней: 2—3 в начале характеристики (участок кривой OA, рис. 220,6), 2—3 середине характеристики (участок кривой АВ) и 2—3 в конце характеристики (после точки В), когда наступает насыщение. На рис. 220, в показано семейство характеристик, снятых при разных напряжениях накала.
Рис. 222. Снятие характеристик полупроводникового триода:
а — схема, б — выходные характеристики, в — характеристики прямой передачи по току
Триоды.
Собрав испытательную схему, показанную на рис. 221,а и установив номинальное напряжение накала, изменяют напряжение на сетке и при номинальном анодном напряжении снимают характеристику la—f(Uc). Изменяют (уменьшают на 10%) анодное напряжение и снимают другую характеристику и так далее, пока не будет снято все необходимое семейство характеристик (рис. 221,6). Для каждой характеристики следует замерить силу анодного тока и напряжение на сетке в 10—12 точках (2—3 в начале характеристики, 5—6 в средней линейной ее части и 2—3 в конце).
Анодную характеристику /а=/(f/J снимают, изменяя ступенями анодное напряжение и измеряя на каждой ступени силу анодного тока и анодного напряжения (как это делают для диодов).
Для каждой из семейства анодных характеристик (рис. 221, в) поддерживают определенное напряжение на сетке. По анодной характеристике нетрудно определить внутреннее сопротивление лампы
.а по сеточной характеристике находят коэффициент усиления
При определении внутреннего сопротивления и коэффициента усиления (или крутизны характеристики)следует пользоваться соответствующими данными, взятыми
по средней части характеристики. Обычно при снятии характеристик следует выбирать такие анодные и сеточные напряжения, которые имеют место в рабочем режиме и при колебаниях рабочего режима для данных ламп и при отсутствии сеточных токов.
Полупроводниковые триоды. Схема, показанная на рис. 222, позволяет снимать основные характеристики триодов, работающих по схеме с общей базой: выходную (зависимость силы тока коллектора /к от коллекторного напряжения UK при заданном токе эмиттера /э) и прямой передачи по току (зависимость силы коллекторного тока /к от силы тока эмиттера /9 при заданном коллекторном напряжении UK). Собрав схему, в первом случае при каждом из нескольких значений силы тока эмиттера, измеряемого миллиамперметром, ступенями (6—8 ступеней), изменяя напряжение на коллекторе и замеряя соответствующие коллекторные напряжения и силу тока, снимают семейство выходных характеристик. Во втором случае, установив номинальное коллекторное напряжение и изменяя ступенями силу тока эмиттера и измеряя соответствующие токи коллектора, снимают характеристику прямой передачи по току.
Надежный и часто применяемый способ проверки исправности отдельных деталей заключается в том, что проверяемую деталь устанавливают вместо заведомо исправной такой же детали в каком- либо действующем устройстве и, если это устройство при замене будет работать нормально, можно сделать вывод о том, что проверяемая деталь пригодна.
Рис. 223. Устройство для испытания полупроводниковых триодов и оценки их работы в генераторном режиме:
I—lII — обмотки; Г — триод, Л — лампа, Тр — трансформатор
На этом принципе построено много приборов, позволяющих проверять отдельные детали. Так, на рис. 223 приведена схема устройства для проверки полупроводниковых триодов и оценки их работы в генераторном режиме. Устройство представляет собой генератор низкой частоты с трансформаторной связью, работа которого определяется проверяемым полупроводниковым триодом Т. При хорошем качестве триода генерируемое напряжение будет достаточно большим, чтобы неоновая лампочка Л загорелась. Если измерять напряжение на обмотке 11 трансформатора Тр вольтметром, можно более тщательно контролировать качество полупроводниковых триодов.
Проверку вторичных приборов и аппаратов заканчивают настройкой их на определенные значения управляющих величин (рабочие уставки), при которых они должны нормально действовать. Результаты заносят в протоколы испытаний.
На конкретных примерах ниже приводится описание методики и техники выполнения проверки некоторых из наиболее распространенных вторичных аппаратов.
Контрольные вопросы
Как следует осматривать вторичные аппараты и на что при этом необходимо обращать внимание?
По каким признакам судят о годности сопротивлений, обмоток и конденсаторов и других вторичных приборов при проверке их на целость омметром?
Как проверить электрический конденсатор при отсутствии соответствующих приборов?
Как проверить полупроводниковый диод и триод омметром?
Начертите схему и опишите процесс снятия характеристик триода.
