Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Электронные компоненты и радиоматериалы. Лабораторный практикум

.pdf
Скачиваний:
4
Добавлен:
08.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
Таблица 5.1
Полные и сокращенные (кодированные) обозначения допусков
Допуск, %
±0,001 ±0,002 ±0,005
±0,01 ±0,02 ±0,05 ±0,10 ±0,25 ±0,50
±1 ±2 ±5
Кодированное
обозначение
ГОСТ 11076-69 Публикация 62 и 115-2 МЭК
Е Т
R Р L X В C D F G
J
Допуск, %
±0,001
±0,002
±0,005
±0,01 ±0,01 ±0,05 ±0,10 ±0,25 ±0,50
±1 ±2 ±5
Кодированное
обозначение
Е Т
R Р L X B C D F G
J
±10 ±20 ±30
К
М
N
±10 +20 +30
К
М
N
На постоянных резисторах допускается маркировка цветным ко­дом (рис. 5.1) [9]. Ее наносят знаками в виде кругов или полос. Для маркировки цветным кодом номинальное сопротивление резисторов
n
в омах выражается двумя или тремя цифрами и множителем 10
, где n
– любое число от -2 до 9.
Маркировочные знаки сдвигают к одному из торцов резистора и располагают слева направо в следующем порядке при 4-поясковом обозначении:
– первая полоса – первая цифра;
– вторая полоса – вторая цифра;
– третья полоса – множитель;
– четвертая полоса – допуск.
51
Рис. 5.1. Маркировка резисторов цветовым кодом
При 5-поясковой кодировке пояски 1, 2 и 3 обозначают первые три цифры номинального значения сопротивления с указанными ни­же цветными обозначениями, пояски 4 и 5 – множитель и точность с аналогичными обозначениями.
Цвета знаков маркировки номинального сопротивления должны соответствовать указанным в табл. 5.2.
Некоторые типы резисторов, включая и отечественные, марки­руются по системе British Standard (BS) 1852, в котором положение децимальной запятой определяется буквами: R – 1, K – 1000,
M – 1000000, а точность – буквами: ±1 % – F, ±2 % – G, ±5 % – J, ±10 % – K, ±20 % – M. Например, 1К2J означает 1,2 кОм ±5 % [9].
Для резисторов с номинальным сопротивлением, выраженным тремя цифрами и множителем, цветная маркировка состоит из пяти знаков (полос). Первые три полосы – три цифры, четвертая и пятая – множитель и допуск. Если размеры резистора не позволяют разме­стить маркировку ближе к одному из торцов резистора, площадь пер­вого знака (ширину первой полосы) делают примерно в 2 раза больше других знаков [1].
52
Таблица 5.2
-2
-1
2
3
4
5
Цвета знаков маркировки номинального сопротивления
Цвет знака Номинальное сопротивление, Ом Допуски
Первая
цифра Серебристый - - - 10 Золотистый - - - 10
Вторая
цифра
Третья
цифра
Множитель
±10
±5
Черный 0 0 0 1 ±1 Коричневый 1 1 1 10 ±1 Красный 2 2 2 10 Оранжевый 3 3 3 10 Желтый 4 4 4 10 Зеленый 5 5 5 10
±2 ±2 ±1
±0,50
Голубой 6 6 6 106 ±0,25 Фиолетовый 7 7 7 107 ±0,10 Серый 8 8 8 108 ±0,05 Белый 9 9 9 109 -
3. Задание на выполнение работы
3.1. Ознакомиться с приборами и оборудованием, предназначен-
ными для выполнения лабораторной работы. Изучить назначение ор­ганов управления электрорадиоизмерительных приборов, приобрести и закрепить навыки работы с ними.
3.2. Изучить основные особенности и различия резисторов по их
основным параметрам
3.3. Заготовить протокол выполнения работы и черновик отчёта, в
котором необходимо зарисовать схему проведения измерений, пере­числить приборы и оборудование с краткими техническими характе­ристиками, заготовить таблицы для экспериментальных данных.
