Zgodnie z planami przez ostatnie dwa dni "bawiłem" się w wykreślanie skali do miernika Q-metru.
Na początek należało zorganizować stanowisko pomiarowe, skąd mógłbym czerpać
regulowane napięcie potrzebne do procesu skalowania mostka Q-metru - dla prądu zmiennego.
Sprawa wydawała się prosta, jako że dysponuję generatorem G-432 - jednak jak zwykle okazało się, że zaczynają się schody
Regulacja napięcia z wyjścia G-432 była bardzo mało precyzyjna i do tego napięcie "skakało" w sposób losowy, co praktycznie uniemożliwiało precyzyjne jego ustawianie. Trzeba będzie pomyśleć o zamianie potencjometru regulacyjnego na potencjometr drutowy 10-obrotowy - ale to w przyszłości.
Postanowiłem więc skorzystać z drugiego wyjścia jakim dysponuje ten generator - 10Vpp 600R i podłączyć do niego drutowy potencjometr 100k, 10 obrotowy - celem precyzyjnej regulacji napięcia.
Wziąłem wspomniany potencjometr, ale pomiar wykazał się, że ma on przerwę - jak się okazało później był to wynik jakiś moich wcześniejszych doświadczeń
Tak więc najpierw trzeba było naprawić potencjometr - na szczęście dało się przenieść wyprowadzenie o kilka centymetrów wcześniej- tam gdzie była nie uszkodzona warstwa drutu. Rezystancja spadła do 80k, ale potencjometr działał
Po podłączeniu wszystkiego dysponowałem już regulowanym źródłem napięcia w.cz..
Zbadałem przy jakim napięciu następuje pełne wychylenie miernika - było to trochę ponad 400mV. Po dodaniu ceramicznego PR-ka (100R) szeregowo z cewką ustroju, udało się uregulować napięcie na poziomie równych 400mV (dla równości obliczeń i pomiarów). PR-ek ten będzie też służył w przyszłości do kalibracji miernika potrzebnej np. po wymianie lampy ECC82 na inną, gdy zmienia się czułość mostka.
Potem podałem napięcia 2x i 4x większe - przy przełączonych zakresach na x2 i x4 (800mV i 1600mV) i uregulowałem PR-kami tak, aby w każdym przypadku następowało max wychylenie miernika.
Teraz należało obliczyć napięcia odpowiadające poszczególnym wartościom Q - dla każdego zakresu.
Tu z pomocą przyszedł mi arkusz kalkulacyjny, gdzie łatwo można było dokonać wszystkich obliczeń. Korzystałem ze wzoru z książki Widomskiego (Marek chyba też go podawał): U = Q * Uv/200 (lub 400 i 800 - w zależności od zakresu pomiarowego), gdzie Uv jest napięciem odpowiadającym pełnemu wychyleniu miernika na danym zakresie (czyli 400mV, 800mV i 1600mV).
Oto przykładowy widok arkusza dla obliczeń dla skali x4:
Mając obliczone wszystkie poziomy napięć dla wszystkich zakresów mogłem przystąpić do pomiarów i zaznaczania na papierowej skali poziomów wychyleń dla poszczególnych wartości napięć (czyli późniejszego Q).
Kawałek papieru o rozmiarach skali miernika został przyklejony do niej za pomocą taśmy malarskiej - tak, aby można było go później łatwo odkleić.
Teraz nastąpił proces ustawiania napięć w/g obliczonych wartości i zaznaczanie wychyleń wskazówki na papierze - było z tym trochę zabawy, ale (w miarę) się udało.
Po dokonaniu wszystkich pomiarów otrzymałem taką oto karteczkę:
Teraz następowało pytanie - jak te kreseczki przekształcić w pełnoprawną skalę miernika?
Początkowo myślałem nad pomiarami kątów i odwzorowaniu ich w komputerze, ale program którego używam - Inscape - nie posiada (a w każdym razie ja nie wiem jak to zrobić) opcji obracania linii o dowolny, zadany kąt. Generator skali też tu nie pomoże, bo w tym przypadku mamy do czynienia ze skalą o nierównomiernym rozkładzie kreseczek
Na szczęście przyszedł mi do głowy lepszy pomysł - wczytałem zdjęcie skali (po uprzednim jej obrobieniu w programie graficznym, tak aby uzyskać lepszy kontrast i wyrównane boki ) jako bitmapę i po ustaleniu jej rozmiarów tak, że były zgodne z rzeczywistymi (wymagało to wydruków próbnych i "przykładania pod światło" oryginału karteczki i wydruku) mogłem przystąpić do wykreślania skali w komputerze.
Od każdej kreseczki poprowadziłem linię prowadzącą (dla każdej skali inny kolor, żeby się to wszystko nie pomieszało), wykreśliłem łuki i ułożyłem kreseczki skali w/g nakreślonych linii. Tak to mniej więcej wyglądało w trakcie prac:
Dzięki wykorzystaniu skanu wyrysowanej skali możemy idealnie ustawić linie prowadzące w/g nakreślonych kreseczek, dzięki czemu unikamy przynajmniej jednego błędu (pozostaje błąd w samym wyrysowaniu skali, pomiarze, itd...).
Po wykreśleniu wszystkich kreseczek skali, napisów, mogłem skasować linie pomocnicze i bitmapę otrzymując obraz "czystej" skali.
Na koniec dodałem jeszcze oznaczenia wzięte z oryginalnej skali miernika i otrzymałem coś takiego:
Jak widać mamy tu znaczne zagęszczenie na początku skali (x1), gdzie pierwsze 3 kreseczki są co 10 jednostek Q - to wyjaśnia dlaczego cewki o małym Q wydawały się jeszcze gorsze niż były w rzeczywistości - przy liniowej skali kilka kreseczek wydawało się wartością 7-10, gdy tymczasem mogło to być nawet 50
Pozostałe skale x2 i x4 mają początek jeszcze bardziej zagęszczony, więc zostawiłem tam tylko po 1 kreseczce - tego odcinka i tak się przy tych zakresach nie będzie wykorzystywać (tak naprawdę będzie się wykorzystywać głównie drugą połowę skali).
Teraz pozostało naklejenie wydrukowanej karteczki na oryginalną skalę miernika i takie jej usytuowanie, żeby pokryły się początek i koniec.
Cały czas zastanawiałem się też nad tym czy ręczne wykreślanie skali było by szybsze od edycji na komputerze
Rysowanie kreseczek można by np. wykonać przez kalkę, podobnie wykreślanie linii prowadzących wydaje się, że było by szybsze za pomocą linijki i ołówka niż bawienie się myszką i przewijaniem ekranu.
Gorzej było by z wykreślaniem napisów (jak sądzę), no i całość nie była by tak idealnie wyrysowana.
Kiedyś jednak robili to ręcznie
cewek do generatora, pozwolę sobie zapytać Ciebie Jacku, jakie zastosowałeś u siebie? Interesują mnie wszelkie szczegóły: indukcyjność, wymiary karkasu, rodzaj drutu, rodzaj nawoju, czy są strojone? Jak pisałeś wszystkie odczepy masz na poziomie 1/3, jakie w związku z tym są napięcia na poszczególnych zakresach, ich początkach i końcach? Wspominasz o zniekształceniach przebiegu, możesz zrobić fotki z oscyloskopu? Czy są (jednakowe) na wszystkich zakresach?
Kolego Gustawie, do dzieła 