დღეს ბაზარზე ბევრი მოწყობილობაა, რომელიც ზომავს ტევადობას და ინდუქციურობას, მაგრამ ისინი რამდენჯერმე ძვირია, ვიდრე ჩინური მულტიმეტრი. ვისაც ყოველდღიურად სჭირდება ტევადობის ან ინდუქციურობის გაზომვა, აუცილებლად იყიდის თავისთვის, მაგრამ რა უნდა გააკეთოს, თუ ასეთი საჭიროება წარმოიქმნება ძალიან იშვიათად? ამ შემთხვევაში, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ქვემოთ აღწერილი მეთოდი.
ცნობილია, რომ თუ მართკუთხა პულსი დაიტანება ინტეგრირებულ RC ჯაჭვზე, პულსის ფორმა შეიცვლება და იგივე იქნება როგორც სურათზე.
დროს, რომლის დროსაც კონდენსატორზე ძაბვა აღწევს მიწოდებული ძაბვის 63%-ს, ეწოდება ტაუ. ფორმულა, რომლითაც ტაუ გამოითვლება, ნაჩვენებია ფიგურაში.
ამ შემთხვევაში, ისინი ამბობენ, რომ ინტეგრირებულმა ჯაჭვმა გაათანაბრა მართკუთხა პულსის წინა მხარეები.
ასევე ცნობილია, რომ თუ პარალელურ LC წრეზე მართკუთხა პულსი გამოიყენება, წრედში გაჩნდება დამსხვრეული რხევები, რომელთა სიხშირე წრედის რეზონანსული სიხშირის ტოლია. მიკროსქემის რეზონანსული სიხშირე ნაპოვნია ტომსონის ფორმულის გამოყენებით, საიდანაც შეიძლება გამოვხატოთ ინდუქციურობა.
წრე დაკავშირებულია პატარა კონდენსატორის საშუალებით, რაც უფრო პატარაა, მით უკეთესი, რაც ზღუდავს წრეში შემავალ დენს. მოდი ვნახოთ, როგორ ზღუდავს დენს პატარა კონდენსატორი.
იმისათვის, რომ კონდენსატორი დატენოს ნომინალურ ძაბვაზე, მას გარკვეული მუხტი უნდა გადაეცეს. რაც უფრო მცირეა კონდენსატორის ტევადობა, მით ნაკლები დამუხტვა სჭირდება ფირფიტებზე ძაბვას, რომ მიაღწიოს პულსის ძაბვას. როდესაც პულსს ვაყენებთ, პატარა კონდენსატორი ძალიან სწრაფად იტენება და კონდენსატორის ფირფიტებზე ძაბვა ხდება პულსის ძაბვის ტოლი. ვინაიდან კონდენსატორისა და პულსის ძაბვა თანაბარია, არ არსებობს პოტენციური განსხვავება, შესაბამისად, დენი არ მიედინება. უფრო მეტიც, დენმა შეიძლება შეწყვიტოს გადინება კონდენსატორში პულსის დაწყებიდან გარკვეული პერიოდის შემდეგ და დარჩენილი იმპულსური დროის განმავლობაში ენერგია არ მიეწოდება წრეს.
ექსპერიმენტის ჩასატარებლად გვჭირდება მართკუთხა პულსის გენერატორი 5-6KHz სიხშირით.
თქვენ შეგიძლიათ შეიკრიბოთ იგი ქვემოთ მოცემულ ფიგურაში მოცემული სქემის მიხედვით ან გამოიყენოთ სიგნალის გენერატორი, მე ეს გავაკეთე ორივე გზით.
ახლა, გავიხსენოთ, როგორ იქცევა ინტეგრირებული RC ჯაჭვი და პარალელური LC წრე, როდესაც გამოიყენება მართკუთხა პულსი, მოდით შევკრიბოთ სურათზე ნაჩვენები მარტივი წრე.
ჯერ გავზომოთ კონდენსატორის ტევადობა; დიაგრამაზე მისი კავშირის მდებარეობა მითითებულია როგორც C?. მე არ მქონდა ხელზე 1K რეზისტორი, ამიტომ გამოვიყენე 100 Ohm და 10pF კონდენსატორის ნაცვლად გამოვიყენე 22pF კონდენსატორი. პრინციპში, შეგიძლიათ აირჩიოთ რეზისტორის ნებისმიერი მნიშვნელობა, მაგრამ არაუმეტეს 50 Ohm, წინააღმდეგ შემთხვევაში გენერატორის ძაბვა მნიშვნელოვნად დაეცემა.
ამ ექსპერიმენტში გამოვიყენებ სიგნალის გენერატორს, რომლის გამომავალი წინაღობა არის 50 Ohm. ჩავრთოთ გენერატორი და დავაყენოთ ამპლიტუდა 4 ვ-ზე, თუ გენერატორს მიკროსქემის მიხედვით აწყობთ, ამპლიტუდის რეგულირება შეგიძლიათ მიწოდების ძაბვის შეცვლით.
კონდენსატორის პარალელურად დავაკავშიროთ ოსილოსკოპის ზონდები. შემდეგი სურათი უნდა გამოჩნდეს ოსცილოსკოპზე.
ცოტა გავზარდოთ.
გავზომოთ დრო, რომლის დროსაც კონდენსატორზე ძაბვა აღწევს პულსის ძაბვის 63%-ს ანუ 2,52 ვ.
ის უდრის 14,8 uS-ს. ვინაიდან გენერატორის წინააღმდეგობა სერიულად არის დაკავშირებული ჩვენს ჯაჭვთან, ეს გასათვალისწინებელია; შედეგად, აქტიური წინააღმდეგობა უდრის 150 Ohm-ს. მოდით გავყოთ ტაუს მნიშვნელობა (14,8 uS) წინააღმდეგობაზე (150 Ohm) და ვიპოვოთ ტევადობა, ის უდრის 98,7 nF. კონდენსატორზე წერია რომ ტევადობა არის 100nF.
ახლა გავზომოთ ინდუქციურობა. დიაგრამაზე ინდუქტორის შეერთების ადგილი აღინიშნება L?. ჩვენ ვაკავშირებთ კოჭას, ჩართეთ გენერატორი და ვაკავშირებთ ოსილოსკოპის ზონდს მიკროსქემის პარალელურად. ოსცილოსკოპზე ვნახავთ შემდეგ სურათს.
ჩვენ ვზრდით სკანირებას.
ჩვენ ვხედავთ, რომ რხევის პერიოდი არის 260KHz.
ზონდის ტევადობა არის 100pF და ამ შემთხვევაში მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული, რადგან ეს არის მიკროსქემის ტევადობის 10%. მიკროსქემის მთლიანი ტევადობა არის 1.1nF. ახლა მოდით ჩავანაცვლოთ კონდენსატორის ტევადობა (1.1nF) და რხევის სიხშირე (260KHz) ინდუქციურობის საპოვნელად. ასეთი გამოთვლებისთვის მე ვიყენებ Coil32 პროგრამას.
შედეგი არის 340.6uH; თუ ვიმსჯელებთ მარკირების მიხედვით, ინდუქციურობა არის 347uH და ეს შესანიშნავი შედეგია. ეს მეთოდი საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ ინდუქციურობა 10%-მდე შეცდომით.
ახლა ჩვენ ვიცით, როგორ გავზომოთ კონდენსატორის ტევადობა და კოჭის ინდუქციურობა ოსილოსკოპის გამოყენებით.
მოწყობილობები პირდაპირი შეფასებისა და შედარებისთვის
საზომი ინსტრუმენტები გაზომილი სიმძლავრის მნიშვნელობის უშუალოდ შესაფასებლად მოიცავს მიკროფარადმეტრები, რომლის მოქმედება ეფუძნება ალტერნატიული დენის წრეში დენის ან ძაბვის დამოკიდებულებას მასში შემავალ სიდიდეზე. ტევადობის მნიშვნელობა განისაზღვრება აკრიფეთ მრიცხველის მასშტაბით.
უფრო ფართოდ გამოიყენება ინდუქციების გასაზომად AC დაბალანსებული ხიდები, რაც საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ მცირე გაზომვის შეცდომა (1%-მდე). ხიდი იკვებება გენერატორებით, რომლებიც მუშაობენ ფიქსირებული სიხშირით 400-1000 ჰც. ინდიკატორად გამოიყენება რექტიფიკატორი ან ელექტრონული მილივოლტმეტრები, ასევე ოსცილოსკოპის ინდიკატორები.
გაზომვა ხდება ხიდის დაბალანსებით მისი ორი მკლავის ალტერნატიული რეგულირების შედეგად. ჩვენებები აღებულია იმ მკლავების სახელურების კიდურებიდან, რომლითაც ხიდი დაბალანსებულია.
მაგალითად, განვიხილოთ საზომი ხიდები, რომლებიც ეფუძნება EZ-3 ინდუქციურ მრიცხველს (ნახ. 1) და E8-3 ტევადობის მრიცხველს (ნახ. 2).
ბრინჯი. 1. ხიდის წრე ინდუქციურობის გასაზომად
ბრინჯი. 2. ხიდის წრე ტევადობის საზომი მცირე (a) და დიდი (b) დანაკარგებით
როდესაც ხიდი დაბალანსებულია (ნახ. 1), კოჭის ინდუქციურობა და მისი ხარისხის ფაქტორი განისაზღვრება Lx = R1R2C2 ფორმულებით; Qx = wR1C1.
