Utilizând ca element indicator o cască de 2000 Ω, cu ajutorul aparatului a cărui schemă electrică este prezentată alăturat, se pot măsura rezistențe cuprinse între 0,1 Ω și 12 MΩ, inductanțe între 10 μH și 1200 H și capacități între 1 pF și 12000 μF.
Generatorul de semnal este un oscilator de audiofrecvență alimentat de la 4,5 V. Transformatorul oscilatorului se face pe un miez cu secțiunea în jur de 8 × 8 mm. Înfășurarea 1–2 are 2000 de spire CuEm 0,15; înfășurarea 3–4 are 1500 de spire CuEm 0,15, iar înfășurarea 5–6 are 600 de spire CuEm 0,2.
Din potențiometrele P₁, P₂ sau P₃ se face acordul fin pentru rezistențe, capacități, respectiv inductanțe. Tranzistorul este un BC 107.
Explicații de funcționare
- Generatorul de audiofrecvență: Tranzistorul BC 107 împreună cu transformatorul cu trei înfășurări formează un oscilator de tip blocking sau cu reacție inductivă. Acesta generează un semnal alternativ de joasă frecvență (audio), necesar pentru alimentarea punții de măsură.
- Puntea de măsură: Circuitul funcționează pe principiul punții Wheatstone (sau variantele sale pentru curent alternativ, Maxwell/Hay). Semnalul audio de la înfășurarea 5–6 este aplicat pe brațele punții.
- Selectarea domeniilor: Comutatorul multiplu introduce în circuit rezistențe etalon cu valori de la 1 Ω la 10 MΩ, stabilind ordinul de mărime al componentei măsurate (\(R_x, C_x, L_x\)).
- Echilibrarea și citirea: Potențiometrele P₁, P₂ și P₃ sunt folosite pentru reglajul liniar fin. Când puntea este perfect echilibrată, potențialul electric la bornele căștilor devine zero (sau minim).
- Detectorul de nul: Casca telefonică de mare impedanță servește drept indicator tactil/auditiv. Operatorul rotește potențiometrul până când sunetul (bâzâitul) din cască dispare complet sau atinge intensitatea minimă. În acel punct, valoarea se citește pe scala gradată a potențiometrului respectiv.
Piese echivalente moderne
- BC 107: Tranzistor NPN de uz general în capsulă metalică.
-
- Înlocuitori moderni: BC547, BC548 sau 2N3904 (capsulă din plastic TO-92).
-
- Casca de 2000 Ω: Căștile electromagnetice istorice de mare impedanță sunt extrem de rare astăzi.
-
- Înlocuitori moderni: O cască piezoelectrică (de cristal) modernă, care are în mod natural o impedanță foarte mare. Alternativ, se pot folosi căști audio obișnuite de 32 Ω înseriate cu un mic transformator adaptor de impedanță audio (de la 8/32 Ω la 1 kΩ / 2 kΩ) sau adăugând un etaj simplu de amplificare cu un circuit integrat (ex: LM386).
-
- Transformatorul pe miez de 8 × 8 mm: Bobinarea manuală a mii de spire de sârmă foarte subțire (CuEm 0,15 și 0,2) este anevoioasă.
- Soluție modernă: Generatorul cu tranzistor și transformator poate fi înlocuit complet cu un oscilator integrat modern de audiofrecvență, cum ar fi un circuit integrat NE555 configurat ca astabil sau un amplificator operațional configurat ca oscilator cu punte Wien. Acest lucru elimină complet necesitatea confecționării transformatorului
