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 rL) и переменного конденсатора (емкость С, сопротивление потерь rC). Измеряемую катушку индуктивности присоединяют к клеммам «LX» вместо образцовой. Измеряемые конденсатор или резистор в данной работе подключают к клеммам «СX» 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 «LX» 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 «LX» следует дважды настроить контур в резонанс (сначала на частоте f1, а затем на частоте f2) и отсчитать соответствующие значения образцовой емкости С1 и С2, а также значения добротности Q1 и Q2, которые в дальнейшем нужны для оценки погрешности. Измеряемые параметры рассчитываются по формулам
где k = f2 / f1.
Измерение полного сопротивления двухполюсника. Двухполюсник подключают к клеммам «СХ», а к клеммам «LХ» следует подключить образцовую катушку индуктивности. Измеряют добротность Q1 и емкость С1, а затем отключают двухполюсник и измеряют добротность Q2 и емкость С2.
Активное сопротивление двухполюсника определяется по формуле
Емкость двухполюсника определяется выражением
СХ = С2 – С1.
При индуктивном характере двухполюсника С1 > С2 и его индуктивность равна