ხიდების დაბალანსებისას (ნახ. 2), გაზომილი ტევადობა და დაკარგვის წინააღმდეგობა განისაზღვრება ფორმულების გამოყენებით.
ტევადობისა და ინდუქციურობის გაზომვა ამმეტრ-ვოლტმეტრის მეთოდით
მცირე სიმძლავრის (არაუმეტეს 0,01 - 0,05 μF) და მაღალი სიხშირის ინდუქტორების გასაზომად მათი მოქმედების სიხშირეების დიაპაზონში, ფართოდ გამოიყენება რეზონანსული მეთოდები. რეზონანსული წრე ჩვეულებრივ მოიცავს მაღალი სიხშირის გენერატორს, ინდუქციურად ან ტევადობის საშუალებით, რომელიც დაკავშირებულია საზომი LC წრე. მგრძნობიარე მაღალი სიხშირის მოწყობილობები, რომლებიც რეაგირებენ დენზე ან ძაბვაზე, გამოიყენება რეზონანსულ ინდიკატორებად.
ამპერმეტრ-ვოლტმეტრის მეთოდი ზომავს შედარებით დიდ ტევადობას და ინდუქციურობას, როდესაც საზომი წრე იკვებება დაბალი სიხშირის წყაროდან 50 - 1000 ჰც.
გაზომვებისთვის, შეგიძლიათ გამოიყენოთ დიაგრამები ნახ. 3.
ნახაზი 3. სქემები დიდი (ა) და მცირე (ბ) ალტერნატიული დენის წინააღმდეგობების გასაზომად
ინსტრუმენტის წაკითხვის მიხედვით, მთლიანი წინააღმდეგობა
სად
ამ გამონათქვამებიდან შეიძლება დადგინდეს
როდესაც კონდენსატორში ან ინდუქტორში აქტიური დანაკარგები შეიძლება იყოს უგულებელყოფილი, გამოიყენეთ სქემა ნახ. 4. ამ შემთხვევაში
ბრინჯი. 4. დიდი (ა) და მცირე (ბ) წინაღობების გაზომვის სქემები ამმეტრ-ვოლტმეტრის მეთოდით.
ორი კოჭის ურთიერთინდუქციურობის გაზომვა
რადიომოყვარულებისთვის ყველაზე მარტივი და ხელმისაწვდომი გზა დაბალი სიხშირის კოჭის ინდუქციურობის გასაზომად (დაბალი სიხშირის ინდუქტორი, ფოლადის ბირთვიანი ტრანსფორმატორის გრაგნილი და ა.შ.) შემდეგია:
1) აკრიფეთ ნახ. ; როგორც მოწყობილობა, რომელიც ზომავს ძაბვას ცვლადი რეზისტორზე R და ხვეულზე L xგამოიყენეთ ტესტერი ან ცალკე AC ვოლტმეტრი; რეზისტორის მაქსიმალური წინააღმდეგობის მნიშვნელობა 0,25-1-0,5 ვტ-ის გაფრქვევის სიმძლავრით არჩეულია 100-30000 Ohms-ის ფარგლებში (დამოკიდებულია მოსალოდნელ მნიშვნელობაზე).
2.32. დაბალი სიხშირის ხვეულების ინდუქციების გაზომვა
2) დამონტაჟებულია ავტოტრანსფორმატორის გამოყენებით ATძაბვა არის 10 ვ და შეამჩნია კითხვა U 1ვოლტმეტრი, ანუ ძაბვის ვარდნა შესამოწმებელ კოჭზე;
3) გადამრთველის სლაიდერის გადაადგილება პოზიციიდან 1-3 თანამდებობაზე 1-2 , რითაც აკავშირებს ვოლტმეტრს რეზისტორთან პარალელურად და ირჩევს წინააღმდეგობის ასეთ მნიშვნელობას R = R2, რომლის დროსაც რეზისტორზე ძაბვის ვარდნა ასევე ტოლია U 1.
4) გამოთვალეთ კოჭის ინდუქციურობა ფორმულის გამოყენებით:
L" x = 0.00318 √ RR 2 Gn, (32)
სად R 1და R 2- რეზისტორის წინააღმდეგობა (Ohm), როდესაც გადამრთველი სლაიდერი არის 1-3 და 1-2 პოზიციებზე.
ცვლადი რეზისტორის არარსებობის შემთხვევაში, კოჭის ინდუქციურობა იზომება ფიქსირებული რეზისტორის გამოყენებით. გაზომვის სქემა და პროცესი იგივე რჩება, მაგრამ გაანგარიშების ფორმულა L x- ავსებს მამრავლით U 1/U 2, ანუ იღებს ფორმას:
L"" x = 0.00318 R(U 1 /U 2) Gn, (33)
სად რ- რეზისტორების წინააღმდეგობა, Ohm,
U 1და U 2- ვოლტმეტრის ჩვენებები გადამრთველის სლაიდერის 1-3 და 1-2 პოზიციებზე.
უმეტეს შემთხვევაში, გრაგნილების ინდუქციური წინააღმდეგობა გაცილებით მაღალია, ვიდრე მათი აქტიური წინააღმდეგობა, ამიტომ ზემოხსენებული ფორმულები იძლევა საკმაოდ ზუსტ ინდუქციურ მნიშვნელობებს.
თუმცა, თუ ხვეულების რაოდენობა მცირეა და პირდაპირი (ან ალტერნატიული) დენის წინააღმდეგობა მაღალია (რამდენიმე ათეული ან ასეული Ohms), მაშინ L"xდა L""xგამოითვლება სხვა, უფრო ზუსტი ფორმულების გამოყენებით, კერძოდ:
სად რ- რეზისტორების წინააღმდეგობა, როდესაც გადამრთველი სლაიდერია 1-2 პოზიციაზე; უ- ძაბვა სერიით დაკავშირებული რდა Lx; U 2- რეზისტორზე ძაბვა ტოლია ძაბვის U 1ბორბალზე L x;
L x" = 0.00318 R 0 / tan α,
სად რ- გრაგნილის აქტიური წინააღმდეგობა;
α - ABC () სამკუთხედის BC გვერდით წარმოქმნილი კუთხე და B წერტილიდან LS გვერდის გაგრძელებამდე დაშვებული პერპენდიკულარი.
ბრინჯი. 2.40. დაძაბულობის სამკუთხედის განმსაზღვრელი კუთხე α
კუთხის ტანგენტი α ისინი ასე პოულობენ. დაწექი თვითნებურ სწორ ხაზზე MN() ხაზის სეგმენტი ACძაბვის პროპორციული U 2რეზისტორზე რ. შემდეგ დახაზეთ ქულებიდან ადა თანორივე ცენტრიდან, სტრესის პროპორციული რადიუსით უელექტრომომარაგება და ძაბვა U 1გრაგნილზე ორი რკალი. შეაერთეთ წერტილი INამ რკალების გადაკვეთა წერტილთან თანდა ჩამოაგდეთ წერტილიდან INპერპენდიკულარული BDპირდაპირ MN. და ბოლოს, გააგრძელეთ სიმაღლე BDსამკუთხედი ABC 100 მმ-მდე (სეგმენტი DK) და გაიარეთ წერტილი TOპირდაპირი კპგვერდის პარალელურად მზესამკუთხედი ABC. თუ ავიღებთ სეგმენტს DKთითო ერთეულზე, შემდეგ გათიშულია სწორ ხაზზე MNხაზის სეგმენტი პ.დ.და რიცხობრივად ტოლი იქნება კუთხის ტანგენტს α .
იმ შემთხვევებში, როდესაც კოჭის DC წინააღმდეგობა აღემატება მის ინდუქციურ რეაქტიულობას, გაზომეთ Lxხორციელდება სხვა, უფრო მაღალი სიხშირით (მაგალითად, 400 ან 800 ჰც). ამ გაზრდილი (აუდიო) სიხშირის ძაბვის წყაროს გამოსავალზე ძაბვის ტალღის ფორმა უნდა იყოს სინუსოიდური.
ბრინჯი. 2.41. კუთხის ტანგენსის პოვნის საკითხზე α
სიხშირეზე გადასვლისას, რომელიც არ უდრის 50 ჰც-ს, კოეფიციენტის ნაცვლად შეიყვანეთ ფორმულებში (32) ~ (35) 0,00318 ფაქტორი 1/2π ველექტრომომარაგების წრე, სადაც ვ- მიკროსქემის ელექტრომომარაგების სიხშირე.
სამოყვარულო ინდუქციური მრიცხველების დიდი უმრავლესობა კონტროლერებზე ზომავს გენერატორის სიხშირეს, რომელიც მუშაობს დაახლოებით 100 kHz სიხშირეზე, და მიუხედავად იმისა, რომ მათ სავარაუდოდ აქვთ გარჩევადობა 0.01 μH, სინამდვილეში, ინდუქციებით 0.5 და ქვემოთ, ისინი კარგი შემთხვევითი რიცხვების გენერატორია. , არა მოწყობილობა. რადიოსიხშირული მოწყობილობების შემქმნელს სამი გზა აქვს:
- შესვენება off
- შეიძინეთ სამრეწველო წინაღობის მრიცხველი და იჩქარეთ ცოტა ხნით
- გააკეთე რაღაც უფრო მაღალი სიხშირით და ფართოზოლოვანი.
