Измерение емкости и индуктивности с помощью универсального моста E7-11

5.3.1. Подключить конденсатор CX к зажимам прибора и измерить емкость и тангенс диэлектрических потерь конденсатора. Данные занести в таблицу 7.2.

5.3.2. Подключить к зажимам прибора катушку индуктивности LX и измерить индуктивность и добротность катушки. Данные занести в таблицу 7.2.

6. Содержание отчета

Отчет должен содержать:

6.1. Паспортные данные приборов, используемых в работе, сведенные в таблицу 7.1.

6.2. Схемы, используемые в работе (рис. 7.1, 7.3, 7.4).

6.3. Таблицы результатов измерений и вычислений.

6.4. Расчетные соотношения при вычислениях.

6.5. Выводы по результатам проведенных опытов

7. Краткие сведения из теории

Метод амперметра, вольтметра и ваттметра применяется обычно для приближенного измерения емкости и индуктивности.

Полное сопротивление катушки индуктивности определяется по формуле:

Измерение емкости и индуктивности с помощью универсального моста E7-11 - student2.ru (7.1)

Активное сопротивление катушки:

Измерение емкости и индуктивности с помощью универсального моста E7-11 - student2.ru (7.2)

Индуктивность катушки:

Измерение емкости и индуктивности с помощью универсального моста E7-11 - student2.ru (7.3)

Важной характеристикой индуктивности является добротность катушки QX:

Измерение емкости и индуктивности с помощью универсального моста E7-11 - student2.ru (7.4)

т.е. отношение индуктивного сопротивления катушки к активному. Чем это отношение больше, тем свойства катушки лучше.

Измерение емкости и индуктивности с помощью универсального моста E7-11 - student2.ru

Как известно из курса физики, в реальном конденсаторе имеются потери активной мощности. Реальный конденсатор можно представить эквивалентной схемой в виде идеальной емкости последовательно или параллельно соединенной с активным сопротивлением, характеризующим потери (рис. 7.2а,б). Поэтому ток в цепи такого конденсатора будет опережать напряжение на угол меньше 900. Угол δ, дополняющий до 900 угол сдвига тока относительно напряжения, называется углом потерь (рис. 7.2в).

Тангенс этого угла определяет качество конденсатора и определяется, как

Измерение емкости и индуктивности с помощью универсального моста E7-11 - student2.ru (7.5)

Чем меньше величина tg δ, тем свойства конденсатора лучше. Векторная диаграмма (на рис. 7.2в) соответствует последовательному соединению с C и R (рис. 2а). Такая схема используется для конденсаторов с малыми потерями tgδ=(10-3­­-10-4­), а схема (рис. 7.2б) – большими потерями.

Емкость конденсатора определяется по формуле:

Измерение емкости и индуктивности с помощью универсального моста E7-11 - student2.ru (7.6)

Широкое распространение для измерения индуктивности и емкости получили приборы сравнения – мосты переменного тока. Такой метод измерения индуктивности и емкости значительно точнее предыдущего.

Измерение емкости и индуктивности с помощью универсального моста E7-11 - student2.ru Измеритель универсальный типа E7-11 предназначен для измерения индуктивности, емкости, сопротивления, тангенса угла потерь и добротности различных радиодеталей. Диапазон измерений приборов на переменном токе частотой 1000 Гц следующий; R=0.1-1 Ом, C=0,5-100 мкФ, tgδ=0.005-0,1, L=0,3-100 Гн, Q=0,1-30.В основу работы прибора положен мостовой метод измерения.

Органы управления на передней панели (рис. 7.3) имеют следующее значения:

1 ­­– Индикаторная лампочка сети;

2 ­– Переключатель B1, осуществляет выбор вида измерения: индуктивность (L), емкость (C), сопротивление на переменном токе (R~), сопротивление на постоянном токе (R=);

3 ­– Переключатель В2, осуществляет выбор поддиапазона измерения;

4 ­– Индикатор баланса ИЦ, осуществляет индикацию процесса уравновешивания мостовой схемы;

5 – «Множитель»- устройство, предназначенное для уравновешивания мостовой схемы и отчета измерений L, C, R;

6 – «Чувствит»- Потенциометр R, регулирует чувствительность;

7 – Гнезда для подключения измеряемого объекта с помощью соединительного кабеля;

8 – Переключатель, осуществляет выбор рабочей частоты прибора;

9 – Переключатель, производит выбор вида измерения потерь по tgδ и Q;

10 – Устройство варьерно–шкальное, служит для измерения и счета результата измерений по tgδ и Q;

11 – Кнопка, используется при выборе предела измерений;

Процесс измерения заключается в уравновешивании мостовой измерительной схемы с целью достижения ее баланса, определяемого индикатором баланса. При балансе моста стрелка не всегда совпадает с нулевой риской шкалы. В этом случае поочередным вращением ручек шкал реактивности и потерь, нужно получить минимум показания индикатора при постепенном увеличении чувствительности.

Отсчет результата измерения емкости, индуктивности и сопротивления производится по общему отсчетному устройству, имеющему две шкалы, показания обеих шкал образуют единый строчечный цифровой отсчет. Например, если показания на левой шкале 0,2, а на правой 73, то результат считается как 0,273.

Наши рекомендации