Представленное устройство позволяет дать вторую жизнь различным старым промышленным измерителям. Оно превращает такой прибор, который управляется стандартным сигналом по току 0 – 20 мА, в чувствительный вольтметр с большим сопротивлением входа (0,1 – 0,2 – 0,5 – 1 – 2 – 5). Появится много возможностей, например измерение электрических величин, а путем подключения различных бюджетных преобразователей и неэлектрических.

Электронная система строится из дешевых и широко доступных элементов. Может работать от напряжения в диапазоне от 10 – 24 В переменного тока.

Схема представлена на рисунке выше. Входной сигнал проходит через ограничитель амплитуды, фильтр нижних частот и повторитель W1, после чего попадает на усилитель W2. Его усиление можно изменять с помощью перемычек Z1 – Z5. Перестановка перемычки Z1 вызывает усиление равное нулю, что необходимо при регулировании шкалы потенциометрами P3 и P4. Перемычки на позициях Z2 – Z4 выбирают следующие диапазоны: 5V, 2V и 1V. Перестановка перемычки Z5 вызывает десятикратное увеличение усиления W2, позволяя получить диапазоны 0,5 В, 0,2 В и 0,1 В.

Потенциометр P3 позволяет настроить черновой предел шкалы прибора, то есть для компенсации постоянной составляющей входного сигнала. Эта регулировка работает во всем диапазоне допустимых входных напряжений (от -10 В до +10 В), но ее установка требует коррекции при изменении диапазона измерения. Когда она не нужна, отключите ее через перемычку Z6.

Для точной подстройки шкалы служит потенциометр P4. Регулировка эта реализована на отдельном усилителе, W3, так что ее значение не зависит от выбранного диапазона. Выбранный диапазон измерений влияет на диапазон напряжений, которые можно исправить (чем ниже, тем более узкий диапазон регулировки). Выходной сигнал W3 управляет уже непосредственно преобразователем напряжение-ток, использующим усилитель W4.

Для калибровки системы, необходимо подключить к его выходу миллиамперметр, замкнуть вход, вставить перемычки Z1, Z5 и Z6, после чего отрегулировать потенциометр P4. Затем следует выбрать один из диапазонов (Z2 – Z4), подать на вход усилителя напряжение, соответствующее этому диапазону и, вращая потенциометр P1 довести до получения тока 20 мА. Далее следует снять перемычку Z5, подать на вход напряжение в 10 раз выше и снова зафиксировать ток 20 мА, на этот раз поворачивая потенциометр P2.

После сборки схемы были проведены исследования стабильности. Усилитель с нулем, смещенным на середину шкалы, работал нон-стоп в течение суток. Подключенный к нему регистратор вычертил ровную, вертикальную черту, а это значит, что ничего не изменилось настолько, чтобы заметно повлиять на результат измерения. Рисунок печатной платы есть в файле PDF.