ბევრი ონლაინ კალკულატორის არსებობა რადიკალურად ამარტივებს დავალებას; თქვენ შეგიძლიათ გაუმკლავდეთ მხოლოდ ერთი გენერატორით, რომელიც დაკავშირებულია სიხშირის მრიცხველთან, დიდი მოხერხებულობის დაკარგვის გარეშე, მაგრამ ფუნქციონირების გაზრდის გარეშე.
დანართს შეუძლია გაზომოს ინდუქცია 0,05 μH-დან. გამომავალი ძაბვა არის დაახლოებით 0,5 ვ. ტერმინალების თვითინდუქციურობა არის 0.04 μH. გამომავალი სიხშირის დიაპაზონი: xs...77 MHz.
ფართოზოლოვანი გენერატორი დამზადებულია ცნობილი ორპუნქტიანი მიკროსქემის მიხედვით და ნაკლებად მგრძნობიარეა სიხშირის დაყენების წრედის ხარისხის ფაქტორის მიმართ. 
უმცირესი ინდუქციების გასაზომად, არჩეული ტევადობა იყო 82 pf; შეყვანის ტევადობასთან ერთად, გამოთვლილი მნიშვნელობა (კალკულატორისთვის) არის დაახლოებით 100 pf (მრგვალი რიცხვები უფრო მოსახერხებელია), ხოლო მაქს. გენერირების სიხშირე დაახლოებით 80 MHz. სქემიდან ძაბვა მიეწოდება განმეორებით vt2 და მისგან ემიტერს vt1, რითაც ახორციელებს PIC-ს. კარიბჭის ზოგჯერ გამოყენებული პირდაპირი კავშირი წრედთან იწვევს გენერატორის არასტაბილურ მუშაობას 20-30 MHz სიხშირეზე, ამიტომ გამოიყენება იზოლაციის კონდენსატორი c1. საველე ეფექტის ტრანზისტორს უნდა ჰქონდეს საწყისი გადინების დენი მინიმუმ 5 mA, წინააღმდეგ შემთხვევაში ტრანზისტორი ოდნავ უნდა გაიხსნას რამდენიმე ასეული kOhms წინააღმდეგობით დადებითიდან კარიბჭემდე. უმჯობესია გამოიყენოთ ტრანზისტორი მაღალი გამტარიანობით, ეს გაზრდის წყაროდან აღებულ გამომავალ ძაბვას. მიუხედავად იმისა, რომ თავად გენერატორი პრაქტიკულად არ არის მგრძნობიარე ტრანზისტორების ტიპების მიმართ.
ონლაინ კალკულატორები გამოიყენება გამოთვლებისთვის
ყველაზე მოსახერხებელი
ყველაზე მოუხერხებელი
გლამურული, მაგრამ ხასიათით
მოწყობილობაში დაყენების მოცულობა შეიძლება იყოს ნებისმიერი, თუნდაც ჩინური თიხა. უმჯობესია გქონდეთ საცნობარო კოჭები და ჩადეთ გაზომილი ტევადობა კალკულატორში, თუმცა სინამდვილეში ეს არ არის საჭირო.
უკანა მხარეს ფოლგა გამოიყენება ეკრანად.
ხვეულისკენ მიმავალი მილები დამზადებულია მოქნილი ბრტყელი წნული მილების სახით 2 სმ სიგრძით. ნიანგებთან ერთად.
http://edisk.ukr.net/get/377203737/%D0%B8%D0%BD%D0%B4.lay6
გამოყენების მახასიათებლები.
ელექტრომომარაგებისთვის უმჯობესია მიაწოდოთ შესაბამისი ტერმინალი სიხშირის მრიცხველზე.
ხვეულამდე მილები უნდა იყოს რაც შეიძლება სწორი, თუ გაზომილია ულტრა დაბალი ინდუქციები. შედეგიდან თქვენ უნდა გამოაკლოთ ტერმინალების თვითინდუქციურობა 0.04 μH. მინიმალური გაზომვადი ინდუქციურობა დაახლოებით იგივეა.
100 μH-მდე ინდუქციების გასაზომად, შესაფერისია სტანდარტული ტევადობა; მის ზემოთ, უმჯობესია გამოიყენოთ დამატებითი ტევადობა 1N-დან, წინააღმდეგ შემთხვევაში იქნება შეცდომა კოჭის შეფერხების ტევადობიდან.
შეფერხების ტევადობის გასაზომად, თქვენ უნდა გაზომოთ ინდუქციურობის ნამდვილი მნიშვნელობა C 10-100n-ით, შემდეგ გაზომოთ სიხშირე სტანდარტული ტევადობით (100 pf), შეიყვანეთ იგი კალკულატორში, შემდეგ გამოთვალეთ მთლიანი ტევადობა, საიდანაც გჭირდებათ გამოვაკლოთ 100 pf.
მაგალითი. ღერძული ინდუქტორი 3.8 mH, სტანდარტული ტევადობის სიხშირით 228 kHz, საერთო ტევადობა 128 pF, შემობრუნება 28.
სქემებში ტევადობა გამოითვლება იმავე გზით.
დაბალი სიხშირის LV მაგნიტურ სქემებზე ჩოხების გასაზომად, მათ უნდა ჰქონდეთ მობრუნების საკმარისად დიდი რაოდენობა, მაგალითად, 2000NN რგოლებზე მინიმუმ 20, წინააღმდეგ შემთხვევაში სიხშირე შეიძლება იყოს უფრო მაღალი ვიდრე სამუშაო სიხშირე მათთვის (400 kHz-მდე). და გენერაცია საუკეთესო შემთხვევაში შეფერხდება და უარეს შემთხვევაში პულსირდება, როგორც ბლოკირების გენერატორში, კილოჰერცის სიხშირით. დაბალი შემობრუნებისთვის საჭიროა დამატებითი სიმძლავრე.
მარყუჟის ხვეულების, ჩოკებისა და ტრანსფორმატორის გრაგნილების დამახასიათებელი ძირითადი პარამეტრი არის ინდუქციური L. მაღალი სიხშირის სქემებში გამოყენებულია ხვეულები, რომელთა ინდუქციურობაა მიკროჰენრის მეასედებიდან ათეულ მილიჰენამდე; დაბალი სიხშირის სქემებში გამოყენებულ ხვეულებს აქვთ ასობით და ათასობით ჰენრის ინდუქციურობა. მიზანშეწონილია გაზომოთ მაღალი სიხშირის კოჭების ინდუქციურობა, რომლებიც რხევითი სისტემების ნაწილია, ცდომილება არაუმეტეს 5%; უმეტეს შემთხვევაში, მისაღებია გაზომვის შეცდომა 10-20%-მდე.
ბრინჯი. 1. ინდუქტორის ეკვივალენტური სქემები.
თითოეულ კოჭას, გარდა ინდუქციურობის L-ისა, ასევე ახასიათებს საკუთარი (გადაბრუნების) ტევადობა C L და აქტიური დანაკარგის წინააღმდეგობა RL, რომელიც განაწილებულია მის სიგრძეზე. პირობითად, ითვლება, რომ L, C L და R L კონცენტრირებულია და ქმნიან დახურულ რხევის წრეს (ნახ. 1, ა) საკუთარი რეზონანსული სიხშირით.
f L = 1/(LC L) 0.5
ტევადობის C L გავლენის გამო, როდესაც იზომება f მაღალი სიხშირით, განისაზღვრება არა ჭეშმარიტი ინდუქციურობა L, არამედ ინდუქციურობის ეფექტური ან დინამიური მნიშვნელობა.
L d = L/(1-(2*π*f) 2 *LC L) = L/(1-f 2 / f L 2)
რომელიც შეიძლება მკვეთრად განსხვავდებოდეს დაბალ სიხშირეებზე გაზომილი L ინდუქციისგან.
სიხშირის მატებასთან ერთად, ინდუქტორებში დანაკარგები იზრდება ზედაპირული ეფექტის, ენერგეტიკული გამოსხივების, მიკერძოებული დენებისაგან გრაგნილის იზოლაციაში და ჩარჩოში და მორევის დინებების ბირთვში. ამრიგად, კოჭის ეფექტური აქტიური წინააღმდეგობა Rd შეიძლება მნიშვნელოვნად აღემატებოდეს მის წინააღმდეგობას RL, რომელიც იზომება ომმეტრით ან DC ხიდით. კოჭის ხარისხის ფაქტორი ასევე დამოკიდებულია f სიხშირეზე:
Q L = 2*π*f*L d /R d.
ნახ. 1, b, გვიჩვენებს ინდუქტორის ეკვივალენტურ წრედს მისი მუშაობის პარამეტრების გათვალისწინებით. ვინაიდან ყველა პარამეტრის მნიშვნელობები დამოკიდებულია სიხშირეზე, მიზანშეწონილია შეამოწმოთ კოჭები, განსაკუთრებით მაღალი სიხშირის, ენერგიის წყაროს რხევის სიხშირეზე, რომელიც შეესაბამება მათ მუშაობის რეჟიმს. ტესტის შედეგების დადგენისას ჩვეულებრივ გამოტოვებულია აბონენტი "d".
