Danas je nabavljen univerzalni mjerni instrument poljskog proizvođača MERATRONIK pod nazivom MERATRONIK MERATESTER iz 1976. godine. Prva inačica instrumenta proizvedena je 1972. godine i to za kanadsku tvrtka Conway pod nazivom Masteranger 639. Godinu dana kasnije počela se proizvoditi inačica za domaće tržište pod nazivom Meratronik Meratester, a taj naziv je kasnije promijenjen u Meratronik V640. Također se proizvodila inačica i za strano tržište pod nazivom Masteranger TF 2650.
Tvrtka MERATRONIK osnovana je 1954. godine te je i danas prisutna na tržištu (MERATRONIK SA). Kroz čitavo razdoblje bavi se proizvodnjom, distribucijom, servisom i kalibracijom mjernih instrumenata za osnovna električna mjerenja te instrumenata namijenjenih za radio i TV servise. Od 1990-tih godina tvrtka više uopće nema vlastitu proizvodnju već se samo bavi distribucijom instrumenta poznatih svjetskih marki na domaće tržište.
MERATESTER je elektronički mjerni instrument, dakle ima ugrađeno aktivno naponsko pojačalo koje pokreće kazaljku klasičnog analognog mjernog instrumenta sa zakretnim svitkom. Zahvaljujući tom pojačalu ulazni otpor instrumenta iznosi 10 MΩ na izmjeničnim mV opsezima i čak 100 MΩ na svim ostalim opsezima čime je potrošnja instrumenta kod mjerenja, odnosno utjecaj instrumenta na mjereni strujni krug sveden na minimum.
Opsege pojedinih mjerenja možemo lako iščitati iz oznaka mjernih opsega, izmjenični naponi i struje mogu se precizno mjeriti u opsegu od 10 Hz do 20 kHz, a za proširenje mjernih područja opcionalno su proizvedene različite mjerne sonde: RF sonda kojom se izmjenični naponi i struje mogu mjeriti do 1 GHz, RF naponski djelitelj kojim se visoke frekvencije mogu mjeriti do napona od 500 V, zatim tu je VN sonda za mjerenja do 50 kV, strujni shunt za mjerenje do 150 A, sonda za mjerenje vrijednosti izmjeničnog napona “od vrha do vrha”, temperaturna sonda (termopar) za mjerenje temperatura u opsegu -150 do +500°C i drugo. Instrument ima zaštitu od prenapona (do 170 V na mV opsezima i do 1700 V na svim ostalim mjernim opsezima), a točnost instrumenta je u prosjeku 1,5% na puni otklon skale.
Vidimo da su skale instrumenta vrlo jednostavne i brojčano svedene na minimum: zelena skala je za očitanje otpora, crne skale su zajedničke za sva očitanja struja i napona te za očitanje temperature, crvena skala je baždarena u dBm (0 dBm = 1 mW ili 0,775 V na 600 Ω), ispod je skala ukoliko instrument želimo koristiti kao galvanometar ili nul-metar (osjetljivost 50 µV ili 5 mA po podjeli), a desno od nje je plava oznaka za testiranje ispravnosti baterija. Instrument se napaja sa ukupno 12 AA punjivih 1,2 V ili klasičnih 1,5 V baterija (napon mora biti u granicama 12-18V) plus jedna baterija za ommetar. S obzirom na potreban relativno visok napon napajanja za ovaj instrument razvijen je i posebni mrežni ispravljač koji se praktično umeće u predviđeni prostor umjesto baterija.
Kontrole na instrumentu također su jednostavne: lijevo od klasične centralne sklopke za odabir mjernih područja nalazi se sklopka za uključenje instrumenta i tipkalo za provjeru ispravnosti baterija kojima se napaja instrument. Desno gore su sklopke za odabir istosmjernih mjerenja i brzu promjenu polariteta na stezaljkama (označene sa + i -). Ove sklopke rade na svim istosmjernim mjernim opsezima kao i na omskom opsegu (praktično za ispitivanje poluvodiča mjerenjem otpora u oba smjera). Slijedeća je sklopka za postavljanje instrumenta da radi kao galvanometar ili nul-metar, a posljednje dvije sklopke su za izmjenična mjerenja i to: HF – visoke frekvencije preko VF sonde (20 kHz – 1 GHz) i LF – mjerenje napona i struja niskih frekvencija (10 Hz – 20 kHz). Ispod skale su dva potenciometra: ZERO R služi za namještanje punog otklona (nule) kod mjerenja otpora, a višeokretni potenciometar ZERO DC služi za kalibraciju kazaljke instrumenta na nulu koja se vrši na mjernom opsegu 1,5 mV sa kratko spojenim stezaljkama, kako u normalnom radu (nula na početku skale) tako i u načinu rada kao galvanometar ili nul-metar (nula u sredini skale).
