Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Владимирский государственный университет им. Столетовых

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Измерения параметров элементов радиотехнических цепей (120.

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

15.11.2022

Размер:

169 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 32 3 > Следующая >>>

Основные выражения, используемые при определении параметров конденсатора

Сх д = Собр2 − Собр1;

(3)

Сх д = Собр2 +

Собр1;

(4)

Rх д =

Q1Q2

;

(5)

2πfрСобр2

Q2 − Q1

Rх д = Rх д δ0fр + δ0Собр2 + δ0Q1 + δ0Q2+

+ Q2 + Q

;

(6)

2 − 1

Rх и =

;

(7)

2πfрСх и tg δх и

Rх и = Rх и(δ0 tg δх и + δ0f + δ0Сх и).

(8)

Таблица 2

Измерительный прибор

Измеритель добротности Е4-11

Цифровой измеритель Е7-8

Измерение параметров конденсатора

fр ±

fр = (36,8 ± 0,4)МГц

на частоте

10)Гц

f = (1000

δ0fр =

0,010

δ0f =

0,010

Измерение 1

Емкость образцового

конденсатора (пФ):

–

Собр1

± Собр1 = 10 ± 0,55;

δ0Собр1 = ±0,055

Добротность колебательного

контура:

–

± Q1 = 280 ± 31;

δ0Q1 = ±0,11

								Окончание табл. 2

				Измерительный прибор

Измеритель добротности Е4-11							Цифровой измеритель Е7-8

						Измерение 2

Емкость образцового
конденсатора (пФ):								–
Собр2	±	Собр2 = 34,4 ± 067;						–
Собр2	±	Собр2 = 34,4 ± 067;
	δ0Собр2 = ±0,025
Добротность колебательного
		контура:						–
Q2± Q2 =440±48; δ0Q2 =±0,11
Действующее значение емкости							Измеренное истинное значение
(пФ), найденное по выраже-							Измеренное истинное значение
(пФ), найденное по выраже-								емкости (пФ):
		ниям (3), (4):						емкости (пФ):
		ниям (3), (4):					Сх и ±	Сх и = 22,80 ± 1,04;
Сх д	±	Сх д = 24,4			±	1,2;	Сх и ±	Сх и = 22,80 ± 1,04;
	±		±		±		δ0Сх и = 0,0017
	δ0Сх д =		±	0,049					±
	δ0Сх д =			0,049					±
							Измеренное истинное значение
		–					тангенса угла потерь:
		–					tg δх и ± tg δх и = (3 ± 5) · 10−4
							tg δх и ± tg δх и = (3 ± 5) · 10−4
							δ0 tg δх и = ±1,6
Сопротивление потерь (Ом), полученное как результат измерений

	по выражениям							по выражениям
(5), (6) – действующее							(7), (8) – истинное
Rх д ± Rх д; δ0Rх д							Rх и ± Rх и; δ0Rх и
Rх д ±	Rх д = (110 ± 51) · 102;						Rх и ±	Rх и = (105 ± 11) · 102;
		δ0Rх д = 0,46						δ0Rх и = 0,1

Часть 2. Измерение параметров дросселя

Действующие значения параметров дросселя вычисляют по результатам одного измерения при настройке в резонанс контура, образованного исследуемым дросселем (эталонный дроссель отключают) с измеряемой индуктивностью Lх д и эталонным конденсатором с перестраиваемой образцовой емкостью Cобр находящемся в приборе. В момент резонанса фиксируют резонансную частоту fр1, емкость эталонного конденсатора Собр1 и значение добротности контура Qд1, которое с достаточной точностью соответствует действующему значению добротности измеряемого дросселя.

Действующие значения измеряемой индуктивности Lх д и сопротивления потерь Rх д вычисляют по выражениям (9) и (11) (см. ниже).

Чтобы найти истинные значения индуктивности Lх и, сопротивление потерь Rх и и добротности Qх и, нужно знать межвитковую емкость С0 дросселя. Для нахождения C0 требуется провести еще одно измерение, настроив контур на другую резонансную частоту fр2 при помощи перестраиваемого эталонного конденсатора. При резонансе фиксируют значения Cобр2 и Q2. По выражениям

(13)—(18) вычисляют С0, С0, Lх и, Lх и, Rх и, Rх и. Непосредственные измерения истинных значений параметров

дросселя проводят с помощью цифрового измерителя Е7-8. Рабочая частота этого прибора (1000 Гц) достаточно низкая, что позволяет считать истинными измеренные этим прибором значения параметров дросселя.

Порядок выполнения второй части работы

1. Измерить действующие значения параметров дросселя Lх д1, Qх д1, Rх д1. Для этого к измерителю добротности подключить дроссель, индуктивность которого надо измерить (вместо эталонного дросселя, используемого в первой части настоящей работы).