ინდუქტორების პარამეტრების გასაზომად, ძირითადი მეთოდები გამოიყენება ვოლტმეტრი - ამპერმეტრი, ხიდი და რეზონანსი. გაზომვამდე, ინდუქტორი უნდა შემოწმდეს ღია სქემებისა და მოკლე ჩართვის მოხვევებზე. ღია წრე ადვილად გამოვლენილია ნებისმიერი ომმეტრის ან ზონდის გამოყენებით, ხოლო მოკლე სქემების იდენტიფიცირებას სპეციალური ტესტი სჭირდება.
ინდუქტორების მარტივი ტესტებისთვის ზოგჯერ გამოიყენება კათოდური სხივების ოსილოსკოპები.
მოკლედ შერთვის მოხვევის მითითება
მოკლე ჩართვის არარსებობის შემოწმება ყველაზე ხშირად ხორციელდება სატესტო კოჭის სხვა კოჭის მახლობლად განთავსებით, რომელიც არის ავტოგენერატორის რხევითი წრის ნაწილი, რხევების არსებობა, რომელშიც და მათი დონე კონტროლდება ტელეფონების, ციფერბლატის, ელექტრონული გამოყენებით. შუქი ან სხვა მაჩვენებელი. მოკლე ჩართვის მოხვევის მქონე კოჭა შემოაქვს აქტიურ დანაკარგებსა და რეაქტიულობას მასთან დაკავშირებულ წრეში, ამცირებს მიკროსქემის ხარისხის ფაქტორს და ეფექტურ ინდუქციურობას; შედეგად, თვითოსცილატორის რხევები შესუსტდება ან თუნდაც ჩავარდება.
ბრინჯი. 2. რეზონანსული ტევადობის მრიცხველის სქემა შთანთქმის ფენომენის გამოყენებით.
ამ ტიპის მგრძნობიარე მოწყობილობა შეიძლება იყოს, მაგალითად, გენერატორი, რომელიც დამზადებულია ნახ. 2. მოკლე ჩართვით შემობრუნებული ხვეული, რომელიც მიახლოებულია მარყუჟის ხვეულთან L1, გამოიწვევს მიკროამმეტრის μA ჩვენებების შესამჩნევ ზრდას.
სატესტო წრე შეიძლება იყოს სერიული წრე, რომელიც მორგებულია კვების წყაროს სიხშირეზე (იხ. „რადიო“, 72-5-54); ამ მიკროსქემის ელემენტებზე ძაბვა, რომელსაც აკონტროლებს გარკვეული ინდიკატორი, შესამოწმებელი კოჭის მოკლე ჩართვის შემობრუნების გავლენის ქვეშ შემცირდება დეტუნირებისა და დანაკარგების გაზრდის გამო. ასევე შესაძლებელია გამოიყენოს დაბალანსებული AC ხიდი, რომლის ერთ-ერთი მკლავი ამ შემთხვევაში უნდა იყოს საკომუნიკაციო კოჭა (L x კოჭის ნაცვლად); შემოწმებული ხვეულების მოკლე ჩართვა გამოიწვევს ხიდში დისბალანსს.
სატესტო მოწყობილობის მგრძნობელობა დამოკიდებულია საზომი მიკროსქემის ხვეულსა და შესამოწმებელ კოჭას შორის შეერთების ხარისხზე; მისი გაზრდის მიზნით მიზანშეწონილია ორივე სპირალის განთავსება საერთო ბირთვზე, რომელიც ამ შემთხვევაში ღიაა.
სპეციალური ინსტრუმენტების არარსებობის შემთხვევაში, რადიო მიმღები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მაღალი სიხშირის კოჭების შესამოწმებლად. ეს უკანასკნელი მორგებულია ზოგიერთ კარგად მოსმენილ სადგურზე, რის შემდეგაც შესამოწმებელი ხვეული მოთავსებულია მისი ერთ-ერთი მოქმედი მარყუჟის ხვეულთან, მაგალითად მაგნიტურ ანტენასთან (სასურველია მასთან ერთად იმავე ღერძზე). თუ არის მოკლე ჩართვის შემობრუნება, ხმა შესამჩნევად შემცირდება. მოცულობის შემცირება ასევე შეიძლება მოხდეს, თუ მიმღების დარეგულირების სიხშირე ახლოსაა შესამოწმებელი ხვეულის ბუნებრივ სიხშირესთან. ამიტომ, შეცდომების თავიდან ასაცილებლად, ტესტი უნდა განმეორდეს მიმღების სხვა სადგურზე დაყენებისას, პირველიდან საკმარისად დაშორებული სიხშირით.
ინდუქციების გაზომვა ვოლტმეტრ-ამმეტრის მეთოდით
ვოლტმეტრი - ამპერმეტრის მეთოდიგამოიყენება შედარებით დიდი ინდუქციების გასაზომად, როდესაც საზომი წრე იკვებება დაბალი სიხშირის წყაროდან F = 50...1000 ჰც.
გაზომვის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 3, ა. ინდუქტორის Z წინაღობა გამოითვლება ფორმულით
Z = (R2+X2) 0.5 = U/I
ალტერნატიული დენის მოწყობილობების V ~ და mA ~ წაკითხვის საფუძველზე. ვოლტმეტრის ზედა (დიაგრამის მიხედვით) ტერმინალი უკავშირდება წერტილს აზ<< Z в и к точке ბ Z >> Z a-ზე, სადაც Z in და Z a არის ვოლტმეტრის V ~ და მილიამმეტრი mA ~-ის ჯამური შეყვანის წინააღმდეგობები, შესაბამისად. თუ დანაკარგები მცირეა, ე.ი<< X = 2*π*F*L x , то измеряемая индуктивность определяется формулой
L x ≈ U/(2*π*F*I).
მათი ზომის შემცირების მიზნით, დიდი ინდუქციური კოჭები, როგორც წესი, მზადდება ფოლადის ბირთვებით. ამ უკანასკნელის არსებობა იწვევს მაგნიტური ნაკადის არაწრფივ დამოკიდებულებას კოჭში გამავალ დენზე. ეს ურთიერთობა განსაკუთრებით რთული ხდება მიკერძოებით მომუშავე ხვეულებისთვის, რომელთა გრაგნილების მეშვეობით მიედინება როგორც ალტერნატიული, ასევე პირდაპირი დენები. ამრიგად, ფოლადის ბირთვით ხვეულების ინდუქციურობა დამოკიდებულია მათში გამავალი დენის მნიშვნელობასა და ბუნებაზე. მაგალითად, დიდი მუდმივი დენის კომპონენტით, ბირთვის მაგნიტური გაჯერება ხდება და კოჭის ინდუქციურობა მკვეთრად მცირდება. გარდა ამისა, ბირთვის გამტარიანობა და კოჭის ინდუქციურობა დამოკიდებულია ალტერნატიული დენის სიხშირეზე. აქედან გამომდინარეობს, რომ ხვეულების ინდუქციურობის გაზომვა ფოლადის ბირთვით უნდა განხორციელდეს მათი მუშაობის პირობებთან ახლოს მყოფ პირობებში. დიაგრამაში ნახ. 3, აეს უზრუნველყოფილია მისი შევსებით პირდაპირი დენის სქემით, რომელიც ნაჩვენებია წყვეტილი ხაზით. საჭირო მიკერძოების დენი დგინდება რეოსტატი R2-ით DC მილიამმეტრის ჩვენებების მიხედვით mA. გამყოფი კონდენსატორი C და ინდუქტორი Dr გამოყოფს DC და AC დენის სქემებს, რაც გამორიცხავს მათ შორის ურთიერთგავლენას. AC მოწყობილობები, რომლებიც გამოიყენება ამ წრეში, არ უნდა რეაგირებდეს დენის ან ძაბვის პირდაპირ კომპონენტებზე, რომლებსაც ისინი ზომავენ; ვოლტმეტრი V ~-სთვის ეს ადვილად მიიღწევა რამდენიმე მიკროფარადის სიმძლავრის კონდენსატორის სერიით მასთან შეერთებით.
ბრინჯი. 3. ინდუქციურობის გაზომვის სქემები ვოლტმეტრი - ამმეტრის მეთოდით.
საზომი მიკროსქემის კიდევ ერთი ვერსია, რომელიც საშუალებას გაძლევთ გააკეთოთ ალტერნატიული დენის მილიამმეტრის გარეშე, ნაჩვენებია ნახ. 3, ბ. ამ წრეში რევოსტატები R1 და R2 (ისინი შეიძლება შეიცვალოს ელექტრომომარაგების პარალელურად დაკავშირებული პოტენციომეტრებით) ადგენს ალტერნატიული და პირდაპირი დენის საჭირო ტესტის რეჟიმს. გადამრთველის პოზიციაზე 1 INვოლტმეტრი V ~ ზომავს ალტერნატიულ ძაბვას U 1 კოჭაზე L x. როდესაც გადამრთველი გადადის მე-2 პოზიციაზე, წრეში ალტერნატიული დენის მნიშვნელობა რეალურად კონტროლდება ძაბვის ვარდნით U 2 საცნობარო რეზისტორზე R o. თუ ხვეულში დანაკარგები მცირეა, ე.ი<< 2*π*F*L x , то измеряемую индуктивность можно рассчитать по формуле
L x ≈ U1*R o /(2*π*F*U 2).
