Лекции по метрологии (866861), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Резонансные методы используются, как правило, надостаточно высоких частотах порядка сотен кГц и единиц МГц, т.к. наболее низких частотах добротность контура бывает невысокой и труднополучить достаточно острую резонансную кривую, отчего точностьизмерения невысока.²=:+ Ë c¶» −1¶Ç eНа резонансной частоте ¶g » =²vKR =:8 =12>√»Ç¹ Í, при этом ток в целом максимальный- резонансная частота.1- резонансная частота.8 =2>√»Ç¶ - круговая резонансная частота¶í = - добротность контура»При резонансе ток резко возрастает,1102Резонансные методы измерения параметров цепи.IIDЛекция №15.IID:ö = :Í:Í:11: = ² ; :Í =2í=²= ²¶»¶ÇНа использовании явления последовательного резонанса основаны приборы,называемые куметрами.
Они служат для измерения добротности, а такжемогут использоваться для измерения индуктивности и емкости.Примером может служить измеритель добротности Е4-11.Этот прибор содержит источник напряжения калиброванных частот,ёмкостный делитель, состоящий из Çд и Çд/ , образцового переменногоконденсатора Ç , вольтметра. На корпусе он имеет клеммы дляподключения исследуемой катушки индуктивности или исследуемогоконденсатора.1. Измерение ёмкостиа). ÇYÇvKRК клеммам катушки индуктивности подключается одна из образцовыхкатушек.
Конденсатор ÇY подключается параллельно образцовомуконденсатору. Контур настраивается в резонанс при помощи измененияёмкости образцового конденсатора. Момент резонанса фиксируется помаксимуму показаний вольтметра. При этом со шкалы конденсаторасчитывается показание Ç / . При включении ёмкостей параллельно полнаяёмкость равна сумме двух ёмкостей111+ ÇY11Затем известная ёмкость отсоединяется, при этом куметр вторичнонастраивается в резонанс. Показание образцового конденсатораÇ= ÇgÇY = Ç−Çб). ÇY > Ç/vKRВ этом случае произвести измерение, как было сделано выше, невозможно,т.к.
настроив контур в резонанс на определённой частоте в присутствииконденсатора ÇY , мы не сможем получить резонанс в его отсутствие, т.к.не хватает ёмкости образцового конденсатора. Поэтому конденсатор снеизвестной ёмкостью ÇY подключается последовательно к образцовойёмкости. Куметр настраивается в резонанс. При этомÇg =Ç ÇRÇ + ÇRЗатем куметр настраивается в резонанс без неизвестной емкостиÇ =Ç/Отсюда несложно определить неизвестную ёмкостьÇ ∙ ÇRÇ Ç/= Ç / ; ÇR =Ç + ÇRÇ −Ç /2. Измерение индуктивности и добротности1122/IIDÇg = Ƕg/ (Çкр + Ç )»æ =1Çкр ¶g/2111»=»ó;¶ /1−c e¶IID»æ =;Значение Ç определяется описанным ранее способом из формулы1= 4> / »(Çкр + Ç )/8gПроводя измерения на двух частотах:8 / Çк − 8// Çк/Ç =; 8// Çк/ + 8// Ç = 8 / Çк + 8 / Ç//8/ − 8Ç =илигде`=Çк − Çк/,`/ − 18/, ` = 2 − для удобства.81// = 4> »(Çк + Ç )81// = 4> »(Çк/ + Ç )8/8/ Çк + Ç=8Çк/ + ÇПогрешность измерения связанная с ∆Çg , т.к.
Çg ≫ Ç , то Ç с точностью10%.При измерении индуктивности катушку подключают к соответствующимклеммам, затем, используя ручки переключения образцовых частот и ручкууправления образцовым конденсатором, добиваются резонанса.1131:вых;í=/:вх4> / Ç 8:вых – напряжение на образцовом конденсаторе, :вх – напряжение на всёмконтуре.Измерение добротностиЕсли –ˆ ≪ –ö , то ;g", а :ˆ ="∙¹ÍНа результат измерения влияют потери в Çобр .–к = –ö + –ˆ111=+í íö íÍПоделив на резонансное сопротивлениеУ Çобр í = 10è и ííö .¹Íобр,Самая существенная погрешность из-за измерений :ˆ .11422>Ä»Y Ç; »Y =111IID8 =11IIDЦифровые измерители параметров цепей с сосредоточеннымипараметрами.Дополнительные темы:Измерение сопротивления с помощью омметраЭлектронные омметрыИзмерение сопротивления с помощью его преобразования в напряжение воперационном усилителеЦифровые мультиметрыСведения из курса СВЧИзмерение диаграммы направленности: метод вышки, применениекомпактного полигона, амплифазометрический метод.1152Позволяют автоматизировать процесс измерений и выдают результатыизмерений непосредственно в цифровой форме.
Это обеспечивает высокиеметрологические свойства этих приборов. Они обладают более высокимбыстродействием, чем приборы ручного управления. В них исключаютсясубъективные ошибки операторов при отсчёте результата измерения.Кроме того, есть возможность объединения измерителей с другимицифровыми приборами и устройствами обработки цифровой информации. Воснову цифровых измерений, как правило, положены методы 4-х плечевогомоста (трансформаторного или с полными сопротивлениями).Уравновешивающие цепи выполняются в виде устройств со ступенчатымизмерением величины сопротивления, ёмкости или числа витковтрансформатора.
Весовые соотношения ступеней выдержаны всоответствии с десятичным кодом. Кодированное состояниерегулированных органов и является при достижении балансаизмерительного устройства результатом измерения..