Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 134
Текст из файла (страница 134)
Выражение для 12 6 показывает, что шкалу переменного конденсатора С, можно проградуировать непосредсгвенно в значениях !56. При измеревнях методом замещения мост уравновешивают при некоторых значениях С, и Сь Шкала конденсатора Сг проградуирована в значениях !и 6;поэтому по существу фиксиРУют значениЯ Сз и 626'. Присоединив параллельно конденсатору Сз испытуемый образец с параметрами /« и С, вторично уравновешивают мост; второму равнонесию отвечают новыс значения Сз и !и 6". Искомые параметры выражаются следующим образом: !26' — Фб" )86 =- Сз Сх с =с,'-с,; Частота источника питания во время измерений не должна меняться. Высокую точность измерений позволяют Р571 (42 2522 000! ) Р5066 Е7-4 66 8137 0004) 7-11 (66 8137 0011) МЛЕ-1 МЛЕ-7А МЛЕ-9 МЛЕ-12П Диэлькометр «Янтарь» Погрешноетн намеренна оараметроа Та б л и ц а 29.23.
Измерительные конденсаторы переменной емкости (ОКП 42 2516 0001) получить трансформаторные мосты, в которых индуктивные плечи образуют вторичную обмотку трансформатора и служат для питания моста. Такой мост позволяет обеспечить высокую чувствительность по емкости и (п 6. Кроме того, в этом случае не сказываются как явления гистсрезиса в магнитовроводе трансформатора. так и нелинейность кривой намагничивания, мало сказываются паразитнне ироводимоети, включенные параллельно индуктивным плечам. Наконегь можно расширить диапазон измерений за счет применении многосекционных трансформаторов. Имеется несколько разновидностей схем трансформаторных мостов. Метрологические характеристики промышленных мостов с ручным уравновешиванием, генераторов и измерительных конденсаторов приведены в табл. 29.21 — 29.23.
Измерительная цепь автоматического цифрового моста (рис. 29.32) построена с использованием элементов с индуктивной связью (трансформаторов) между плечами отношений. ° и операционных усилителей. Она содержит ' трансформатор напряженна Т/ основного па- 379 Определение э, и !и б пс высоких зюсгагах раметра С с геиераторной тм регулируемой т| и иерегулируемой тз обмотками, трансфор; матор напряжения Т2 сопутствующего параметра !пб с иерегулируемой т, и регулируемой т, обмотками, трансформатор поллиапазонов ТП, компаратор тока ЛТ.
измеряемое Сз)г и образцовые Сзйз комплексные сопротивления, генератор рабочего напряжения О и индикатор равновесия 1!Р. Измерительная цепь уравновешивается регулировкой числа витков т~ и т,. Прн этом числу витков т~ соответствует отсчет измеряемой емкости С„, а числу витков тз — отсчет !В 6,. Уравновсшпвание моста прансходит поэтапно: сначала выбирается поддиапазан измерения, а затем уравновешивается измерительная цепь по десятичным разрядам одновременно по основному С и сопутствующему !56 параметрам. Метрологические характеристики некото. рых цифровых автоматических мостов приведены в табл.
29.24 (указаны только папдиаиаэоны, представляющие интерес при испытаниях диэлектриков). Т а б л и ц а 29.24. !(ифровые аатоматическ емкости и тангенса угл Изчерзппе С Измерзязз гх а Тзп !пол ОКП! Прзмечзниз Погрешность, ьд Псгтмпосзь, ьгь Диапазон Дпзпзэзв 0,02пф — 1 мкф 0,2 — 1 1 — 5 1,10 Последовательная и параллельная схемы замещении Параллельная схема замещения 0,05 — 1 Р5016 (42 2134 9911) Р589 (42 21 79 9901) Е7-8 (66 8137 0008) 1, 5, 10 1 3;24; 0 — 0,05 3 10 — 4 — 0,1 1 1Π— з — 1 1 — 5 0 — 1 мкф 0 — 1 мкф 0,01 пф— 100 миф 0,1 0,5+ 0,05 !86 2 0,1 ЕВ-4 (66 8138 0004) Е7-12 (66 8137 0012) ЕВ-5 (66 8137 0010) 5 10 — з — 0,1 10 — " — ! 5 1Π— з — 0,1 0,03 пф— 16 мнф 0,001 пф— 0,1 мкф 1О пф — 10 мкф 0,1 !О" 0,1 Рис.
29.32. Схема измерения С и !86 автома тнческим цифровым мостом Резонансные схемы с сосредоточенными парачетрамв (солержашне катушки индуктивно. стн, конденсаторы и резисторы) применяются для измерения С и !пб в диапазоне частот о.г нескольких десятков кнлогерц до примерна 200 МГц.
Различают контурные и генератарные резонансные металы. Прн использовании контурных резонансных методов определение С и !й 6 производят путем вариации реактивной проводимости нли частоты. Изменение (вариация) реактивной проводвмости осуществляется обычно изменением емкости колебательного контура. В схеме используется высокочастотный генератор с фиксированной частотой. С иим слабо связан измерительный колебательный контур, содержзщий индуктивность и переменный конденсатор (рис. 29.33, а), параллельно которому может присоелиеятьгя испытуемый образси.
