Elektroniczne mierniki analogowe produkcji polskiej
Krajowy przemysł elektroniczny produkował wiele woltomierzy i multimetrów analogowych.
Urządzenia te były dostosowane do swojego przeznaczenia i były charakterystyczne dla epok w których powstawały.
I tak przykładowo dobrze znany miernik Lavo1 był przeznaczony do prostych pomiarów w elektrotechnice i prostej elektronice.
Jego mała rezystancja wewnętrzna, często zbytnio obciążała badany układ i wykluczała
użycie Lavo1 przy pomiarach delikatnych obwodów elektronicznych.
Woltomierze z lampowymi wzmacniaczami napięcia stałego posiadały wysoką rezystancję
wejściową przez co można było bez problemów dokonywać pomiarów elektroniki.
Mierników takich jak powyżej w różnych wariantach, było produkowanych wiele i nie sposób wymienić wszystkie modele.
Z czasem przyrządy laboratoryjne ze wskazówką zostały wyparte przez woltomierze cyfrowe.
Chciałbym skupić się tutaj jednak na miernikach produkowanych już w epoce przyrządów cyfrowych, jednak z uwagi na swoje przeznaczenie nadal aktualnych w tych czasach.
Wbrew pozorom w niektórych aplikacjach dokładny pomiar cyfrowy i liczbowa reprezentacja wyników nie jest najważniejsza, czasami bywa nawet niewskazana.
Przykładem w którym analogowe wskazanie przewyższa odczyt cyfrowy, są procesy w których trzeba z dużą
szybkością zinterpretować wynik pomiaru, nawet kosztem precyzji.
Analogowy odczyt umożliwia często szybką reakcję operatora i ułatwia zadanie z uwagi na to że człowiek szybciej reaguje na zmianę kąta położenia wskazówki miernika. Stąd w samochodach obrotomierz i prędkościomierz mają nadal postać „analogową”
Przykładem może być proces strojenia obwodów w.cz na maksimum rezonansu.
W takim przypadku nie jest istotny dokładny pomiar, ale wygoda i szybkość interpretacji zmian przez osobę dokonującej strojenia.
Należy zauważyć że wskazówka analogowego multimetru, jest w stanie przekazać nie tylko wartość pomiaru, ale po części szybkość zmian wartości mierzonych.
Znany i nadal aktualnie używany przez elektroników i radioamatorów multimetr Meratronik V640 jest ceniony właśnie przez analogowy odczyt.
Multimetr ten w trybie pomiaru napięcia, z dołączoną sondą w.cz, znakomicie nadaje się do strojenia obwodów elektronicznych na maksimum sygnału.
W takich przypadkach praktyka pokazuje że multimetry cyfrowe są pod tym względem mniej wygodne.
W dzisiejszych czasach multimetry cyfrowe często posiadają „analogową” reprezentację wyniku w postaci bargrafu.
Funkcja ta jest przydatna, jednak w różnych modelach sprzętu potrafi działać z większym lub mniejszym opóżnieniem.
Umieszczenie takiej reprezentacji wyniku we współczesnym sprzęcie, potwierdza użyteczność analogowego odczytu w dzisiejszych czasach.
Przed laty, przyrządy analogowe miały jeszcze jedną, dzisiaj zapomnianą zaletę.
Niektóre multimetry analogowe w tym te które zaraz opiszę, posiadały wyjścia do analogowych rejestratorów piszących.
Umożliwiało to zapis pomiarów i tworzenie charakterystyk.
Należy pamiętać że w latach 70-tych wysoka cena, trudna dostępność maszyn cyfrowych i urządzeń interfejsowych pozwalających na archiwizację danych z cyfrowych urządzeń pomiarowych, nie była jeszcze rozpowszechniona.
Dopiero w późniejszych czasach, masowe rozpowszechnienie komputerów osobistych, umożliwiało realizację tego celu za pomocą
multimetru cyfrowego, komputera i drukarki.
Z powyższych względów omówię rodzinę wybranych elektronicznych woltomierzy i multimetrów analogowych
opracowanych w latach 70-tych.
Przytoczę również historię powstania dobrze znanego miernika V640, jego wcześniejszych odmian oraz modeli które są ściśle związane z opracowaniem V640.
V640 i jego protoplaści
Historię V640 należy zacząć od modelu V639 a w zasadzie od modelu Conway Masteranger.
Wszystko wskazuje na to że kanadyjska firma Conway, zamówiła opracowanie wszechstronnego multimetru wysokiej klasy w Meratroniku.
Jak doszło do tego zamówienia, nie ma jednoznacznie potwierdzonych informacji, w tamtych czasach kontakty handlowe nawiązywało się na targach międzynarodowych, takich jak Międzynarotdowe Targi Poznańskie lub targi w Brnie.
Prawdopodobnie właśnie przy takiej okazji doszło do początków współpracy kanadyjskiej firmy z polskim przedsiębiorstwem.
Wczesne wersje Conway Masteranger były zbliżone do V640, wykonane były bez dobrze znanego wzmacniacza hybrydowego, zamiast tego elektronika była montowana klasycznie z pojedynczych elementów na płytce drukowanej.
Prawdopodobnie równolegle, lub nieco później produkowaną wersją był model Meratronik MERATESTER oznaczony jako V639 również wykonany bez użycia wzmacniacza hybrydowego.
