Вимірювання параметрів елементів радіоелектронних кіл

Характеристики вимірюваних величин. Принципи і методи вимірю­вання параметрів резисторів, конденсаторів та котушок індуктивності.

Мостовий метод: мости постійного і змінного струмів, схеми, розра­хункові співвідношення, джерела похибок.

Резонансний метод вимірювання: засоби вимірювання добротності, ємності, індуктивності, схеми, розрахункові формули, аналіз похибок. Структурні схеми цифрових засобів вимірювання параметрів елементів кіл, принцип роботи, причини виникнення похибок.

Засоби вимірювання амплітудно-частотних характеристик: структур­ні схеми, принцип роботи, причини виникнення похибок.

Методичні вказівки

Вимірювання параметрів резисторів, конденсаторів та котушок ін­дуктивності є поширеною операцією в практиці радіовимірювань. Найчас­тіше для таких вимірювань використовують мостовий і резонансний мето­ди.

Мостовий метод використовується як для вимірювання активного опору в колах постійного струму, так і для вимірювання ємності, індуктив­ності, тангенса кута діелектричних втрат і добротності на змінному струмі. Необхідно знати умову рівноваги моста і вміти отримати з цієї умови фор­мули для розрахунку невідомих параметрів.

Резонансний метод, як і мостовий, є універсальним. Він покладений в основу роботи аналогових засобів вимірювання добротності (куметрів), засобів вимірювання ємностей та індуктивностей. Робота куметра базуєть­ся на властивостях послідовного коливального контуру. Параметри резис­торів, конденсаторів та котушок індуктивності можна знайти безпосеред­ньо або з використанням методу заміщення. В останньому випадку невідо­мі параметри визначаються за зміною параметрів зразкового контуру. У за­собах вимірювання ємності та індуктивності генераторного типу вимірю­вані параметри знаходяться за зміною частоти зразкового генератора при підключенні до його контуру досліджуваного елемента.

В основу роботи цифрових куметрів покладена властивість контуру ударного збудження. Ємність конденсатора та опір резистора можна також виміряти за методом дискретної лічби, сутність якого полягає в підрахунку кількості імпульсів за час, який дорівнює сталій часу кола, що складається з конденсатора та резистора, один з яких є вимірюваним, а інший – зразко­вим.

Для вимірювання залежності модуля коефіцієнта передачі чотирипо­люсника від частоти використовуються автоматичні засоби вимірювання амплітудно-частотних характеристик. Амплітудно-частотна характеристи­ка (АЧХ) формується на екрані електронно-променевої трубки у декартовій системі координат згідно з загальним принципом отримання зо­браження функції, аргументом якої є неелектрична величина (в даному ви­падку – частота). Електричним еквівалентом частоти в засобах вимірюван­ня амплітудно-частотних характеристик є пилкоподібна напруга, яка одно­часно з розгорткою змінює частоту на вході досліджуваного чотириполюс­ника.

Література: [1, С.242-269; 2, С.249-273; 3, С.296-322].

Контрольні запитання

1. Вкажіть область використання одинарного і подвійного мостів постійного струму.

2. Запишіть умови рівноваги мостів змінного струму для вимірю­вання параметрів конденсаторів та котушок індуктивностей.

3. Поясніть принцип роботи куметра.

4. Наведіть структурні схеми і поясніть принцип роботи цифрових засобів вимірювання добротності, опору та ємності.