Ovime smo dovoljno opisali mogućnosti i karakteristike instrumenta MERATESTER, pa prelazimo na opis principa rada istog. To je pak najbolje prikazati pojednostavljenom blok shemom instrumenta.
Uočavamo da se mjereni ulazni napon preko otporničkih djelitelja spušta za određenu vrijednost ovisno o odabranom mjernom opsegu jednako kao i kod svakog drugog instrumenta. Specifičnost je što MERATESTER ima dva naponska djelitelja međusobno spregnuta preko sklopke za odabir mjernih područja: jedan za ulazni krug i drugi za negativnu povratnu vezu naponskog pojačala. Time se paralelno djeluje na dvije točke naponskog pojačala čime je postignuta bolja stabilnost i točnost pojačanja u ovisnosti o ulaznom naponu. Pojačani napon ispravlja se u istosmjerni samo u LF vrsti mjerenja (izmjenični napon niske frekvencije) dok se kod svih ostalih vrsta rada dovodi izravno na instrument. Naime, mjerenje izmjeničnog napona visoke frekvencije (HF) vrši se pomoću sonde koja u sebi već ima ispravljački diodni krug (detektor) tako da za ovu vrstu mjerenja nije potrebno dodatno ispravljanje.
Naponsko pojačalo izvedeno je u obliku hibridnog sklopa 7006. Ovaj poljski hibridni sklop dizajniran je specifično za upotrebu upravo u mjernim instrumentima ovdje opisane serije. U prvim inačicama instrumenata naponsko pojačalo bilo je izvedeno u diskretnoj tehnici, no Meratronik se brzo prebacio na hibridnu tehnologiju. Razvijeno je i više inačica hibrida 7006. Prvi su proizvedeni u poljskim pogonima PIE (institut industrijske elektronike), ZDPUH (eksperimentalni proizvodni pogon hibridnih sklopova) i PIT (institut industrijskih telekomunikacija), a kasniji u postrojenjima DOLAM. Stoga u instrumentima ove serije možemo naći više inačica hibridnog sklopa 7006. Oni raniji su nosili oznaku L-7006 i naziv jednog od prvih proizvođača (u našem primjerku to je ZDPUH) i bili su zelene ili prozirno bijele boje. Kasniji koji su proizvedeni u DOLAM-u nose ime te tvrtke i oznaku HLY 7006R, crne su boje, nemaju pozlaćene kontakte i imaju karakterističnu valjkastu izbočinu na pravokutnom tijelu na mjestu gdje je smješten ulazni dvostruki FET. Treba naglasiti da 7006 nije “pravi” integrirani krug već se radi o hibridnom sklopu, dakle klasične SMD elektroničke komponente nalemljene su na tiskanu pločicu i zatim sve smješteno u prikladno plastično kućište sa izvodima. Slika dolje prikazuje kako izgleda elektronička shema hibridnog pojačala 7006.
Pa pogledajmo kako sve ovo izgleda iznutra. Za početak smo skinuli prednju ploču instrumenta gdje se otkriva malo bolji pogled na instrument sa zakretnim svitkom.
Komponente MERATESTER-a montirane su na četiri pločice: na većoj bočnoj pločici su elementi AC/DC konvertera sa tranzistorskim pojačalom i trimerima za kalibraciju instrumenta, na manjoj bočnoj pločici su komponente naponskog pojačala sa hibridom L-7006 unutar metalnog oklopa, a u sredini su dvije pločice naponskih djelitelja (ulazni i za povratnu spregu) međusobno povezane višepinskom, višepoložajnom sklopkom za odabir mjernih područja, također u metalnom oklopu.
Nakon skidanja metalnog oklopa sa pločica djelitelja dočekalo nas je neugodno iznenađenje: na pločici ulaznog djelitelja jedan od kontakata sklopke odvojio se sa ležišta. Može se pretpostaviti da zbog ovog kvara većina mjernih opsega nije funkcionirala ispravno, a odvojeni kontakt vjerojatno je uzrokovao i zapinjanje rotora sklopke što može dovesti do daljnjih mehaničkih oštećenja iste. Iz ovog razloga uvijek je dobro prvo rastaviti te vizualno i osnovno električki provjeriti svaki vintage elektronički uređaj koji nabavimo, kako bi se u startu izbjegli novi mehanički ili električni kvarovi. Vizualno se, na sreću, u našem slučaju ne uočavaju druga oštećenja sklopke pa ćemo prvo pokušati ovaj kontakt zalijepiti natrag na svoje mjesto.