Następnie powstał identycznie wyglądający model V640 który można spotkać zarówno bez wzmacniacza hybrydowego, jak i z hybrydą HLY7006
Co ciekawe, można spotkać również wersję sygnowaną Marconi Instruments, prawdopodobnie jest to wersja wprowadzona w okresie produkcji Conway Masteranger.
Do tej pory wszystkie mierniki miały opisy naniesione na srebrnym drapanym panelu aluminiowym.
V640 produkowany w latach 80 z panelem w kolorze szarym, był ostatnim wykonaniem tego modelu miernika.
Do zasilania miernika można było użyć zasilacza sieciowego lub koszyczka na baterie.
Co ciekawe, zasilacz sieciowy nie obejmował zasilania omomierza miernika, i w tym celu V640 miał osobne miejsce na baterię.
Przyrząd miał swój pokrowiec z naniesioną wersją modelu i był dostarczany w kartonowym pudełku z grafiką Meratronik.
Jednak oprócz najważniejszej cechy jaką była wysoka rezystancja wejściowa multimetrów wynosząca 100Mohmów, funkconalności i możliwości pomiarowych dodawało dodatkowe wyposażenie.
A były nimi:
Sonda detekcyjna wysokiej częstotliwości o paśmie 1GHz oraz pojemnościowy dzielnik napięcia do tej sondy.
Sonda międzyszczytowa do pomiaru napięć przemiennych
Sonda wysokiego napięcia w dwóch wykonaniach, do 20 i 30kV
Sonda temperatury
Trójnik pomiarowy w.cz współpracujący z sondą detekcyjną
Bocznik prądowy, opracowany prawdopodobnie jako nieseryjne wyposażenie dodatkowe.
Przewód BNC z końcówkami bananowymi
Końcówki pomiarowe uniwersalne i zaciski „krokodylki”
Cechy wyżej wymienionych mierników są dobrze znane, warto jednak zwrócić uwagę że były one produkowane
dla co najmniej dwóch zagranicznych firm, co musiało świadczyć o dobrej jakości i zapewne atrakcyjnej cenie dla zagranicznego klienta.
Równolegle z pierwszymi Conway Masteranger i MERATESTER produkowane były mniej obecnie rozpoznawalne, jednak mocno powiązane modele.
Meratronik opracował cztery modele mierników laboratoryjnych w podobnych obudowach.
Mowa tutaj o U722A, U726, U623, V644
Multimetr Meratronik U722A i V623
Modele zaczynające się na U są mierniami laboratoryjnymi i posiadają wyjście do rejestratora piszącego.
U623 to precyzyjny woltomierz DC z funkcją mikroamperomierza.
Posiada on wejście różnicowe co predysponuje go do precyzyjnych pomiarów napięć oraz niskim wpływie zakłóceń na pomiar.
U722A i U726 to zbliżone układowo multimetry.
Główna różnica polega na tym że U722A współpracuje z dwoma pasywnymi
sondami w.cz na różne napięcia podobnymi do tej znanej z V640 wraz z dzielnikiem pojemnościowym, natomiast
U726 wyposażony jest w sondę detekcyjną opartą o specjalną elektronową lampę detekcyjną.
Rozwiązanie sondy z lampą, pozwoliło na uzyskanie minimalnej pojemności wejściowej sondy, w stosunku do wersji z diodą prostowniczą.
Tym samym U726 zalicza się do światowego wąskiego grona woltomierzy w.cz o tak małej pojemności pasożytniczej i
znikomym wpływie pomiaru na układy elektroniczne bardzo wysokiej częstotliwości.
Należy zwrócić też uwagę na różnice w pomiarze rezystancji V640 oraz U722A i U726
Z uwagi na to że U722A i U726 miały pracować z rejestratorami, wymogiem było aby wynik pomiaru do napięcia podawanego na rejestrator, miał zależność liniową.
Stąd skala rezystancji na U722A i U726 ma podziałkę liniową a V640 logarytmiczną.
Różnica polega na odmiennej realizacji układu pomiarowego przyrządów.
W V640 zastosowano szeregowy układ pomiarowy z baterią. W układzie takim wzmacniacz napięcia stałego jest szeregowo
połączony z baterią (w V640 do tego celu służy osobna bateria) i szeregowo połączonym mierzonym rezystorem.
Efektem takiej konfiguracji jest zmieniający się w sposób nieliniowy prąd obwodu, co wymusza nieliniową podziałkę skali.
W przypadku z założenia przenośnego V640 takie uproszczenie układowe jest dopuszczalne, chociaż liniowa podziałka z pewnością byłaby znacznie bardziej intuicyjna.
Inaczej do pomiaru rezystancju musiano podejść w U722A i U726.
Zuwagi na konieczność liniowego wyjścia do rejestratora, zastosowano układ pomiarowy ze źródłem prądowym co umożliwiło również wykonanie liniowej podziałki na skali miernika.
Rozwiązanie to oprócz aspektu praktycznego jakim jest liniowa zależność mierzonej rezystancji do napięcia podawanego na rejestrator, jest eleganckie i godne sprzętu klasy profesjonalnej.
Podobnym z wyglądu, jednak miernikiem innego przeznaczenia był V644 zaprojektowany jako woltomierz szerokopasmowy napięcia zmiennego 10Hz-12MHz z podziałką wyskalowaną w wartościach skutecznych dla przemiennego napięcia sinusidoalnego.