4. Перечень используемого оборудования
1. Лабораторный стабилизированный источник GPS-3030DD.
2. Аналоговый двухканальный осциллограф GОS-6051.
3. Лабораторный макет.
53
4.1. Описание лабораторной установки
Определение величины сопротивления резисторов производится по параметрам электрических колебаний, вырабатываемых специаль­ной электронной схемой лабораторного макета (рис. 5.2). Схема ма­кета устроена таким образом, что параметры, а именно частота гене­рируемых колебаний функционально связана с величиной сопротив­ления исследуемого резистора. Параметры генерируемых колебаний можно исследовать при помощи электронно-лучевого осциллографа, на экран которого выводится сигнал с выхода лабораторного макета.
Генератор колебаний прямоугольной формы построен на операци­онном усилителе (ОУ). Параметры колебаний в этой схеме определя­ются параметрами времязадающей RC-цепочки. Таким образом, зная параметры R и C, можно вычислить частоту генерируемых колебаний и наоборот, измерив частоту или длительность колебаний, можно опре­делить параметры любого из компонентов – R или C. Схема генератора представлена на рис. 5.2.
Рис. 5.2. Схема макета генератора прямоугольных импульсов на ОУ
Анализ работы схемы генератора основан на анализе дифферен­циального уравнения:
При начальных условиях UC(0) = – U ния имеет вид:
54
.
решение этого уравне-
Cmax
.
Значение напряжения, равное порогу срабатывания компаратора
+
=
+
ТУ
(UC(0) = U
) будет достигнуто спустя время
Cmax
)]/2(1ln[
RRCRt
.
32111
Период колебаний мультивибратора, соответственно:
)]/2(1ln[22
RRCRtT +==
. (5.1)
32111
4.2. Порядок выполнения работы
4.2.1. Определить тип и номиналы резисторов R1, R2 и по справоч-
ным материалам, приведённым в методических указаниях (см. табл. 5.2).
4.2.2. Подключить приборы к лабораторному макету.
4.2.3. Тщательно проверить правильность соблюдения полярности
питающего напряжения и правильность подсоединения осциллографа к макету (провод соединительного шнура черного цвета – «общий»
4.2.4. После проверки преподавателем правильности соединений
включить приборы в сеть, дать прогреться в течение 10 минут.
4.2.5. Отрегулировать чувствительность осциллографа по верти­кали таким образом, чтобы размер сигнала составлял от 2/3 до 3/4 размера экрана. Частоту генератора развертки осциллографа отрегу­лировать таким образом, чтобы на экране умещалось одно – два пол­ных периода колебаний сигнала.
4.2.6. Произвести измерение длительности периода колебаний.
4.2.7. Рассчитать по формулы (5.1) величину сопротивления R
1
сравнить её с номиналом, предварительно определённым по табл. 5.2.
4.2.8. Результаты измерений и расчётов занести в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Результаты измерений и расчётов
№
п/п
Тип
резистора
Мощность
рассеивания
Номинал Допуск
Факт. ТУ Факт.
Период
Т, мс
)/2(1ln[
RR
32
,
1 2 3 4 5 6 7 8 9
R1 С1-4 0,25 Вт R2 R3
Примечание: Графы 5-9 заполнять только для R1.
55
5. Содержание отчета
Отчёт должен содержать:
1) номер и название лабораторной работы;
2) цель работы;
3) перечень используемого оборудования, краткое описание ла­бораторной установки;
4) схемы измерений с соответствующими подписями;
5) заполненные таблицы с результатами измерений и расчётов;
6) выводы по работе;
7) ответы на контрольные вопросы (устно).
Контрольные вопросы
1. Классификация резисторов по конструкции.
2. Что такое резисторы общего назначения и специального назначения?
3. Перечислите основные параметры резисторов.
4. Параметры переменных резисторов.
5. Чем определяются шумы резистора?
6. Полупроводниковые резисторы.
