Wattímetro QRP

   Já tinha planos de montar um wattímetro QRP (analógico!) a algum tempo, apesar de já ter dois wattímetros digitais (wattímetro OZ2CPU e wattímetro IK3OIL) e um Bird 43. Após algumas pesquisas na internet acabei encontrando um modelo comercial clássico vendido em forma de kit, mas como o custo dele se torna muito elevado para importar, acabei resolvendo fazer minha própria versão, já colocando algumas melhorias.

   Iniciaremos a pagina pelo esquema do wattímetro. Com o esquema definido e já implementadas as melhorias, desenhei duas placas de circuito impresso.

  Primeiramente a placa principal, que é o wattímetro propriamente dito.

   A segunda placa, de menor tamanho é o salvador de bateria. O salvador de bateria mantém o wattímetro ligado por 10 minutos e desliga a alimentação após este tempo, prolongando a vida útil da bateria.

   A placa maior tem 78 x 68mm e a menor tem 30 x 22mm. E as placas já completamente montadas:

   Os dois transformadores, foram enrolados com 12 espiras de fio 24AWG em toroides FT50-43.

  Com as placas prontas, foi a vez de pensar no design do gabinete e sua confecção. Este gabinete resolvi fazer em chapa de ferro ao invés da já tradicional chapa de alumínio aeronáutico. Esta chapa de ferro foi reaproveitada de um velho gabinete de PC, já veio pintada de preto e misteriosamente ainda estava com o plástico protetor.

   Inicialmente fiz o desenho do gabinete no CorelDRAW. Não costumo colocar cotas de todas medida no desenho, pois o faço em escala de 1:1, para poder imprimir e fazer transferência de toner direto para a chapa. Apenas faço uma anotação em texto para saber qual é o lado interno da caixa na hora de dobrar, o tamanho total para saber se está na escala correta e o diâmetro dos furos.

No final da pagina teremos todos os arquivos necessário para fazer a caixa e placas.

   A transferência de toner é feita com um pequeno chumaço de pano e thinner, basta apertar bem o papel contra a chapa. Sempre faço a furação antes de dobrar a caixa, pois facilita horrores! Mas como sempre, um probleminha sempre dá, dois furos ficaram muito fora do lugar, e como optei por fazer rosca M3 diretamente na chapa, nestes dois pontos como os buracos tiveram que ser refeitos e ficaram maiores, soldei porcas M3 internamente.

   Caixa pronta, e primeiro teste com todas as chaves e conectores pra ver se está tudo nas medidas corretas.

   Uma leve demão de tinta preto fosco apenas para esconder alguns pequenos riscos e pintar as bordas da chapa após os cortes, caixa pronta para iniciar a montagem.

   Se for observador, vai notar que não tinha feito o furo para a chave H-H traseira e nem o do suporte de bateria de 9V, o motivo é que como fiz a caixa num final de semana e não tinha a chave em estoque e nem o suporte de bateria, precisei esperar até segunda para comprar uma chave e fazer o furo sob medida. Mas como a chave tinha a haste muito longa e não quis cortar, o jeito foi usar espaçadores.

   Os conectores UHF, uma dica. Os furos dele aceita muito bem rosca feita com um parafuso 4-40, de cabeça sextavada que é utilizado em gabinetes de PC. O próprio parafuso sextavado, por ser de aço consegue fazer a rosca no conector. E para prender utilizei parafusos 4-40 cabeça lentilha, que são utilizados para prender HD nos gabinetes de PC.

   O suporte de bateria comprei na China e demorou muito pra ser entregue (Clique aqui para comprar o suporte de bateria na china). Mas enfim, chegou. Abri o buraco na caixa utilizando uma Nibbling Tool (não tem uma? Compre! Vale a pena!) e usei a lima penas para acertar as poucas rebarbas do metal.

   O painel do wattimetro foi confeccionado em uma chapa de alumínio de 0,7mm. Todo o grafismo foi desenhado no CorelDRAW e aplicado na chapa de alumínio pelo processo de transferência de toner com a laminadora.

