8.2.4. Измерение действительного значения индуктивности и резистивного сопротивления катушки индуктивности

Действительное значение индуктивности и резистивного сопротивления катушки индуктивности можно определить двумя способами:

1) путем измерения полного сопротивления катушки индуктивности по методике, изложенной в разделе 8.2.2., и последующих расчетов по формулам, приведенным в табл. 8.1.

2) путем подключение исследуемой катушки к зажимам «L_x» вместо вспомогательной (рис. 5.2).

В последнем случае требуется установить необходимую частоту генератора куметра. Настроить измерительный контур в резонанс на установленной частоте генератора путем изменения образцовой емкости куметра. Записать значения установленной частоты f , емкости образцового конденсатора С и добротности Qэфф при резонансе (резонанс определяют по максимуму показаний прибора, градуированного в значениях «Q») По значениям f, C, Qэфф вычислить эффективные значения:

индуктивность по формуле Lэфф= (1 / ω ² C)= (1 / 4 π ²f²C) (8.11)

резистивного сопротивления Rэфф= ω Lэфф / Qэфф (8.12)

8.2.5. Измерение собственной емкости и действительного значения индуктивности катушки индуктивности

Резонансную частоту контура, состоящего из исследуемой катушки индуктивности и образцового конденсатора куметра, определяют по выражению f= 1 / (2π ) (8.13)

где: C₀ - собственная емкость катушки индуктивности; С - значение емкости образцового конденсатора куметра при резонансной частоте.

Так как C₀ - постоянная величина для данной катушки индуктивности и не зависит от частоты, то для ее определения необходимо выполнить два измерения на различных частотах f₁ и f₂=n f₁. Тогда:

f₁= 1 / (2π , f₂= 1 / (2π ; (8.14)

где: С1 и С2 –значения емкостей, отсчитанные по шкале образцового конденсатора куметра при резонансе соответственно на частотах f₁ и f₂.

Решив систему из двух уравнений относительно C₀, получим

С0= = (8.15)

Если значение С₂ отсчитывается на частоте f₂=2 f₁, то

С0= (8.16)

Определив собственную емкость катушки индуктивности, легко рассчитать действительное значение катушки индуктивности, используя выражение 8.7 или 8.13.

8.2.6.Измерение параметров конденсаторов

Методика измерения параметров конденсатора аналогична методике измерения полного сопротивления (раздел 8.2.2.) Однако в том случае, задача несколько проще, так как заранее известно, что исследуемое сопротивление имеет емкостной характер.

Малые исследуемые емкости, значения которых меньше емкости образцового конденсатора куметра, измеряют при параллельном подключении конденсатора к контуру куметра (зажимы «Сх») (рис. 5.4.).

Если не задана частота, на которой необходимо определить параметры конденсатора, то поступают так:

• подключают к зажимам «Lх» вспомогательную или любую катушку индуктивности (рис. 5.1.);

• устанавливают емкость образцового конденсатора куметра, близкую к его максимальному значению, например для куметра Е9-4 350-400 пФ;

• регулировкой частоты генератора куметра получают явление резонанса в измерительном контуре;

• записывают значения установленной резонансной частоты, установленной емкости С1 и полученной при этом добротности Q₁;

• подключают к зажимам куметра «Сх» исследуемый конденсатор (рис. 5.4.) и изменением емкости образцового конденсатора куметра восстанавливают резонанс на прежней частоте;

• записав новые значения емкости образцового конденсатора куметра С₂ и добротности Q2 , по формулам для параллельного включения исследуемого объекта определяют его параметрами (табл. 8.1.)

Если задана частота, на которой необходимо определить параметры конденсатора, то измерение параметров конденсатора выполняют аналогично изложенному выше. Однако, при этом, резонанс устанавливают не регулировкой частоты генератора куметра, а регулировкой емкости образцового конденсатора куметра.

Если при подключении исследуемого конденсатора к зажимам «Сх» восстановить резонанс путем изменения емкости образцового конденсатора куметра не удается, то, очевидно, емкость исследуемого конденсатора превышает значение С1 – (Собр min). В этом случае исследуемый конденсатор необходимо включить последовательно с вспомогательной катушкой индуктивности с зажимами «Lх» (рис. 5.5.). Восстановить резонанс изменением емкости образцового конденсатора куметра, записать новые значения С₂ и Q₂ и вычислить параметры исследуемого конденсатора по формулам, приведенным в табл. 8.1. для последовательного включения Zх к контуру.