7. Непроволочные резисторы. Основные типы.
56
Лабораторная работа № 6
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРНОЙ ЗАВИСИМОСТИ ТОКА
УТЕЧКИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОГО КОНДЕНСАТОРА
1. Цель работы
Познакомиться с различными типами конденсаторов и их услов­ными обозначениями; Изучить основные параметры конденсаторов; экспериментально измерить величину емкости конденсатора; иссле­довать температурную зависимость величины тока электролитиче­ского конденсатора от температуры.
2. Краткие теоретические сведения
Электрический конденсатор, ныне играющий важную роль в тех­нике, появился в 1745 г., т.е. почти за 150 лет до появления кабеля и за 100 лет до появления электрической машины. Первое применение конденсата в технике сильных токов относится к концу 70-х годов XIX в. Первая установка для повышения коэффициента мощности распределительных сетей с помощью конденсаторов была создана в 1895 г. Рабочим диэлектриком этих конденсаторов была парафиниро­ванная бумага, которая к тому времени стала занимать монопольное положение как активный диэлектрик силового конденсатора. Позднее парафиновая пропитка была заменена пропиткой нефтяным маслом. В 1900 г. была предложена напрессовка тонких слоёв олова на бу­мажные листы, что явилось прототипом современных металлобу­мажных конденсаторов, также находящих применение в силовом конденсаторостроении. Массовый выпуск конденсаторов для повы­шения коэффициента мощности был начат фирмой «Дженерал элек­трик» в 1919 г. Первый силовой конденсатор с диэлектриком из син­тетической плёнки был создан в 1926 г. в Германии. С начала 30-х годов для пропитки силовых конденсаторов стал применяться хлор­дифенил. К этому же времени относится начало разработка силовых конденсаторов с избыточным давлением пропитывающей жидкости.
57
В современных силовых конденсаторах на переменное напряже­ние частоты 50 Гц полипропиленовая пленка используется в комби­нации с конденсаторной бумагой, имеющей малые потери, и хлори­рованным дефинилом. В этом случае бумага, помещаемая между пленками, применяется как пористый диэлектрик, выполняющий од­новременно роль фитиля, втягивающего пропитывающую жидкость в поры и межслойное пространство, что повышает электрическую прочность и напряженность частичных разрядов комбинированного диэлектрика. В пространство между пленками и обкладками пропит­ка проникает достаточно хорошо благодаря хорошей смачиваемости алюминиевых обкладок.
Важнейшим параметром, характеризующим конденсатор, являет­ся электрическая емкость. Электрическая емкость конденсатора – это способность конденсатора накапливать на обкладках электрический заряд под действием внешнего поля.
Емкость конденсатора создается за счет процессов поляризации его диэлектрика в электрическом поле, т.е. смещения электронов, ионов, полярных молекул диэлектрика и т.д. В реальных диэлектри­ках всегда имеется несколько разных видов поляризации, хотя преоб­ладающим может быть один.
Основные параметры конденсаторов
– номинальное значение емкости конденсатора;
C
ном
δC – допустимое отклонение величины емкости от номинальной (%);
Up – номинальное рабочее напряжение;
Tp – максимальная и минимальная рабочие температуры;
TKE – температурный коэффициент емкости;
tgδ – тангенс угла потерь в конденсаторе.
Номинальная емкость – емкость конденсатора, обозначенная на корпусе или в сопроводительной документации. Номинальные значе­ния емкостей стандартизованы. Согласно стандарту СЭВ 1076-78 для емкостей установлены семь рядов номинальных значений: Е3, Е6, Е12, Е24, Е48, Е95, Е192. Цифры после буквы Е указывают число номи­нальных значений емкости в каждой декаде (десятичном интервале).
58
В условном обозначении номинальную емкость указывают в виде
[
]
°×=
конкретного значения, выраженного в пикофарадах (пФ) или микро­фарадах (мкФ).