ინდუქტორების პარამეტრების გაზომვის ხიდის მეთოდი. უნივერსალური საზომი ხიდები
ინდუქტორების პარამეტრების გასაზომად განკუთვნილი ხიდები იქმნება ორი აქტიური წინააღმდეგობის მკლავისგან, მკლავიდან საზომი ობიექტით, რომლის წინააღმდეგობა ზოგადად რთულია და მკლავი რეაქტიული ელემენტით - კონდენსატორი ან ინდუქტორი.
ბრინჯი. 4. შესანახი ხიდის წრე ინდუქციების და დანაკარგების წინააღმდეგობის გასაზომად.
საწყობის ტიპის საზომ ხიდებში სასურველია გამოიყენოს კონდენსატორები, როგორც რეაქტიული ელემენტები, რადგან ამ უკანასკნელში ენერგიის დანაკარგები შეიძლება იყოს უმნიშვნელო, რაც ხელს უწყობს შესასწავლი ხვეულების პარამეტრების უფრო ზუსტ განსაზღვრას. ასეთი ხიდის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 4. რეგულირებადი ელემენტი აქ არის ცვლადი სიმძლავრის C2 კონდენსატორი (ან ტევადობის საცავი), რომელიც შუნტირდება ცვლადი რეზისტორით R2; ეს უკანასკნელი ემსახურება დაბალანსებას ფაზური ცვლაზე, რომელიც შექმნილია დანაკარგის წინააღმდეგობის R x ინდუქციურ კოჭში L x. ამპლიტუდის წონასწორობის პირობის გამოყენებით (Z 4 Z 2 = Z 1 Z 3), ვპოულობთ:
(R x 2 + (2*&pi*F*L x) 2) 0.5: ((1/R 2) 2 + (2*&pi*F*C 2) 2) 0.5 = R 1 R 3.
ვინაიდან ფაზის კუთხეებია φ1 = φ3 = 0, ფაზის წონასწორობის პირობა (φ4 + φ2 = φ1 + φ3) შეიძლება დაიწეროს, როგორც ტოლობა φ4 + φ2 = 0, ან φ4 = -φ2, ან tg φ4 = -tg φ2. იმის გათვალისწინებით, რომ L x-ის მქონე მკლავისთვის მოქმედებს ფორმულა (tg φ =X/R), ხოლო C 2 ტევადობის მქონე მკლავისთვის ფორმულა (tg φ =R/X) მოქმედებს φ2 კუთხის უარყოფითი მნიშვნელობისთვის. , ჩვენ გვაქვს
2*&pi*F*L x / R x = 2*&pi*F*C 2 R 2
ზემოაღნიშნული განტოლებების ერთად ამოხსნით მივიღებთ:
L x = C 2 R 1 R 3; (1)
R x = R 1 R 3 / R 2 . (2)
ბოლო ფორმულებიდან გამომდინარეობს, რომ კონდენსატორს C2 და რეზისტორი R2 შეიძლება ჰქონდეთ მასშტაბები L x და R x მნიშვნელობების უშუალო შესაფასებლად, ხოლო მათ მიერ გაკეთებული ამპლიტუდისა და ფაზის კორექტირება ურთიერთდამოუკიდებელია, რაც საშუალებას გაძლევთ სწრაფად დააბალანსოთ ხიდი. .
გაზომილი მნიშვნელობების დიაპაზონის გასაფართოებლად, ერთ-ერთი რეზისტორი R1 ან R3 ჩვეულებრივ მზადდება წინააღმდეგობის მაღაზიის სახით.
თუ საჭიროა ფოლადის ბირთვებით ხვეულების პარამეტრების გაზომვა, ხიდის დიაგრამა ნახ. 4 ემატება მუდმივი ძაბვის წყარო U o, რიოსტატი R o და პირდაპირი დენის მილიამმეტრი mA, რომლებიც ემსახურებიან მიკერძოების დენის რეგულირებას და კონტროლს, ასევე ინდუქტორს Dr და კონდენსტორს C, ალტერნატიული და პირდაპირი დენის კომპონენტების სქემების გამიჯვნას.
ბრინჯი. 5. ინდუქციების და ხარისხის ფაქტორების გასაზომი სათავსო ხიდის წრე
ნახ. სურათი 5 გვიჩვენებს ჟურნალის ხიდის სხვა ვერსიის დიაგრამას, რომელშიც C2 კონდენსატორს აქვს მუდმივი ტევადობა, ხოლო რეზისტორები R1 და R2 აღებულია როგორც ცვლადი. გაზომვის დიაპაზონის გაფართოება ხორციელდება ხიდში სხვადასხვა რეიტინგის R3 რეზისტორების ჩართვის გზით. (1) და (2) ფორმულებიდან გამომდინარეობს, რომ ამ წრეში ამპლიტუდისა და ფაზის კორექტირება ურთიერთდამოკიდებულია, ამიტომ ხიდის დაბალანსება მიიღწევა რეზისტორების R1 და R2 წინააღმდეგობების მონაცვლეობით შეცვლით. ინდუქციურობა L x ფასდება რეზისტორის R1 მასშტაბით, გადამრთველის დაყენებით განსაზღვრული მულტიპლიკატორის გათვალისწინებით. IN. რეზისტორი R2 მასშტაბის კითხვა ჩვეულებრივ ხდება კოჭების Q- მნიშვნელობებში
Q L = 2*π*F*L x /R x = 2*π*F*C 2 R 2.
კვების წყაროს F სიხშირეზე. ბოლო ფორმულის მართებულობა შეიძლება შემოწმდეს, თუ (1) ტოლობის მარცხენა და მარჯვენა მხარეები იყოფა ტოლობის შესაბამის ნაწილებად (2).
დიაგრამაზე მითითებული მონაცემებით, საზომი ხიდი საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ ინდუქციები დაახლოებით 20 μH-დან 1, 10, 100 mH-მდე; 1 და 10 H (ფოლადის ბირთვების გარეშე) და ხარისხის ფაქტორი Q L ≈ 60-მდე. ენერგიის წყაროა ტრანზისტორი გენერატორი რხევის სიხშირით F ≈ 1 kHz. დისბალანსის ძაბვა გაძლიერებულია ტრანზისტორი გამაძლიერებლით, რომელიც დატვირთულია TF ტელეფონებზე. ორმაგი T- ფორმის RC ფილტრი, მორგებული 2F ≈ 2 kHz სიხშირეზე, თრგუნავს წყაროს რხევების მეორე ჰარმონიას, რაც ხელს უწყობს ხიდის დაბალანსებას და ამცირებს გაზომვის შეცდომას.
ინდუქციურობის, ტევადობის და აქტიური წინააღმდეგობის ხიდის მრიცხველებს აქვთ მრავალი იდენტური ელემენტი. ამიტომ, ისინი ხშირად გაერთიანებულია ერთ მოწყობილობაში - უნივერსალური საზომი ხიდში. უნივერსალური მაღალი სიზუსტის ხიდები დაფუძნებულია მაღაზიის სქემებზე, როგორიცაა ნახ. 5. ისინი შეიცავენ მუდმივი ძაბვის წყაროს ან რექტფიკატორს (მძლავრი R x საზომი წრედი), დაბალი სიხშირის გენერატორს გამომავალი სიმძლავრით რამდენიმე ვატი, მრავალსაფეხურიანი დისბალანსის ძაბვის გამაძლიერებელი დატვირთული მაგნიტოელექტრო გალვანომეტრზე; ეს უკანასკნელი, აქტიური წინააღმდეგობების გაზომვისას, შედის უშუალოდ ხიდის საზომ დიაგონალში. საჭირო გაზომვის წრე იქმნება საკმაოდ რთული გადართვის სისტემის გამოყენებით. ასეთ ხიდებში ზოგჯერ გამოიყენება ლოგარითმული ტიპის მაჩვენებლები, რომელთა მგრძნობელობა მკვეთრად ეცემა, თუ ხიდი არ არის დაბალანსებული.
ბრინჯი. 6. უნივერსალური რეოკორდის ხიდის სქემა წინააღმდეგობის, ტევადობისა და ინდუქციურობის საზომი
გაცილებით მარტივია უნივერსალური სლაიდური ტიპის ხიდები, რომლებიც ზომავენ რადიოს კომპონენტების პარამეტრებს 5-15% შეცდომით. ასეთი ხიდის შესაძლო დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 6. ყველა სახის გაზომვისას ხიდი იკვებება ძაბვით დაახლოებით 1 კჰც სიხშირით, რომელიც აღგზნებულია ინდუქციური სამპუნქტიანი სქემის მიხედვით დამზადებული ტრანზისტორი გენერატორით. ბალანსის ინდიკატორი არის მაღალი წინაღობის TF ტელეფონი. რეზისტორები R2 და R3 იცვლება მავთულის რეოკორდით (ან, უფრო ხშირად, ჩვეულებრივი პოტენციომეტრით), რაც საშუალებას აძლევს ხიდის დაბალანსებას წინააღმდეგობის R2/R3 თანაფარდობის შეუფერხებლად შეცვლით. ეს თანაფარდობა იზომება სლაიდერის შკალაზე, რომლის წაკითხვის დიაპაზონი ჩვეულებრივ შემოიფარგლება უკიდურესი მნიშვნელობებით 0.1 და 10. მულტიპლიკატორი განისაზღვრება B გადამრთველის დაყენებით. გაზომვის თითოეული ტიპი და ლიმიტი შეესაბამება ხიდის წრეში ჩართვას საჭირო რეიტინგის შესაბამისი საყრდენი ელემენტი - კონდენსატორი C o (C1), რეზისტორი R o (R4) ან ინდუქტორი L o (L4). ).
