11.4.2 Приборы для измерений добротности, индуктивности и ёмкости
Среди
различных способов измерения добротности
,
индуктивности
и емкости
в электронных приборах получили
распространение способ, основанный на
явлении резонанса в
- контуре.
Рис. 11.9 – Функциональная схема куметра
На
рис. 11.9 приведена упрощенная схема
прибора, называемого куметром, который
предназначен для измерения добротности
и индуктивности катушек и емкости
конденсатора. В общем случае куметр
позволяет измерять полное сопротивление
двухполюсников. Куметр содержит
перестраиваемый по частоте генератор
,
микроамперметр
,
резистор малого (примерно 0,05 Ом)
сопротивления
, образцовый переменный конденсатор
электронный вольтметр
.
Катушку или конденсатор с измеряемыми
индуктивностью и емкостью подключают
соответственно к зажимам
или
.
При измерении емкости к зажимам
подключают образцовую катушку
индуктивности.
Измерение добротности проводят, как правило, в режиме заданной частоты, устанавливаемой на перестраиваемом генераторе . Изменением емкости конденсатора добивается резонанса в контуре, фиксируемого по максимальным показаниям вольтметра . Определение добротности основано на свойстве последовательного колебательного контура при резонансе иметь на реактивных элементах напряжение, в раз большее напряжения возбуждения, т.е. при резонансе
где
- напряжение на конденсаторе
,
измеренное вольтметром
;
- ток через резистор
,
измеренный микроамперметром
.
На основании этого шкалу вольтметра
градуируют в единицах добротности для
определенного значения тока
.
Определение и основано на соотношении
где
- резонансная частота контура. При
измерении индуктивности
где
- значение емкости образцового конденсатора
при настроенном в резонанс контуре
; при измерении емкости
где
- индуктивность образцовой катушки,
подключаемой в этом случае к зажимам
.
Этот способ измерений используется,
например в низкочастотном измерителе
добротности типа Е4 – 10 с диапазоном
измерений для
,
равным 2-300, для
- 25 · 10-6 – 10 Гн, для
- 80 пФ – 0,11 мкФ. Погрешности
прибора зависит от диапазона измерений
и составляют
(4 – 10)% измеряемой величины.
11.4.3 Электронно – лучевые осциллографы
Общие сведения. Электронно – лучевые (электронные) осциллографы предназначены для визуального наблюдения, измерения и регистрации электрических сигналов. Возможность наблюдения изменяющихся во времени сигналов делает осциллографы чрезвычайно удобными при определение различных амплитудных и временных параметров наблюдаемых сигналов. Важными достоинствами осциллографов являются:
Широкий частотный диапазон.
Высокая чувствительность.
Большое входное сопротивление.
Все это обусловило их широкое практическое применение.
В настоящее время выпускается много осциллографов, различающихся назначением и характеристиками. Осциллографы могут быть предназначены:
Для наблюдения и измерения непрерывных или импульсивных процессов; большое распространение получили универсальные осциллографы.
Для периодических и непериодических сигналов непрерывного и импульсного характера в широком (до 100 МГц) диапазоне частот.
Выпускаются также осциллографы специального назначения:
Многофункциональные со сменными входными блоками.
Запоминающиеся для регистрации одиночных импульсов.
Стробоскопические для исследования высокочастотных процессов и другие.
По количеству одновременно исследуемых сигналов осциллографы могут быть одноканальными и многоканальными (основном двухканальными). В последнее время получили распространение цифровые электронные осциллографы.
Осциллографы могут различаться чувствительностью, полосой пропускания, погрешностью воспроизведения формы кривой и другими характеристиками.
В основе работы любых электронных осциллографов лежит преобразование исследуемых сигналов в видимое изображение, получаемое на экране электронно – лучевой трубки.
Принцип действия электронных осциллографов, измерение с помощью их основных параметров электрических цепей изучить при выполнении лабораторных работ.