Измерение сопротивления, ёмкости, индуктивности радиотехнических элементов

Целью настоящей работы является овладение методами определения электрического сопротивления, ёмкости, индуктивности радиотехнических элементов, оценка погрешности измерений, сравнительный анализ результатов, полученных разными методами.

Оборудование: измеритель L, C, R универсальный Е7-11, персональный компьютер со звуковой картой, устройство «LCR/OSC», набор резисторов, конденсаторов и индуктивностей, металлическая перемычка.

Методика работы с измерителем l, c, r универсальным е7-11 Принцип действия измерителя е7-11

Измеритель L, С, R универсальный Е7-11 предназначен для измерения индуктивности, ёмкости, сопротивления, тангенса угла потерь и добротности различных радиодеталей и элементов радиоцепей. В основу работы прибора положен мостовой метод измерения. Измерительная схема прибора представляет собой мост, коммутацией плеч которого могут быть получены 5 различных вариантов схем для измерения: сопротивления, ёмкости и тангенса угла потерь по последовательной схеме замещения, ёмкости и добротности по параллельной схеме замещения, индуктивности и добротности по последовательной схеме замещения, индуктивности и тангенса угла потерь по параллельной схеме замещения.

Измерение выполняется одинарными мостами переменного тока. Так как сопротивления плеч моста переменного тока в общем случае комплексные (рис.1),

то необходим учет фазовых соотношений. Для равновесного состояния моста

переменного тока справедливо соотношение,

записанное в комплексной форме;

(1)

где − − комплексные сопротивления плеч моста переменного тока.

Записав (1) в показательной форме, получим равенство

(2)

откуда следует, что — равенство произведений модулей комплексных сопротивлений противоположных плеч, а — равенство сумм их фазовых углов.

Чтобы напряжение на зажимах индикатора равнове­сия (ИР) моста переменного тока было равно нулю, необ­ходимо одновременное выполнение условий равновесия по модулю и фазе (последнее условие показывает, каки­ми по характеру должны быть сопротивления плеч моста, чтобы обеспечить, равновесие).

Мосты имеют общее отсчётное устройство при измерении ёмкости, индуктивности и сопротивления и общее плечо предельных резисторов. Переход от мостов для измерения ёмкости к мостам для измерения индуктивности осуществляется переключением комплексного плеча компенсации фазы.

Напряжение неравновесия мостовой схемы усиливается усилителем сигнала разбаланса и поступает на амплитудный или фазовый детекторы, являющиеся индикаторами баланса мостовой схемы.

Если измерение производится на постоянном токе, то напряжение постоянного тока на выходе моста преобразуется модулятором в напряжение переменного тока для увеличения чувствительности схемы.

Амплитудный детектор служит индикатором баланса при измерениях ёмкости и индуктивности. Фазовый детектор используется при измерении резисторов как на постоянном токе, так и на переменном. Применение фазового детектора в этом случае позволяет устранить влияние не уравновешиваемой мостом реактивности резистора на достижение баланса измерительной схемы. Фазовый детектор используется также при выборе предела измерения моста.