   Foi feito o lixamento da chapa com lixa 100 para ficar com o acabamento conhecido como escovado e aplicado a transferência de toner. Antes de soltar o papel, dá um resultado melhor aplicar um chumaço de estopa levemente embebido em thinner sobre o papel e retirar lentamente.

   Montagem:

   Visão interna do wattímetro com toda fiação pronta para referencia:

   O terminal positivo dos conectores UHF deverá ser soldado aos terminais RTX e LOAD com um pedaço de fio rígido. O terminal negativo do Jack P4 deverá ser ligado ao ilhós que está preso no conector UHF. Observação o aterramento da placa principal é feito pelos parafusos de fixação, então os postes não podem ser de plástico, e o wattímetro só deverá ser calibrado com a placa afixada nos postes de latão.

   Detalhes dos transformadores. O toroide de ferrite utilizado é o FT50-43 e foram enrolados com 12 espiras de fio 24AWG. Os dois captadores são feitos com tocos de cabo coaxial RG58 com comprimento total de 58mm. Detalhes dos cortes:

A fiação para as chaves segue o esquema abaixo. Use cabinhos coloridos para facilitar a identificação. As anotações em vermelho referem-se aos nomes na placa de circuito impresso ou para onde vão.

   O microamperimetro é de 500uA de fundo de escala e foi adquirido na china através do AliExpress (clique aqui para comprar o microamperimetro). Uma nova escala foi e deve ser impressa em papel de boa qualidade e montado no VU.

   Aspecto do wattímetro depois de pronto.

   Vista traseira:

   Calibração:

   Para calibrar o wattímetro não é necessário uma fonte de RF, basta apenas um multímetro digital. Confira inicialmente se o ponteiro para no zero da escala, caso necessário faça o ajuste no parafuso preto que está na frente do microamperímetro.

   Instale uma bateria de 9V ou uma fonte de 9 a 13V no conector power. Ajuste a chave EXT/BATT de acordo com a escolha (bateria ou fonte)

   Conecte um multímetro digital ao ponto marcado como "TEST LOOP" na placa de circuito impresso. Feche o jumper Calibrate (JP1)

   Coloque a chave de seleção de potencia em 10W.  Pressione o botão power.

   Ajuste o trimpot R6 para uma leitura de 2.31V no multímetro.

   Ajuste o trimpot R8 para uma leitura na marca de 10W no painel do microamperimetro.

   Ajuste o trimpot R6 para uma leitura de 740mV no multímetro.

   Coloque a chave de seleção de potencia em 1W.

   Ajuste o trimpot R11 para uma leitura na marca de 10W no painel do microamperimetro.

   Ajuste o trimpot R6 para uma leitura de 225mV no multímetro.

   Coloque a chave de seleção de potencia em 100mW.

   Ajuste o trimpot R14 para uma leitura na marca de 100mW no painel do microamperimetro.

   Abra o jumper Calibrate (JP1). Neste ponto a calibração está concluída!

  Operação do wattímetro:

   Conecte o transmissor QRP ao conector RTX com um cabo curto. Conecte uma antena ou carga fantasma ao conector LOAD.

   Posicione a chave da esquerda na posição FWD.  Ajuste a chave de alavanca em PEP ou AWG conforme a conveniência.

   Sempre posicione a chave de potência inicialmente em 10W. Pressione o botão Power. Coloque o transmissor em TX e ajuste a chave de potência de forma a obter uma leitura confortável.

   O circuito salvador de bateria vai manter o wattímetro ligado por cerca de 10 minutos. Ao fim deste tempo a alimentação é desconectada. É útil caso esqueça o wattímetro ligado. Quando estiver fora de uso, passe a chave de potência para a posição OFF.

  Downloads:

   Aqui temos todos os arquivos necessários para a confecção do wattímetro.

   - Gabarito a da caixa (é impresso em duas folhas, devendo ser emendadas guiando-se pelas marcações de emendas)
   - Arte do painel (para transferência de toner)
   - Arte do VU
   - Esquema elétrico
   - Layout circuito impresso (invertido, toner transfer)

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Última atualização do site em: 03/outubro/2024