Установить минимально возможную частоту генератора и, изменяя емкость образцового генератора, добиться резонанса. Занести полученные значения резонансной частоты fр1, эталонной емкости Cобр1 и добротности Q1 в рабочую таблицу, заготовленную по образцу табл. 3.

Пользуясь техническими данными на прибор Е4-11, а также полученными в результате измерения значениями f1, Cобр1 и Q1, вычислить по выражениям (9)—(12) действующие значения индуктивности Lх д1, сопротивления потерь Rх д1.

2. Определить межвитковую емкость С0 дросселя. Для этого установить минимальную емкость перестраиваемого образцового конденсатора Собр2, после чего добиться резонанса, изменяя частоту напряжения fр2, подводимого к измерительному контуру.

Занести в таблицу Собр2, fр2.

По выражениям (9) и (11) вычислить и занести в ту же таблицу действующие значения индуктивности Lх д2, сопротивления потерь Rх д2.

По результатам измерений пп. 2 и 3, пользуясь выражением (13), вычислить и занести в таблицу значение емкости C0.

3.По выражениям (15) и (17) найти истинные значения индуктивности дросселя Lх и и сопротивления его потерь Rх и.

4.Цифровым измерителем Е7-8 измерить истинные значения

индуктивности дросселя Lх и и сопротивления потерь Rх и. Результаты измерений занести в таблицу.

5.Аналитически и графически сопоставить между собой результаты измерений действующих значений, а также действующих

иистинных значений параметров дросселя.

6.Рассчитать погрешности измерений Lх д1, δ0Lх д1, Rх д1,

δ0Rх д1, Cобр2, δ0Собр2,

fр2,

δ0fр2,

Lх д2, δ0Lх д2,

Rх д2,

δ0Rх д2, С0, δ0С0, Lх и, δ0Lх и,

Rх и, δ0Rх и и занести в соот-

ветствующие позиции таблицы.

Сделать выводы и записать их в отчет.

Формулы, используемые при определении

параметров дросселя

Lх д =

;

(9)

(2πfр)2Собр

Lх д = Lх д(2δ0fр + δ0Собр);

(10)

Rх д =

;

(11)

2πfрСобрQ

Rх д = Rх д(δ0fр + δ0Собр + δ0Q);

(12)

C0 =

Собр1

−

Собр2

;

(13)

(fр2/fр1)2 − 1

1 − (fр1/fр2)2

С0 =

Собр1δ0Собр1

Собр2δ0Собр2

(fр2/fр1)

−

1 −

(fр1/fр2)

2(fр1/fр2)2Cобр2

δ0fр1 +

2(fр2/fр1)2Собр1

δ0fр2;

(14)

[1 − (fр1/fр2)2]2

[(fр2 / fр1)2 − 1]2

Lх и =

Lх д

;

(15)

1 + С0 / Собр

Lх и = Lх и		δ0Lх д + 10			+0		Собр0/С0	;		(16)
			δ		С		+ δ Собр
Rх и = Rх д		1				;				(17)

	(1 + С0/Собр)2								.
Rх и = Rх и		δ0Rх д +			10+0Собр/0С0					(18)
				2(δ			С + δ Собр)

»ервисC-нигаK гентство«A ООО & »БИБКОМ« ЦКБ« ОАО Copyright

Таблица 3

Измерительный прибор

Измеритель добротности Е4-11

Цифровой измеритель Е7-8

Частота, на которой проводились измерения

= (40 ± 0,4) МГц;

= (120 ± 1,2) МГц;

f = (1000 ± 10) Гц

р1

р1δ

= ±0,010

р2

р2δ

р2

= ±0,010

δ f = ±0,010

р1

Значение

емкости образцового конденсатора (пФ)

Собр1 ±

Собр1 = 100 ± 1,0;

Собр2 ±

Собр2 = 10 ± 0,55;

–

δСобр1 = ±0,010

δСобр2 = ±0,055

Измеренная добротность

Q1 ±

Q1 = 100 ± 11;

Q2 ±

Q2 = 130 ± 21;

–

δ0Q1 = ±0,11

δ0Q2 = ±0,16

Действующее значение индуктивности Lx (мкГн), полученное по

–

выражениям (9) и (10)

Lх д1 ±

Lх д1 = 0,158 ± 0,0051;

Lх д2 ±

Lх д2 = 0,175 ± 0,014;

–

δ0Lх д1 = ±0,032

δ0Lх д2 = ±0,080

Действующее значение сопротивления потерь дросселя Rх д (Ом),

полученное как результат косвенных измерений по выражениям

–

(11) и (12)

»ервисC-нигаK гентство«A ООО & »БИБКОМ« ЦКБ« ОАО Copyright

				Окончание табл. 3

		Измерительный прибор

	Измеритель добротности Е4-11		Цифровой измеритель Е7-8
Rх д1 ±	Rх д1 = 0,4 ± 0,050;	Rх д2 ± Rх д2 = 1 ± 0,21;		–

