CS256478B1 - Adaptor pro měření odporů indukčnosti a kapacit - Google Patents

Abstract

Adaptor sestává ze základního kvádrového tělesa opatřeného^dvěma konektory propojující střední vodič. Podstatou adaptoru je, že oba kruhové střední vodiče jsou vyústěny nad čelní roviny adaptoru a ukončeny měřícími svorkami, z nichž jedna měřící svorka je horizontálně suvná Při kalibraci jsou měřící svorky spojeny kalibračním středním vodičem upevněným v teflonovém dielektriku v kovovém tělese.

Description

K měření obvodových součástek se v dnešní době používají velmi rozmanité metody a přístroje, které se liší účelem, k němuž jsou určeny i svým provedením. Nejznáraější a nejvíc rozšířené jsou metody a přístroje pro měření prosté hodnoty obvodových součástek, tj» odporu, kapacity a indukčností. Měření se provádí obvykle bučí ss napětím nebo st signálem na poměrně nízkém kmitočtu asi 1 nebo několik kHz. .Metody a přístroje pro měření prostých hodnot odporů, kapacit a indukčností vykazují poměrně velkou přesnost, která činí 1% až 0,1%.

Hodnoty obvodových prvků, naměřené na nízkých kmitočtech však neplatí úplně na kmitočtech vyšších. Obvodové součástky na vyšších kmitočtech svoji hodnotu měni, anebo se u nich uplatňují parasitní složky, které jsou nežádoucí, ale pro navrhování vf obvodů a přesnou znalost funkce je nutné je znát. Proto se obvodové součástky měří na přístrojích, jejichž měrný kmitočet je vyšší anebo se mění do několika MHz nebo stovek MHz.

K tomu slouží různé měřiče impedancí, u nichž se měřená součástka zasouvá bučí přímo do svorek přístroje, nebo se upevňuje na vstup sondy anebo se sondou měří impedance přímo v obvodech. Na nejvyšších kmitočtech v oblasti 500 MHz a výše se měřená součástka vkládá přímo do koaxiálního vedení nebo vysokofrekvenčního vedení a ze změřených napětí a fáze se vypočte její hodnota. Tyto způsoby měření vyhodnocují reálnou i jalovou složku měřeného prvku bučí v kartézkých, nebo polárních souřadnicích. Na rozdíl od měřičů prostých hodnot RLC se na vyšších kmitočtech nedosahuje vysoké

256 478

I přesnosti měření. Jednou z metod měření impedance obvodových součástek RLC je metoda děličové, která vyžaduje zvláštní přípravky - adaptory ke spojení například s analyzátorem obvodů.

Předmětem vynálezu je provedení adaptoru pro měření odporů indukčnostl a kapací^ sestávající ze základního kvádrového tělesa opatřeného dvěma koaxiálními konektory se středními kruhovými vodiči. Podstatou vynálezu je, že kruhové střední vodiče upevněné v teflonovém jádru v základním tělese jsou v pravém úhlu vyústěny nad čelní rovinu adaptoru a zakončeny měřicími svorkami, přičemž první střední vodič s první měřici svorkou připojený k prvnímu konektoru je opatřen kolmo uspořádanou zdířkou, zatímco druhý střední vodič s druhou měřicí svorkou js horizontálně posuvný v první a druhé trubičce spojené s druhým konektorem.

Hlavní předností adaptoru podle vynálezu je vymezení přídavných chyb měření tím, že měřené součástky s drátovými vývody lze přímo vkládat do vysokofrekvenčního vedení do posuvných měřicích svorek, čímž se omezí parazitní indukčnost a dále vyloučí se fázové chyby počáteční kalibrace kalibračním vedením. Další výhodou je rychlá kontrola přizpůsobení ze vstupní strany připojením kalibračního vedení k měřicím svorkám.

Vynález blíže objasni přiložený výkres, kds obr. X, a 3 znázorňuje schéma z objasnění podstaty měření na obr. 4 je v osovém řezu příklad provedení adaptoru, na obr. 5a, 5b osový řez kalibračním vedením V čelním a bočním pohledu, na obr. 6 vodič kalibračního vedení ve svorkách, na obr. 7 řez měřicí svorkou.

