Раздел 5. Измерение параметров компонентов электрорадиотехнических цепей. Общие сведения.

Электрические цепи представляют собой совокупность соединенных определенным образом источников электрической энергии и нагрузок, по которым протекает постоянный или переменный ток. С точки зрения соотношения размеров цепей и рабочей длины волны электрических колебаний, различают цепи с сосредоточенными и распределенными постоянными.

Радиоэлектронные цепи, размеры которых гораздо меньше рабочей длины волны, называют цепями с сосредоточенными постоянными. Радиоэлектронные цепи, физические размеры которых соизмеримы с рабочей длиной волны колебаний, относятся к цепям с распределенными постоянными. Такие цепи часто называют длинными линиями или СВЧ – трактами.

В электрических цепях с сосредоточенными параметрами широко применяются линейные компоненты общего назначения: резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы. При определенном допущении эти элементы можно рассматривать как линейно-пассивные двухполюсники, характеризующими идеальными параметрами R,Y,L,C.

При измерении не всегда удается определять значения того или иного параметра, соответствующее идеальному ( совершенному виду элемента ). Поэтому требуется знать ряд вторичных параметров элементов, например: добротность ( Q ), тангенс угла потерь (tgδ), характеристическое сопротивление ( Z_c ).

В зависимости от вида измеряемой величины, требуемой точности результата, диапазона рабочих частот и других условий, для измерения параметров элементов с сосредоточенными постоянными применяют следующие методы измерений:

• Метод амперметра – вольтметра.

• Метод непосредственной оценки.

• Мостовой метод.

• Резонансный метод

• Метод дискретного счета

Наиболее часто отечественные электронные измерители параметров цепей обозначают как Е7 – универсальные мосты и измерители параметров линий ( Р 5 ).

5.1 Измерение сопротивлений.

На постоянном токе сопротивления измеряют от 0.1 Ома до десятков тысяч МОм с погрешностью δ = 0.02 – 5 %.

На переменном токе сопротивления измеряют от 0.1 до 1000 Ом с δ = 1,5 — 5 % в частотном диапазоне от 20 Гц до 300 кГц.

Сопротивления можно измерять одним из следующих приборов и методов:

1. Омметры (стрелочные, электронные: стрелочные и цифровые).

2. Мосты постоянного тока

3. Логометрические омметры и мегомметры (используется редко).

4. Ламповые мегомметры.(исп. редко).

5. Компенсационный метод (используется при измерении сопротивлений заземлений).

6. Метод замещения (исп. редко).

Омметры.

Омметры – простые приборы непосредственного отсчета измеряемого сопротивления по шкале стрелочного прибора (индикатора). Они обычно входят в состав авометров и кабельных приборов. В зависимости от величины измеряемого сопротивления и принципа измерения различают последовательный и параллельный омметры. Оба вида омметров широко используются в авометрах.

Последовательный омметр

Для выяснения принципа работы запишем закон Ома для данной схемы

I_П =

E

R + Rx +Rп + R_ИСТ.

R_Х

В этой формуле величины Е, R Rп и R_ИСТ. постоянны по значениям.

Отсюда следует:

I_П

Это позволяет градуировать шкалу прибора непосредственно в Ом и кОм. R служит для установки«0» перед измерением при закороченных клеммах Rх (устраняется возможность нарушения градуировки шкалы при изменении Uпит)

Последовательные омметры применяются для измерения больших сопротивление от десятков Ом до сотен и тысяч кОм.