Генератор работает в режиме неизменного тока, поэтому напрюкепие на параллельном колебательном контуре при изменении реактивной проводимости (обычно емкости) контура переходит через максимум, а затем уменьшаегся. Наибольшее напряжение на контуре отвечает состоявию резонанса.
В контуре есть потери, поэтому эквивалентная схема, помимо 6 и С, содержит проводимость лз, соответствующую потерям (рис. 29.33, в). Если по оси абсцисс отклалывать емность проградуиоаваноаго конденсата Сз н снимать зависимость О(С), т. е. резонансную крнвую, один раз для контура без образца и второй раз — с образцом, то во втором случае (рнс. 29.33, б) максимум получается более тупым и сдвинутым влево, так как для получения резонанса на той хге частоте приходится уменьшить емкость конденсатора на значение емкости образца. Снижение напрязкепия в максимуме объясняется тем, что при подключении емкости С, с потерями общаи активная прогюдимость увеличивается на и (рис 29.33, г).
Первоначально настраивают контур без образца в реаопанс, ие мосты переменного тока для измерения а диэлектрических потерь Методы исльжаниб злехгроизоллииолиых материалов Разд. 29 ис с у С/~г (/и () ~~~ Я~' л) Сг С, /'1+ 1ив б ш — шв аг 1,1/й а с =с- — с.
Й= ыт — Ои С Сх х Ь ()) г/ Рис. 29.33. Метод вариации реактивной проеодимостис а — прннцнпнааьнаа схема намеренна; б — резонансные крнаыа; а — схема ванапсанах контура бсв обрааца; а — вквавааантнан схема контура с образцом определив соответствующую емкость Сс конденсатора и наибольшее напряжение контура 6'. изменением емкости в ту и другую сторону от точки резонанса следует найти значение Л Сн соответствующее уменьшению напряжения до 6'/)' 2. Добротность контура определяют во формуле 6=оса/и, где йх=ыЬСь Включив образец, вторично настраивают схему е резонанс н находят новые значения емкости Са и напряжения контура 6". Таус как частота не меняется, емкость при второй настройке в резонанс С,+С; должна разниться емкости Сь отсюда ест Ст = Ст — С21 х)а = йн ! йх а +а =-ыбсз; Возможен и обратный порядок измерегшяс настройка в резонанс при включенном образце С и вторичная настройка контура без него.
Этот метод используют е измерителях добротности (куметрах). Параллельно конденсатору С включают вольтметр с высоким входным сопротивлением, который градуируют в единицах добротности. Разновидностью контурного розонансного метода является способ определения параметров С„ и 1п б образца путем изменения (вариации) частоты, Для этого необходимы генератор высокой частоты и точный частотомер или волномер. Источник питания, снабженный нолномером, присоединюот к параллельному колебательному контуру (рис.
29.33, а), содерхсащему индуктивность Ь и постоянную емкость С (значение С известно). Изменяя частоту, настраивают контур в резонанс, которому соотнетствуег максимум показаний вольтметра; отмечают круговую частоту ы~ и напрявкение 6п далее изменнют частоту до ыг (расстраивают контур) так, чтобы напряжение снизилось до 61/ Ф 2; изменение угловой частоты (ширина резонансной ириной) Если присоединить образец, то, язменяя частоту, можно вновь настроить контур в резонанс при новых значениях ых и Ух.
Уменьшив путем расстрайни контура напряжение до Сзд 2, можно определить соответствующую полосу пропускания в)а. Значение С и 12 б определюот по формулам: С / 1 1 1иб = — — — — х с„ ~ а, ()х / где 6с=ац/2()б Яв=ыа/26г. Заметим, что резанансяые методы измерения емкости могут обеспечить небольшую погрешность измерений С лишь прн относительно малом 1и б. Если (и б значителен, это влечет за собой дополнительное изменение частоты.
Влияние (и б испытуемого образца на частоту характеризуется следующей зависимостью: где ыс=1/ЕС вЂ” резонансная частота контура, содержащего емкость С и индуктивность С; Я вЂ” добротность катушки индуктивности при резонансе. В некоторых приборах нлняние 1и б на частоту компенсируется введением н цепь контура регулируемого сопротивления. Генераторные резонансные хгетоды подразделяются, в евою очередь, на методы измерения емкости С и методы измерения 1и б. Методы измерения емкости основаны на использовании образцового генератора 6, и индикатора равенства частот ИРЧ, который служит для контроля частоты колебательного контура, питаемого от своего генератора 6 (рнс„ 29.34).
Первоначально контур без испытуемого образца С настраивают н резонанс на частоту образцовогогенератора 6, с помощью ИРЧ, отмечан емкость Сб включает образец и снова настраивают контур в резонанс на ту же частоту при новом значении емкости Са переменного конленсатора.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