Фактическое значение емкости может отличаться от номинально­го на величину допускаемого отклонения в процентах. Допускаемые отклонения кодируют соответствующими буквами (табл. 6.1).
Температурный коэффициент емкости ТКЕ. Этот параметр применяется для характеристики конденсаторов с линейной зависи­мостью емкости от температуры. Он определяет относительное изме­нение емкости от температуры при изменении ее на 1 С.
CdTdССТКЕ
/1)/()/1(
0
. (6.1)
Значения ТКЕ керамических конденсаторов и их кодированные обозначения приведены в табл. 6.2.
Таблица 6.1
Кодирование допускаемых отклонений емкости конденсаторов
Допускаемое
отклонение
емкости, %
±0,1 B(Ж) ±10 K(С) -20…+50 S(В)
±0,2 C(У) ±20 M(В) -20…+80 Z(А)
±0,5 D(Д) ±30 N(Ф) ±0,1 B
±1 F(Р) -10…+30 0 ±0,25 C ±2 G(Л) -10…+50 T(Э) ±0,5 D ±5 J(И) -10…+100 Y(Ю) ±1 F
Код
Допускаемое
отклонение
емкости, %
Код
Допускаемое
отклонение
емкости, %
Код
Слюдяные и полистирольные конденсаторы имеют ТКЕ в преде­лах (50…200 × 10-6) 1/ºC, поликарбонатные (±50 × 10-6) 1/ºС. Для кон­денсаторов с другими видами диэлектрика ТКЕ не номинируется. Для сегнетокерамических конденсаторов с нелинейным и ненормируе­мым отклонением емкости от температуры кодированные обозначе­ния допускаемых отклонений приведены в табл. 6.3.
Температура оказывает влияние не только на значение ёмкости конденсатора, но и на его ток утечки, характеризующий электриче­скую прочность изоляции. Температурное изменение тока утечки особенно велико у электролитических конденсаторов. Для электроли-
59
тических конденсаторов с алюминиевыми электродами максималь-
≤
≤
-6
ный ток утечки Iут (мкА) в рабочем диапазоне температур (обычно
-40…+85 °С) вычисляется по следующей эмпирической формуле:
CUI
ут
ут
01,0
CUI
03,0
(для CU≤1000)
(для CU>1000), (6.2)
где С выражена в мкФ, а U – в вольтах.
Номинальное напряжение – напряжение, обозначенное на кон­денсаторе (или указанное в документации), при котором он может работать в заданных условиях в течение срока службы с сохранением параметров в допустимых пределах. Для конденсатора с номиналь­ным напряжением до 10 КВ номинальные напряжения устанавлива­ются из ряда (ГОСТ 9665-77); 1; 1,6; 2,5; 3,2; 4; 6,3; 10; 16; 20; 25; 2;
40; 50; 63; 80; 100; 125; 160; 200; 250; 315; 350; 400; 450; 500; 630; 800; 1000; 1600; 2000; 2500; 3000; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000.
Таблица 6.2
Кодированные обозначения ТКЕ конденсаторов
Группа по ТКЕ
Новое
П 100(120) +100(+120) Красный
П40 +60 Синий Черная
П33 +33 Серый Серый -
МПО º Черный Голубой Черная
М33 -33 Коричневый Голубой Коричневая М47 -47 Голубой + красный
М75 -75 Красный Голубой Красная М150 -150 Оранжевый Красный Оранжевая М220 -220 Желтый Красный Желтая М330 -330 Зеленый Красный Зеленая М470 -470 Голубой Красный Синяя
М750(М700) -750(-700) Фиолетовый Красный -
М1500 -1500 Оранжевый +
М2200 -2200 Желтый
ТКЕ×10
(1/ºC)
обозначение
Цвет покрытия
конденсаторов
+ фиолетовый
оранжевый
+ оранжевый
Цветовой код
Старое обозначение
Цвет покрытия конденсаторов
Синий -
Голубой -
Зеленый -
Зеленый Желтая
Маркировочная
точка
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]