განსახილველი სქემის თავისებურება ის არის, რომ გაზომილი ელემენტები R x და L x შედის ხიდის პირველ მკლავში (მხარდამჭერი ელემენტებით R o და L o, რომლებიც მდებარეობს მეოთხე მკლავში), ხოლო C x, პირიქით, მეოთხე მკლავში (C o-ით - პირველ მხარში). ამის წყალობით, ყველა გაზომილი რაოდენობის შეფასება ხორციელდება მსგავსი ფორმულების გამოყენებით, როგორიცაა
A X = A o (R2/R3),
სადაც A x და A o არის შესაბამისი გაზომილი და საცნობარო ელემენტების მნიშვნელობები.
ცვლადი რეზისტორი R5 ემსახურება ფაზური ძვრების კომპენსირებას და ხიდის დაბალანსების გაუმჯობესებას ინდუქციების გაზომვისას. ამავე მიზნით, მცირე წინააღმდეგობის ცვლადი რეზისტორი ზოგჯერ შედის C საცნობარო კონდენსატორის წრეში დიდი ტევადობის საზომი ლიმიტის შესახებ, რომელსაც ხშირად აქვს შესამჩნევი დანაკარგები.
ოპერატორის ხელის გავლენის აღმოსაფხვრელად, სლაიდერის ძრავა ჩვეულებრივ უკავშირდება მოწყობილობის სხეულს.
რეზონანსული ინდუქციური მრიცხველები
რეზონანსული მეთოდები შესაძლებელს ხდის მაღალი სიხშირის ინდუქტორების პარამეტრების გაზომვას მათი მოქმედი სიხშირეების დიაპაზონში. გაზომვის სქემები და მეთოდები მსგავსია კონდენსატორის ტევადობის რეზონანსული გაზომვისთვის, რა თქმა უნდა, გაზომვის ობიექტების სპეციფიკის გათვალისწინებით.
ბრინჯი. 7. ინდუქციების გაზომვის რეზონანსული წრე გენერატორის სკალაზე წაკითხვით
შესასწავლი ინდუქტორი შეიძლება შევიდეს მაღალი სიხშირის გენერატორში, როგორც მისი რხევითი წრედის ელემენტი; ამ შემთხვევაში, ინდუქციური L x განისაზღვრება სიხშირის მრიცხველის წაკითხვის საფუძველზე, რომელიც ზომავს გენერატორის რხევის სიხშირეს.
უფრო ხშირად, L x კოჭა უკავშირდება საზომი წრეს, რომელიც დაკავშირებულია მაღალი სიხშირის რხევების წყაროსთან, მაგალითად, გენერატორთან (ნახ. 2) ან რადიო მიმღების შეყვანის წრედ, რომელიც მორგებულია სამაუწყებლო სადგურის სიხშირეზე (ნახ. 8). დავუშვათ, რომ საზომი წრე შედგება შემაერთებელი კოჭისგან L რეგულირების ბირთვით და ცვლადი კონდენსატორით C o.
ბრინჯი. 8. ტევადობის გაზომვის სქემა რეზონანსული მეთოდით რადიომიმღების გამოყენებით
შემდეგ გამოიყენება შემდეგი გაზომვის ტექნიკა. საზომი წრე C კონდენსატორის მაქსიმალურ ტევადობაზე C o1 მორგებულია რეზონანსზე რხევის წყაროს ცნობილ f სიხშირეზე L ინდუქციურობის რეგულირებით. შემდეგ კოჭა L x უკავშირდება წრედს თავისი ელემენტებით, რის შემდეგაც რეზონანსი აღდგება Co ტევადობის Co2-ის გარკვეულ მნიშვნელობამდე შემცირებით. გაზომილი ინდუქციურობა გამოითვლება ფორმულის გამოყენებით
L x = * (C o1 -C o2)/(C o1 C o2).
ფართო დიაპაზონის რეზონანსულ მრიცხველებში, საზომი წრე შედგება საცნობარო კონდენსატორისგან CO და კოჭისგან, საკვლევი L x. წრე დაკავშირებულია ინდუქციურად, ან უფრო ხშირად პატარა კონდენსატორის C 1 (ნახ. 7 და 9) მეშვეობით მაღალი სიხშირის გენერატორით. თუ ცნობილია გენერატორის რხევის სიხშირე f 0, რომელიც შეესაბამება მიკროსქემის რეზონანსულ რეგულირებას, მაშინ გაზომილი ინდუქციურობა განისაზღვრება ფორმულით
L x = 1/[(2*π*f o) 2 *C o ]. (3)
საზომი სქემების აგების ორი ვარიანტი არსებობს. პირველი ვარიანტის სქემებში (ნახ. 7) კონდენსატორი C o აღებულია მუდმივი ტევადობით და რეზონანსი მიიღწევა გლუვი სიხშირის დიაპაზონში მოქმედი გენერატორის პარამეტრების შეცვლით. L x-ის თითოეული მნიშვნელობა შეესაბამება გარკვეულ რეზონანსულ სიხშირეს
f 0 = 1/(2*π*(L x C x) 0.5), (4)
ამიტომ, გენერატორის მარყუჟის კონდენსატორი შეიძლება აღჭურვილი იყოს მასშტაბის წაკითხვით L x მნიშვნელობებში. გაზომილი ინდუქციების ფართო დიაპაზონით, გენერატორს უნდა ჰქონდეს რამდენიმე სიხშირის ქვედიაპაზონი ცალკეული მასშტაბებით L x თითოეულ ქვედიაპაზონში შესაფასებლად. თუ მოწყობილობა იყენებს გენერატორს, რომელსაც აქვს სიხშირის მასშტაბი, მაშინ ცხრილები ან გრაფიკები შეიძლება შედგეს L x-ის დასადგენად f 0 და C o მნიშვნელობებიდან.
კოჭის საკუთარი ტევადობის C L გავლენის აღმოსაფხვრელად გაზომვის შედეგებზე, ტევადობა C o უნდა იყოს დიდი; მეორეს მხრივ, სასურველია ჰქონდეს ტევადობა C o მცირე, რათა უზრუნველყოს მცირე ინდუქციების გაზომვისას საკმარისად დიდი თანაფარდობა L x/C o, რაც აუცილებელია რეზონანსის დროს შესამჩნევი ინდიკატორის წაკითხვის მისაღებად. პრაქტიკაში, ისინი იღებენ C o = 500 ... 1000 pF.
თუ მაღალი სიხშირის გენერატორი მუშაობს შეზღუდული სიხშირის დიაპაზონში, რომელიც არ არის დაყოფილი ქვედიაპაზონებად, მაშინ გამოიყენება რამდენიმე გადამრთველი კონდენსატორი C o ინდუქციური გაზომვის საზღვრების გასაფართოებლად; თუ მათი სიმძლავრე განსხვავდება 10-ის კოეფიციენტით, მაშინ L x-ის შეფასება ყველა საზღვრებზე შეიძლება განხორციელდეს იმავე გენერატორის შკალაზე, მასზე მულტიპლიკატორების გამოყენებით, რომლებიც ამრავლებენ 10-ს. თუმცა, ასეთ სქემას აქვს მნიშვნელოვანი ნაკლოვანებები.
შედარებით დიდი ინდუქციების გაზომვა, რომლებსაც აქვთ მნიშვნელოვანი შინაგანი ტევადობა C L, ხდება ლიმიტზე მცირე ტევადობის C o და, პირიქით, მცირე ინდუქციების გაზომვა ხორციელდება ლიმიტზე დიდი ტევადობით C o არახელსაყრელი თანაფარდობით L x. / C o და დაბალი რეზონანსული ძაბვა წრედზე.
ბრინჯი. 9. ინდუქციების გაზომვის რეზონანსული წრე საორიენტაციო კონდენსატორის სკალაზე წაკითხვით
რეზონანსულ მრიცხველებში, რომელთა სქემები მზადდება მეორე ვარიანტის მიხედვით (ნახ. 9), ინდუქციები იზომება გენერატორის ფიქსირებული სიხშირით f 0 . საზომი წრე მორგებულია რეზონანსზე გენერატორის სიხშირეზე ცვლადი კონდენსატორის C o გამოყენებით, რომლის მასშტაბი, ფორმულის შესაბამისად (3), შეიძლება წაიკითხოს პირდაპირ L x მნიშვნელობებში. თუ C m და C n-ით აღვნიშნავთ მიკროსქემის მაქსიმალურ და საწყის ტევადობას, შესაბამისად, და L m და L n-ით გაზომილი ინდუქციების მაქსიმალურ და უმცირეს მნიშვნელობებს, მაშინ მოწყობილობის გაზომვის საზღვრები შეიზღუდება თანაფარდობა
L m / L n = C m / C n.
