Резонансные измерители параметров двухполюсников
Принцип работы этих измерителей основан на явлении резонанса в контуре. Различают два вида резонансных измерителей:
Генераторного типа, в которых в частотозадающий контур включается исследуемый двухполюсник, и по частоте генерируемых колебаний судят о параметрах измеряемых двухполюсников.
Контурного типа, в которых используется явление электрического резонанса, частота сигнала встроенного генератора сравнивается с собственной резонансной частотой.
Структурная схема
Значение исследуемого параметра определяется из формулы Томпсона.
Источники погрешности
Нестабильность частоты опорного генератора
Погрешность за счет неточности установки генератора
Неточность образцовых элементов схемы
Погрешность за счет паразитных реактивностей
Для того чтобы уменьшить систематические погрешности применяют метод замещения. Не подключая емкость выставляют образцовое значение ёмкости, добиваются резонанса, затем подключают исследуемую ёмкость, и не трогая настройки генератора уменьшают С0 до возникновения резонанса. Δ С0 и есть значение измеряемой ёмкости. В случае, если С больше образцовой ёмкости, используют различные включения измеряемой ёмкости с образцовой. Для расширения диапазона значений измеряемых параметров применяются наборы образцовых катушек индуктивности. Тем самым можно изменять собственную резонансную частоту контура в ту или иную сторону. Для удобства измерения параметров индуктивности измерителю придаётся специальная шкала образцовых катушек.
Понятие о цифровых измерителях параметров двухполюсников
Принцип измерения добротности основан на определении Uрез/Uген, для этого в процессе калибровки входное напряжение устанавливается равным принятому за единицу (1).
Измерение параметров ЧП
Для получения изображения АЧХ на экране ЭЛТ луч по оси y должен перемещаться пропорционально Uвых/Uвх , а по оси x пропорционально частоте. Чтобы получить изображение ФЧХ, на y - фазовый сдвиг, на x – частоту.
Структурная схема измерителя АЧХ AЧХ
ГКЧ – генератор качающейся частоты;
Д – детектор;
УВО – усилитель вертикального отклонения;
УГО – усилитель горизонтального отклонения;
Для измерения АЧХ используется пиковый детектор
Для создания на экране по оси Х частотной оси сигнал ГЛИН одновременно с перемещением луча по горизонтали изменяет и частоту ГКН.
Для измерения ФЧХ используется фазовый детектор
Для измерения значения коэффициента передачи достаточно к выходу детектора подключить вольтметр. Аналогично и для фазового сдвига.
Для измерения погрешности за счет инерционности вольтметра применяются магнитоэлектрический измерительный механизм.
Для определения частоты интересующих точек АЧХ и ФЧХ измеритель содержит блок частотных меток, представляющий собой резонансный контур. При совпадении частоты ГКЧ с 1,2 и т.д. гармониками этого контура, то на нем будет возникать резонансное явление.
Для более точного измерения частоты можно применить электронносчетный частотомер. Для измерения частоты необходимо на время измерения приостановить качание частоты генератора. Для визуального выбора точки остановки качания применяется стоп метка, в которой в момент начала остановки качания должен запускаться частотомер.