Adaptor,jak patrno z obr.4, sestává ze základního tělesa I.» které tvoří vnější vysokofrekvenční vodič vedení (slab-line). V teflonovém dielektriku 2 jsou uloženy kruhové střední vodiče 3, 4 přecházející v úhlu 90° v v měřicí svorky _5 a 5. První měřici svorka 5, je pevná a v jejím ohybu je vytvořena zdířka 7 pro zasunutí sondy A

- 3 256 478 měřicího přístroje. Druhá měřicí svorka 6 je posuvná a sestává ze tří dílů, trubiček 8 a 9 druhé měřicí svorky 6 a druhého kruhového středního vodiče 4. Při zvětšování vzdálenosti měřicích svorek 5 a 6 se druhý kruhový vodič 4 a trubičky 8, 9_ do sebe zasouvají tak, že vytvoří maximální vzdálenost měřicích svorek J5, 6, pro připojení měřeného objektu, nebo kalibračního vedení.

Pro zajištění rychlého a dokonalého spojení měřené součástky s měřícími svorkami 5, 6 jsou tyto opatřeny pružinami 16,

17. Ke kalibraci slouží kalibrační vedení uvedené na obr.

5a. 5b. které sestává z kovového tělesa 11 tvořícího vnější kruhový vodič a S dielektriky 12 z teflonu, ve kterém je umíštěn kalibrační střední vodič 13 na obou koncích zbroušený do pásku pro zasunutí do měřících svorek 5i a Q. Kalibrační vedení je při zasunutí na adaptor zajištěno dvěma pružinami 14, 15, které zapadnou do žlábku v tělese adaptoru.

Měřená součástka Z, jak je patrno z obr. 1, je při měřeni zapojena v sérii s odporovým normálem Zo o známé hodnotě, například s přesným koaxiálním zakončovaCím odporem 50 Ji . Měřicí přístroj zaznamená napětí Ua a Ub před a za součástkou Z a fází mezi nimi, Z naměřených hodnot a známé impedance Zo vypočteme měřenou impedancí Z součástky nebo přímo hodnotu odporu, kapacity, indukčnostl. Při praktickém měření je nutno počítat se vzdáleností měřících bodů (fázový rozdíl % vzdálenost sond měřicího přístroje) a tuto odečíst od fáze naměřené, jak naznačeno na obr. 2. Výsledná fáze je dána rozdílem fáze <x . Počáteční fáze se určí při kalibraci kalibračním vedením. Měřicí pracoviště s adaptorem znázorněné na o.br. 3 tvoří adaptor C spojený prvním konektorem se zdrojem G vysokofrekvenčního signálu a druhým konektorem s adaptorem T, jehož výstup je spojen s odporovým normálem Zo. Měřící přístroj M, například analyzátor obvodů, je spojen s adaptorem C sondou A a rondou E> s adaptorem T. Měřený objekt Z pak mezi měřicí svorky 5, 6, adaptoru C.

256 478

Před počátečním měřením provedeme kalibraci při zasunutém kalibračním vedení na měřicích svorkách J5, Q. Odečteme počáteční fázi a v případě, že měříme s ručně obsluhovaným vektor-voltmetrem, nastavíme plnou výchylku v místech sondy A, B. Pak kalibrační vedení vysuneme a nasuneme měřenou součást Z, Odečteme fázi a vysokofrekvenční napětí U_A před měřenou součástkou (je rovno plné výchylce nastavené při kalibraci) a dále napětí υθ za měřeným objektem Z. Z těchto naměřených hodnot podle příslušných vzorců vypočteme odpor, kapacitu nebo indukčnost měřeného objektu Z nebo jeho impedancí či admitanci a jejich fázové úhly.

Claims (1)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   Adaptor pro měření odporů, indukčnosti a kapacit s posuvnými svorkami a kalibračním vedením, sestávající ze základního kvádrového tělesa opatřeného dvěma koaxiálními konektory se středními vodiči vyznačený tim, že oba kruhové střední vodiče (3,4) upevněné v teflonovém jádru (2) v základním tělese (1) jsou v pravém úhlu vyústěny nad čelní rovinu adaptoru a ukončeny měřicími svorkami (5,6) opatřenými zářezy se dvěma pružinami (16, 17), přičemž první kruhový střední vodič (3) s první měřicí svorkou (5) je opatřen kolmo uspořádanou zdířkou (7) a spojen s prvním konektorem (10), zatímco druhý kruhový střední vodič (4) s druhou měřicí svorkou (6) je horizontálně suvný v první a druhé trubičce (8,9) spojené s druhým konektorem (20),