ტიპიური ცვლადი ტევადობის კონდენსატორებს აქვთ ტევადობის გადახურვა დაახლოებით 30. დიდი ინდუქციების გაზომვისას შეცდომის შესამცირებლად, მიკროსქემის საწყისი ტევადობა C n იზრდება წრეში დამატებითი C d კონდენსატორის ჩართვის, როგორც წესი, ტუნინგის ტიპის.
თუ ΔС o-ით აღვნიშნავთ C o კონდენსატორის ტევადობის უდიდეს ცვლილებას, რომელიც ტოლია მის ტევადობებში სხვაობის როტორის ორ უკიდურეს პოზიციაზე, მაშინ არჩეული თანაფარდობის მისაღებად L m/L n წრეს უნდა ჰქონდეს საწყისი ტევადობა
C n = ΔC o: (L m / L n -1). (5)
მაგალითად, ΔC o = 480 pF და თანაფარდობა L m / L n = 11, ვიღებთ C n = 48 pF. თუ გაანგარიშებაში C n და L m / L n-ის მნიშვნელობები საწყისი მონაცემებია, მაშინ აუცილებელია C o კონდენსატორის გამოყენება, რომელსაც აქვს ტევადობის განსხვავება.
ΔC o ≥ C n (L m / L n -1).
C n და L m / L n-ის დიდი მნიშვნელობებისთვის შეიძლება საჭირო გახდეს ცვლადი კონდენსატორების ორმაგი ან სამმაგი ბლოკის გამოყენება.
სიხშირე f 0, რომლითაც გენერატორი უნდა მუშაობდეს, განისაზღვრება ფორმულით (4) მასში მნიშვნელობების ჩანაცვლებით L m და C n ან L n და C m. საერთო გაზომვის დიაპაზონის გასაფართოებლად, გენერატორი მუშაობს რამდენიმეზე. ცვალებადი ფიქსირებული სიხშირეები. თუ გენერატორის მიმდებარე სიხშირეები განსხვავდება 10 0,5 ≈ 3,16 კოეფიციენტით, მაშინ ყველა ლიმიტზე შეგიძლიათ გამოიყენოთ კონდენსატორის ინდუქციურობის ზოგადი მასშტაბი C o მულტიპლიკატორებთან, რომლებიც 10-ის ჯერადია და განისაზღვრება სიხშირის გადამრთველის დაყენებით (ნახ. 9). გაზომილი ინდუქციების მთელი დიაპაზონის გლუვი გადახურვა უზრუნველყოფილია, როდესაც წრედის სიმძლავრეების თანაფარდობა C m/C n ≥ 10. თუ კონდენსატორი Co ლოგარითმული ტიპისაა, მაშინ ინდუქციური შკალა ახლოსაა წრფივთან.
ფიქსირებული სიხშირის გენერატორის ნაცვლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ საზომი გენერატორი გლუვი სიხშირის ცვლილებით, რომელიც დაყენებულია ინდუქციების გაზომვის საჭირო ლიმიტის მიხედვით.
ინდუქციისა და ტევადობის გაზომვის რეზონანსული სქემები ხშირად გაერთიანებულია ერთ მოწყობილობაში, რადგან მათ აქვთ მრავალი იდენტური ელემენტი და მსგავსი გაზომვის ტექნიკა.
მაგალითი. გამოთვალეთ რეზონანსული ინდუქციური მრიცხველი, რომელიც მუშაობს მიკროსქემის მიხედვით ნახ. 9, 0.1 μH - 10 mH გაზომვის დიაპაზონისთვის ცვლადი კონდენსატორების ორმაგი ბლოკის გამოყენებისას, რომელთა მონაკვეთების ტევადობა შეიძლება შეიცვალოს 15-დან 415 pF-მდე.
გამოსავალი
1. წრედის სიმძლავრის ყველაზე დიდი ცვლილება ΔС o = 2*(415-15) = 800 pF.
2. აირჩიეთ თანაფარდობა L m / L n = 11. მაშინ მოწყობილობას ექნება ხუთი საზომი ლიმიტი: 0.1-1.1; 1-11; 10-110; 100-1100 μH და 1-11 mH.
3. (5) მიხედვით წრეს უნდა ჰქონდეს საწყისი ტევადობა C n = 800/10 = 80 pF. კონდენსატორის ბლოკის საწყისი ტევადობის გათვალისწინებით, რომელიც უდრის 30 pF-ს, წრედში ჩავრთავთ ტუნინგ კონდენსატორს C d მაქსიმალური ტევადობით 50...80 pF.
4. მიკროსქემის მაქსიმალური ტევადობა C m = C n + ΔC o = 880 pF.
5. (4) მიხედვით, პირველ გაზომვის ლიმიტზე გენერატორი უნდა მუშაობდეს სიხშირეზე
f 01 = 1/(2*π*(L n C m) 0.5) ≈ 0.16*(0.1*10^-6*880*10^-12) ≈ 17 MHz.
სხვა გაზომვის ლიმიტებისთვის ვხვდებით, შესაბამისად: f 02 = 5.36 MHz; f 03 = 1,7 MHz; f 04 = 536 kHz; f 05 = 170 kHz.
6. ვატარებთ ინდუქციურ სკალას 1-11 μH საზომი ლიმიტისთვის.
Q-მეტრი (კუმეტრები)
ინსტრუმენტებს, რომლებიც შექმნილია მაღალი სიხშირის სქემების ელემენტების ხარისხის ფაქტორის გასაზომად, ხშირად უწოდებენ კუმეტრებს. კომეტრების მოქმედება ეფუძნება რეზონანსული ფენომენების გამოყენებას, რაც საშუალებას იძლევა ხარისხის ფაქტორის გაზომვა შერწყმული იყოს ინდუქციურობის, ტევადობის, ბუნებრივი რეზონანსული სიხშირის გაზომვასთან და შესამოწმებელი ელემენტების სხვა რიგ პარამეტრებთან.
კუმეტრი, რომლის გამარტივებული დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 10, შეიცავს სამ ძირითად კომპონენტს: მაღალი სიხშირის გენერატორი, საზომი წრე და რეზონანსული მაჩვენებელი. გენერატორი მუშაობს ფართო, შეუფერხებლად გადახურვის სიხშირის დიაპაზონში, მაგალითად 50 kHz-დან 50 MHz-მდე; ეს საშუალებას გაძლევთ მრავალი გაზომვა განხორციელდეს შესამოწმებელი ელემენტების მუშაობის სიხშირეზე.
შესწავლილი ინდუქტორი L x, Rx ტერმინალების 1 და 2 მეშვეობით უკავშირდება საზომი წრედს ცვლადი სიმძლავრის C o მითითების კონდენსატორით და C 2 დაწყვილების კონდენსატორით; ამ უკანასკნელის სიმძლავრე უნდა აკმაყოფილებდეს პირობას: C 2 >> C o.m, სადაც C o.m არის C o კონდენსატორის მაქსიმალური ტევადობა. ტევადი გამყოფის მეშვეობით C 1, C 2 დიდი გაყოფის კოეფიციენტით
N = (C 2 + C 1) / C 1
საორიენტაციო ძაბვა U საჭირო მაღალი სიხშირის f შესახებ შემოდის წრედში გენერატორიდან. წრედში წარმოქმნილი დენი ქმნის ძაბვის U C ვარდნას C o კონდენსატორზე, რომელიც იზომება მაღალი სიხშირის ვოლტმეტრით V2.
ვოლტმეტრი V2-ის შეყვანის წინააღმდეგობა მრიცხველის მუშაობის სიხშირეებში უნდა იყოს ძალიან მაღალი. თუ მგრძნობელობა საკმარისად მაღალია, ვოლტმეტრი უკავშირდება საზომი წრეს ტევადობის ძაბვის გამყოფის მეშვეობით, რომლის შეყვანის ტევადობა გათვალისწინებულია, როგორც C o კონდენსატორის საწყისი ტევადობის კომპონენტი. ვინაიდან ყველა კონდენსატორს, რომელიც არის საზომი წრედის ნაწილი, აქვს ძალიან მცირე დანაკარგები, შეგვიძლია ვივარაუდოთ, რომ მიკროსქემის აქტიური წინააღმდეგობა ძირითადად განისაზღვრება შესასწავლი კოჭის დაკარგვის წინააღმდეგობით R x.
ბრინჯი. 10. გამარტივებული მიკროსქემის დიაგრამა
C o კონდენსატორის ტევადობის შეცვლით, საზომი წრე მორგებულია რეზონანსში გენერატორის სიხშირით f სიხშირით ვოლტმეტრის V2 მაქსიმალური ჩვენებების მიხედვით. ამ შემთხვევაში წრეში შემოვა I p ≈ U o /R x დენი, რომელიც შექმნის ძაბვის ვარდნას კონდენსატორზე.
U C = I p /(2*π*f*C o) ≈ U o /(2*π*f*C o R x).