	δ0Rх д1 = ±0,12	δ0Rх д2 = ±0,21

Межвитковая емкость C0 (пФ), полученная как результат косвенных			измерений по выражениям (13) и (14)
	С0 ± С0 = 1,2 ± 1,1; δ0С0 = ±0,92			–


	Истинное значение индуктивности дросселя Lх и (мкГн),		полученное как результат:
косвенных измерений с использованием выражений (15) и (16):				прямых измерений
Lх и1 ±	Lх и1 = 0,156 ± 0,0061;	Lх и2 ± Lх и2 = 0,155 ± 0,028;	Lх и ±	Lх и = 0,3 ± 0,20;

	δ0Lх и1 = ±0,039	δ0Lх и2 = ±0,18		δ0Lх и = ±0,67
	Истинное значение сопротивления потерь Rх и (Ом), полученное как результат:
косвенных измерений с использованием выражений (17) и (18):				прямых измерений:
Rх и1 ±	Rх и1 = 0,39 ± 0,055;	Rх и2 ± Rх и2 = 0,79 ± 0,33;	Rх и ±	Rх и = 0,009 ± 0,00098;

	δ0Rх и1 = ±0,14	δ0Rх и2 = ±0,42		δ0Rх и = ±0,12

УКАЗАНИЯ К СОСТАВЛЕНИЮ ОТЧЕТА

Отчет по выполненной лабораторной работе должен содержать:

1)название лабораторной работы;

2)цель работы;

3)функциональные схемы используемых приборов;

4)краткие характеристики используемых приборов;

5)необходимые формулы и результаты расчетов по ним;

6)результаты экспериментов в виде таблиц и графиков;

7)оценки погрешности измерений;

8)краткие выводы.

При выполнении необходимых расчетов нужно воспользоваться техническими сведениями о приборах, представленными в приложении.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.Изобразите схему измерительного моста.

2.В чем заключается явление баланса моста?

3.Что является признаком баланса моста?

4.Чем отличается схема моста для измерения емкости от схемы для измерения активного сопротивления?

5.Чем отличается схема моста для измерения индуктивности от схемы для измерения активного сопротивления?

6.Опишите действия, необходимые для получения результата при измерении измерительным мостом.

7.Изобразите измерительную схему измерителя добротности.

8.В чем заключается явление резонанса?

9.Что является признаком резонанса и как определяется добротность?

10.Изобразите измерительную схему при измерении емкости

иопишите метод измерения.

11.Изобразите измерительную схему при измерении индуктивности и опишите метод измерения.

ЛИТЕРАТУРА

1.Дворяшин Б.В. Основы метрологии и радиоизмерения. М.: Радио и связь, 1993. 318 с.

2.Хромой Б.П. Метрология, стандартизация и измерения в техни-

ке связи. М.: Радио и связь, 1986. 422 с.

3.Винокуров В.И., Каплин С.И., Петелин И.Г. Электрорадиоизмерения. М.: Высш. шк., 1986. 350 с.

4.Кушнир Ф.В. Электрорадиоизмерения. М.: Радио и связь, 1983.

318с.

5.Кукуш В.Д. Электрорадиоизмерения: Учеб. пособие для вузов.

М.: Радио и связь, 1985. 367 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

ТЕХНИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПРИБОРАХ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТАХ

Цифровой измеритель Е7-8

1.Рабочая частота прибора 1000 ± 10 Гц.

2.Основные погрешности измерения значений не превышают: емкости от 0,01 пФ до 10 мкФ:

С= ± 10−3(1 + 0,5tg δ)Cизм + 0,01 пФ + 1 ед.сч. ,

индуктивности:

L = ± 10−3(1 + tg δ)Lизм + 0,1 мкГн + 1 ед.сч. ,

сопротивления:

R = ± 10−3(1 + tg ϕ)Rизм + 1 ед.сч. .

тангенса угла потерь емкости от 10 пФ до 10 мкФ:

tg δ = ±(5 · 10−4 + 5 · 10−3 tg δ).

Погрешности измерения тангенса угла потерь конденсаторов с емкостью меньше 10 пФ не гарантируются.

Здесь Сизм, Lизм, Rизм — измеренные прибором значения емкости, индуктивности и сопротивления соответственно, tg δ — измеренное прибором значение тангенса угла потерь измеряемой реактивности. При измерении сопротивления и индуктивности значения tg δ и tg ϕ можно также рассчитать по формулам

tg δ = 2πf Lизм, tg ϕ = 2πfLизм/R,

где f = 1000 Гц.

Мост универсальный Е7-4

Основная погрешность измерения при питании от внутреннего генератора не должна превышать норм, указанных в таблице.

<<< < Предыдущая 12 / 32 3 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]