Описания измерительных приборов

 

 

ИЗМЕРИТЕЛЬ ДОБРОТНОСТИ Е4–11

Измеритель добротности Е4–11 предназначен для измерений резонансным методом параметров цепей с сосредоточенными постоянными в диапазоне частот 30 – 300 МГц.

Структурная схема

Упрощенная структурная схема прибора, а также основные органы управления показаны на рис. П.1.

Генератор представляет собой LC –генератор гармонического напряжения, частоту которого устанавливают с помощью ручки и переключателя «ЧАСТОТА МНz». Ручка связана механической передачей с ротором переменного конденсатора генератора и служит для плавного изменения частоты, а переключатель – для переключения диапазонов. При установке частоты следует обращать внимание на тщательность совмещения отметок шкалы с центром отверстия в визирном устройстве.

Выходное напряжение генератора с помощью схемы автоматического регулирования амплитуды поддерживается равным 20 мВ. Выходное сопротивление генератора пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением потерь подключенного к генератору измерительного последовательного контура.

Измерительный контур состоит из последовательно включенных образцовых катушки (индуктивность L, сопротивление потерь r_L) и переменного конденсатора (емкость С, сопротивление потерь r_C). Измеряемую катушку индуктивности присоединяют к клеммам «L_X» вместо образцовой. Измеряемые конденсатор или резистор в данной работе подключают к клеммам «С_X» параллельно образцовому конденсатору.

Настройку контура в резонанс производят изменением емкости образцового конденсатора с помощью ручки «ЕМКОСТЬ pF». Грубая настройка может производиться с помощью электродвигателя. Значение емкости отсчитывается с помощью двух шкал: грубой с ценой деления 1 пФ и нониусной с ценой деления 0,02 пФ.

Напряжение на конденсаторе измеряют электронным вольтметром, шкала которого проградуирована в значениях добротности. Переключатель «ПРЕДЕЛЫ Q» служит для выбора диапазонов измеряемой добротности. Ручки «НУЛЬ Q» и «КАЛИБР. Q» предназначены для установки нуля и калибровки шкалы прибора.

 

 

Рис. П.1

Порядок работы с прибором

Подготовка к работе. Включите тумблер «СЕТЬ». После тридцатиминутного прогрева установите переключатель «ПРЕДЕЛЫ Q» в положение «НУЛЬ Q» и с помощью ручки «НУЛЬ Q» стрелку вольтметра совместите с нулевой отметкой шкалы. Затем переключатель переведите в положение «КАЛИБР. Q» и вращением ручки «КАЛИБР. Q» совместите стрелку с риской, отмеченной треугольником. Калибровка может нарушаться при изменении частоты.

Измерение добротности и эквивалентной индуктивности. Измеряемую катушку индуктивности подключают к клеммам «L_X» и после настройки контура в резонанс отсчитывают значение добротности по шкале вольтметра.

Значение эквивалентной индуктивности определяют по формуле

 

 

где f – частота генератора; С – значение образцовой емкости.

На фиксированных частотах индуктивность однозначно связана с емкостью образцового конденсатора и может быть определена с помощью номограммы, изображенной на верхней стенке кожуха прибора. Частоте 32 МГц соответствует диапазон измеряемых индуктивностей (0,25…2,5) мкГн, а частоте 100 МГц – диапазон (25…250) нГн

Измерение действительной индуктивности и собственной емкости катушки. После подключения катушки к клеммам «L_X» следует дважды настроить контур в резонанс (сначала на частоте f ₁, а затем на частоте f ₂) и отсчитать соответствующие значения образцовой емкости С ₁ и С ₂, а также значения добротности Q ₁ и Q ₂, которые в дальнейшем нужны для оценки погрешности. Измеряемые параметры рассчитываются по формулам

где k = f ₂ / f ₁.

Измерение полного сопротивления двухполюсника. Двухполюсник подключают к клеммам «С_Х», а к клеммам «L_Х» следует подключить образцовую катушку индуктивности. Измеряют добротность Q ₁ и емкость С ₁, а затем отключают двухполюсник и измеряют добротность Q ₂ и емкость С ₂.

Активное сопротивление двухполюсника определяется по формуле

 

 

Емкость двухполюсника определяется выражением

 

С _Х = С₂ – С₁.

 

При индуктивном характере двухполюсника С₁ > С₂ и его индуктивность равна