5. Контрольные вопросы
1. Какие методы и средства измерений используются для измерения параметров электрических цепей?
В зависимости от объекта измерений, требуемой точности результата, диапазона рабочих частот и других условий при измерении параметров двухполюсников применяют различные методы и средства измерений. Наиболее распространенными являются следующие методы: вольтметра-амперметра, непосредственной оценки, мостовой, резонансный и дискретного счета.
2. Для чего предназначен используемый в лабораторной работе измеритель иммитансных параметров?
. Используемый в лабораторной работе прибор Е7-21 предназначен для измерения иммитансных параметров: емкости, индуктивности, сопротивления, проводимости, тангенса угла потерь, добротности электрорадиоэлементов.
Примечание: иммитанс – термин, объединяющий понятия комплексного сопротивления (импеданса) и комплексной проводимости (адмитанса).
3. Объясните принцип работы прибора е7-21.
2.2. Используемый в лабораторной работе прибор Е7-21 предназначен для измерения иммитансных параметров: емкости, индуктивности, сопротивления, проводимости, тангенса угла потерь, добротности электрорадиоэлементов.
Примечание: иммитанс – термин, объединяющий понятия комплексного сопротивления (импеданса) и комплексной проводимости (адмитанса).
В основу работы прибора положен метод вольтметра-амперметра. Структурная схема прибора приведена на рис.1.
Рисунок 1.1
Напряжение рабочей частоты (100 Гц или 1
кГц) от генератора подается на измерительный
объект, подключенный к преобразователю
.
Преобразователь формирует два напряжения,
одно из которых (UТ)
пропорционально току, протекающему
через измеряемый объект, другое (UН)
– напряжению на нем. Отношение этих
двух напряжений равно комплексной
проводимости (Y) или
комплексному сопротивлению (Z)
объекта.
Измерение отношения напряжений проводится аппаратно-программным логометром.
Аппаратная часто логометра состоит из коммутатора, масштабного усилителя, аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Итогом работы программной части логометра является расчет отношения напряжений.
При измерении высокоомных объектов (1 – 4 диапазоны измерения согласно таблицам 1-4), когда генератор сигнала является источником напряжения, предпочтительнее измерять составляющие проводимости (формула 1, где UX=UT, U0=UH).
В случае измерения низкоомных объектов (5 – 8 диапазоны измерения согласно таблицам 5-8), генератор сигнала работает как генератор тока и более удобным является измерение в форме составляющих полного сопротивления (формула 2, где UX= UH, U0= UT). Требуемая форма иммитанса достигается пересчетом из первичной формы (g, b или X, R) и осуществляется контроллером.
Устройство интерфейсное RS-232C обеспечивает согласование уровней сигналов и гальваническую развязку измерительных цепей прибора и подключаемой аппаратуры.
4. Объясните принцип нахождения параметров y(z) с помощью векторной диаграммы.
Принцип нахождения Y(Z) поясним с помощью векторной диаграммы, показанной на рис. 2, где изображены векторы UТ, UН и опорное вспомогательное напряжение UОН.
Рисунок 1.2
Проекции векторов UТ и UН на опорное напряжение UОН и jUОН выделяются синхронным детектором и измеряются измерителем интегрирующего типа.
Проводимость объекта Y можно представить следующим образом:
, (1)
где g – активная проводимость;
b – реактивная проводимость;
UX – числитель измеряемого отношения;
U0 – знаменатель измеряемого напряжения;
A, B, C, D – напряжение векторов UТ и U0 на опорное напряжение UОН и jUОН.
После преобразования можно получить:
Сопротивление объекта Z можно представить аналогично:
, (2)
где R – активное сопротивление,
Х – реактивное сопротивление.
Тогда