Sklopka, kao što smo već opisali, prespaja kontakte paralelno na dvije pločice djelitelja te stoga ima dva rotora, jedan s gornje i jedan s donje strane. Pločice i rotori moraju biti mehanički precizno i električki čvrsto spregnuti kako bi preklapanje na svim opsezima funkcioniralo kako treba. Stoga treba biti vrlo pažljiv kod rastavljanja ovakvih složenih sklopki, svaki korak kod rastavljanja fotografirati ili popratiti bilješkama, a sve vijke, opruge i druge mehaničke komponente odlagati sa zabilješkom mjesta odakle su demontirani.
Naime, koliko god nam se čini da ćemo kod rastavljanja sve zapamtiti, na kraju se dogodi da moramo na duže vrijeme ostaviti sve rastavljeno kako bi nabavili ili popravili kakav oštećeni dio, a to je onda idealan slučaj da zaboravimo kako sve natrag vratiti na mjesto. Česti je slučaj, kada se napamet sastavlja složeni sklop, da na kraju kad smo sve mukotrpno sastavili, vidimo da je ostao zaboravljen neki sitni dio, zbog kojeg onda moramo ponovno sve rastavljati (efekt viška dijelova :-)) Stoga, koliko god nam se žurilo i koliko god se sve činilo jednostavno, stvari treba raditi i bilježiti precizno korak po korak.
Kontakt je zalijepljen na svoje mjesto, preostaje vratiti klizač na osovinu, zabraviti ga posebnom plastičnom bravicom, vratiti tri vijka koji centriraju pločice, električki spojiti kontakt na pločicu djelitelja te ponovno spojiti metalni oklop na masu i vratiti na svoje mjesto. Osim mjernih otpornika i shuntova na pločici ulaznog djelitelja uočavamo dva trimer kondenzatora (za opsege 5 V i 50 V) kojima se kalibrira frekvencijska karakteristika pojačala na izmjeničnom mjernom opsegu – LF kako bi pojačanje u cijelom rasponu od 10 Hz do 20 kHz bilo što linearnije. Slična dva trimer kondenzatora sa istom funkcijom nalaze i na donjoj pločici djelitelja za povratnu spregu (za opsege 5 mV i 1,5 mV).
Evo malo bolji pogled na pločicu naponskog pojačala sa gore opisanim hibridom L-7006. Trimer potenciometar služi za ograničenje ulazne struje u naponsko pojačalo.
Malo bolji pogled na pločicu AC/DC konvertera sa trimer otpornicima za kalibraciju instrumenta. Uočavamo čak četiri višeokretna potenciometra: žuti je za kalibraciju kazaljke na nulu na AC mjerenjima ukoliko se to ne može postići potenciometrom na prednjoj ploči instrumenta (za ovaj trimer postoji otvor na bočnoj strani kućišta instrumenta), slijede sivi trimeri za kalibraciju instrumenta na LF, DC i HF opsezima.
Na kraju smo zalijepili (koliko je to bilo moguće) ostatke kućišta instrumenta pronađene u unutrašnjosti istog. Nije isključeno da su moguće upravo ovi komadići plastike dospjeli pod rotor sklopke te pod djelovanjem sile okretanja zapeli i izazvali izbijanje kontakta na pločici. Šteta je kad se naiđe na ovako lijepo očuvani vintage mjerni instrument koji je pretrpio ovakva oštećenja samo zbog grubog rukovanja ili nestručnog pokušaja rastavljanja ili popravka. Čovjek se mora zapitati koja je to sila bila potrebna da se polomi gotovo 3 mm debela kvalitetna plastika. Vjerojatno se instrument pokušao otvoriti čekičem. No sad, što je – tu je…
Testovi su pokazali da instrumet sada radi na svim opsezima sukladno specifikacijama. Manje se nije moglo ni očekivati od jednog ovakvog kvalitetnog multimetra. Ovaj primjerak ćemo zadržati u našoj elektroničkoj radionici kao aktivni mjerni instrument. Vrlo jednostavna, široka i precizna skala MERATESTER-a osigurava brzo, lako i točno očitanje mjerenja, a veliki ulazni otpor instrumenta osigurava minimalan utjecaj na mjereni strujni krug. Potrebno je samo sa zadnje strane osmisliti i montirati nova baterijska kućišta jer postojeće nije kompletno (nedostaje gornji poklopac sa kontaktima). Vjerujem da će se mnogi elektroničari složiti da je neka mjerenja puno ugodnije pratiti na analognom pokazivaču naspram nekog digitalnog, pa koliko god bi se sad analogni mjerni instrumenti možda mogli nekom činiti kompliciranima za očitanje, nepreciznima ili još gore zastarjelima 🙂