Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электронные компоненты и радиоматериалы. Лабораторный практикум
.pdf
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]
