12.4.3 Измерение индуктивности и взаимной индуктивности

Полное сопротивление катушки индуктивности:

.

Оно может быть определено по падению напряжения U на катушке индуктивности при протекании через нее переменного тока I:

.

- эквивалентное сопротивление потерь путем измерения мощности P, потребляемой катушкой при заданном токе I, как

.

Тогда индуктивность катушки по показаниям А, U и Р может быть найдена так:

.

Схемы измерения аналогичны схемам измерения активной мощности.

Примечание: Учитывая низкие значения cos , при этих измерениях целесообразно применить малокосинусные ваттметры.

Измеряют L и Q (добротность), чаще всего с использованием мостов переменного тока, построенных по специальным схемам.

Для измерения индуктивности катушки.

С низкой добротностью:

;

;

.

С высокой добротностью:

;

;

Для точных измерений L на звуковых частотах:

.

Диапазоны измерений:

Емкость … мкФ

Индуктивность … Гн

Сопротивление … Ом

tg , tg …

Основная погрешность измерения:

Емкость 0,02 %

Сопротивление 0,1 %

tg и tg 1 %.

Примечание: Пром. мосты переменного тока обычно делают универсальными, объединяющие несколько указанных схем. Они предназначены для измерения комплексных сопротивлений, емкости, индуктивности, тангенса угла потерь, тангенса угла сдвига фаз.

12.5 Измерение частоты

Общие сведения.

Широкий диапазон частот электрических сигналов (от тыс.долей герца до 10¹⁰ Гц )и различные требования к точности их измерения привели к использованию различных методов измерения частоты.

Для измерения и контроля частот до 200 Гц, в промышленности применяют стрелочные логометрические частотометры электромагнитной, электро- и ферродинамической систем, а также резонансные электромагнитные частотометры.

Эти приборы потребляют сравнительно большую мощность и имеют невысокий класс точности (1,0…4,0).

Более высокий верхний предел измерения (до 1 МГц) при почти такой же точности имеют электронные конденсаторные частотомеры.

Наиболее высокую точность обеспечивает метод сравнения измеряемой частоты с известной. Этот метод положен в основу построения цифровых частотомеров, которые позволяют измерять частоту в диапазоне от 0,01 до 10⁹ Гц с погрешностью не превышающей 10^-7 %.

Сравнение измеряемой частоты с частотой образцового генератора можно осуществить также с помощью электронного осциллографа.

Часто используют метод фигур Лиссажу. Смысл заключается в следующем. На входы горизонтального и вертикального каналов отклонения луча подается напряжение измеряемой f_X и образцовой f₀ частот. При этом на экране будет наблюдаться фигура, например:

Эта фигура будет неподвижной, если отношение частот f_X и f₀ равно отношению целых чисел.

Для определения этого отношения необходимо условно провести горизонтальную и вертикальную линии, которые пересекая фигуру не проходили бы через ее узлы. Тогда количество горизонтальных и вертикальных пересечений находятся в соответствии:

, т.е. .

Погрешность измерения частоты с помощью фигур Лиссажу определяется погрешностью воспроизведения образцовой частоты и ее отсчета. Метод позволяет измерять частоту в диапазоне от ед. Гц до десятков МГц.

101