იმის გათვალისწინებით, რომ რეზონანსზე 1/(2*π*f*С о) = 2*&pi*f*L x, ჩვენ ვპოულობთ
UC ≈ U o (2*π*f*L x)/R x = U o Q L,
სადაც Q L = (2*π*f*L x)/R x არის კოჭის ხარისხის ფაქტორი L x f სიხშირეზე. შესაბამისად, ვოლტმეტრი V2-ის ჩვენებები პროპორციულია ხარისხის ფაქტორის Q L. ფიქსირებული ძაბვის U o, ვოლტმეტრის მასშტაბი შეიძლება წრფივად დაკალიბრდეს Q L ≈ U C / U o მნიშვნელობებში. მაგალითად, U o = 0.04 V-ით და ვოლტმეტრის გაზომვის ლიმიტით U p = 10 V, ძაბვები ვოლტმეტრის შეყვანაში 2, 4, 6, 8 და 10 ვ შეესაბამება ხარისხის ფაქტორს Q L, ტოლი 50, 100. , 150, 200 და 250.
ნომინალური ძაბვა U o დგინდება გენერატორის გამომავალი ეტაპის რეჟიმის რეგულირებით. ეს ძაბვა კონტროლდება მაღალი სიხშირის ვოლტმეტრის V1 ჩვენებების მიხედვით, რომელიც ზომავს ძაბვას U 1 = U o N გენერატორის გამომავალზე. მაგალითად, თუ ვოლტმეტრი V2 ხარისხის ფაქტორის მასშტაბი მზადდება Uo = 0,04 ვ ძაბვის დროს, ხოლო გაყოფის კოეფიციენტი N = 20, მაშინ გენერატორის გამომავალზე ძაბვა უნდა შენარჩუნდეს U x = 0,04 * 20 = 0,8 ვ. ვოლტმეტრი V1-ის გაზომვის ზღვარი ოდნავ უნდა აღემატებოდეს გამოთვლილ ძაბვის მნიშვნელობას U 1 და უდრის, მაგალითად, 1 ვ.
ხარისხის ფაქტორების გაზომვის ზედა ზღვარის გაზრდა მიიღწევა U o ძაბვის შემცირებით ნომინალურზე რამდენჯერმე ნაკლებ მნიშვნელობამდე. დავუშვათ, რომ U o = 0,04 V ძაბვისას, ხარისხის ფაქტორის პირდაპირი მაჩვენებელი მოცემულია მნიშვნელობა Q L = 250. თუ U o ძაბვას გავანახევრებთ, 0,02 V-მდე, მაშინ ვოლტმეტრის ნემსი V2 გადაიხრება. სრული მასშტაბით ხარისხის ფაქტორზე Q L = U p /U o = 10/0.02 = 500. შესაბამისად, ზედა გაზომვის ლიმიტის ოთხჯერ გაზრდის მიზნით, Q L = 1000 მნიშვნელობამდე, გაზომვები უნდა განხორციელდეს U ძაბვაზე. o = 40/4 = 10 მვ.
ძაბვის U o შეიძლება შემცირდეს საჭირო მნიშვნელობამდე ორი გზით: გაყოფის კოეფიციენტის N შეცვლით სხვადასხვა რეიტინგის C 1 კონდენსატორების გადართვით ან გენერატორის გამომავალი ძაბვის U 1 რეგულირებით. მაღალი ხარისხის ფაქტორების გაზომვის მოხერხებულობისთვის, ვოლტმეტრი V1 (ან გაყოფის ფაქტორის ჩამრთველი) აღჭურვილია სასწორით (მარკირება), რომელზეც ახასიათებს U o ძაბვის შემცირების ხარისხი მის ნომინალურ მნიშვნელობასთან შედარებით, არის მულტიპლიკატორი. ვოლტმეტრი V2 ხარისხის ფაქტორის სკალამდე.
მრიცხველის მუშაობის შესამოწმებლად და მისი შესაძლებლობების გასაფართოებლად გამოიყენება საყრდენი კოჭები L o ცნობილი ინდუქციურობით და ხარისხის ფაქტორით. ჩვეულებრივ, არსებობს რამდენიმე შესაცვლელი კოჭის ნაკრები L o, რომლებიც ცვლადი კონდენსატორთან ერთად C o უზრუნველყოფს საზომი მიკროსქემის რეზონანსულ რეგულირებას გენერატორის სამუშაო სიხშირეების მთელ დიაპაზონში.
გაზომვისას ინდუქტორების ხარისხის ფაქტორი Q L სამუშაოს დაწყებამდე 10-15 წუთით ადრე, ჩართეთ მოწყობილობა მოწყობილობაზე და დააყენეთ გენერატორი საჭირო სიხშირეზე. გახურების შემდეგ ვოლტმეტრები V1 და V2 დაყენებულია ნულზე. შესამოწმებელი კოჭა დაკავშირებულია ტერმინალებთან 1 და 2. გენერატორის გამომავალი ძაბვის თანდათან გაზრდით, ვოლტმეტრის ნემსი V1 გადახრილია ნომინალურ დონეზე. კონდენსატორი Co არეგულირებს წრედს რეზონანსში გენერატორის სიხშირეზე. თუ ამავდროულად ვოლტმეტრის V2 ნემსი სცილდება მასშტაბს, გენერატორის გამომავალი ძაბვა მცირდება. ხარისხის ფაქტორის Q L მნიშვნელობა განისაზღვრება როგორც ვოლტმეტრის V2 ხარისხის ფაქტორის სკალაზე და ვოლტმეტრის V1-ის მულტიპლიკატორის სკალაზე წაკითხვის პროდუქტი.
რხევითი წრედის ხარისხის ფაქტორი Q K იზომება იმავე თანმიმდევრობით მიკროსქემის კოჭის 1 და 2 ტერმინალებთან და მისი კონდენსატორის 3 და 4 ტერმინალებთან შეერთებით. ამ შემთხვევაში, კონდენსატორი C o დაყენებულია მინიმალური ტევადობის პოზიციაზე. თუ შესასწავლი მიკროსქემის კონდენსატორს აქვს ცვლადი ტევადობა, მაშინ იგი გამოიყენება მიკროსქემის დასარეგულირებლად რეზონანსზე გენერატორის საჭირო სიხშირეზე f; თუ ეს კონდენსატორი მუდმივია, მაშინ რეზონანსული რეგულირება ხორციელდება გენერატორის სიხშირის შეცვლით.
გაზომვა მეტრით კოჭის ინდუქციურობა L x იწარმოება ზემოთ განხილული წესით ნახაზზე მოცემულ დიაგრამასთან დაკავშირებით. 9. გენერატორი მორგებულია საცნობარო სიხშირეზე, შერჩეული ცხრილის მიხედვით L x-ის მოსალოდნელი მნიშვნელობიდან გამომდინარე. შესამოწმებელი კოჭა დაკავშირებულია 1 და 2 ტერმინალებთან. საზომი წრე მორგებულია რეზონანსზე C o კონდენსატორით, რომლის სპეციალურ სკალაზე ფასდება L x-ის მნიშვნელობა ცხრილში მითითებული გაყოფის მნიშვნელობის გათვალისწინებით. ამავდროულად, კონტურის პარამეტრების ცვალებადობით, შესაძლებელია განისაზღვროს კოჭის საკუთარი სიმძლავრე C ლ. C კონდენსატორის C 01 და C 02 ტევადობის ორი თვითნებური მნიშვნელობისთვის, გენერატორის პარამეტრების შეცვლით, გვხვდება f 1 და f 3 მიკროსქემის რეზონანსული სიხშირეები. საჭირო სიმძლავრე
C L = (C 02 f 4 2 -C 01 f 1 2) : (f 1 2 -f 2 2)
კონტეინერების გაზომვა მრიცხველით ხორციელდება ჩანაცვლების მეთოდით. C x ტესტის კონდენსატორი დაკავშირებულია 3 და 4 ტერმინალებთან, ხოლო ერთ-ერთი დამხმარე კოჭა L o დაკავშირებულია 1 და 2 ტერმინალებთან, რაც უზრუნველყოფს მიკროსქემის რეზონანსულ რეგულირებას არჩეულ სიხშირის დიაპაზონში. ამავდროულად, შეგიძლიათ განსაზღვროთ კონდენსატორის დაკარგვის ტანგენსი (ხარისხის ფაქტორი):
tan δ = 1/(2*π*f*C x R p)
(სადაც R p არის დაკარგვის წინააღმდეგობა). ამისათვის, C 01 და C 02 ტევადობის ორი მნიშვნელობით, რომელიც შეესაბამება მიკროსქემის რეზონანსულ პარამეტრებს კონდენსატორის გარეშე C x და როდესაც ეს უკანასკნელი არის დაკავშირებული, იპოვეთ Q 1 და Q 2 წრეების ხარისხის ფაქტორები და შემდეგ შეასრულეთ გამოთვლა ფორმულის გამოყენებით
tg δ = Q 1 Q 2 /(Q 1 -Q 2) * (C 01 -C 02)/C 01
საჭიროების შემთხვევაში, კუმეტრის გენერატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საზომი გენერატორი, ხოლო ელექტრონული ვოლტმეტრი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ძაბვების გასაზომად ფართო სიხშირის დიაპაზონში.
