DE2205881B2 - Guetefaktor-messer - Google Patents

Guetefaktor-messer

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DE2205881B2
DE2205881B2 DE19722205881 DE2205881A DE2205881B2 DE 2205881 B2 DE2205881 B2 DE 2205881B2 DE 19722205881 DE19722205881 DE 19722205881 DE 2205881 A DE2205881 A DE 2205881A DE 2205881 B2 DE2205881 B2 DE 2205881B2
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variable capacitor
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Eduard Alexeewitsch Nowosibirsk Abrosimow (Sowjetunion)
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Sibirskij Gosudarstwennij Nautschnoissledowatelskij Institut Metrologii, Nowosibirsk (Sowjetunion)
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00—Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26—Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2688—Measuring quality factor or dielectric loss, e.g. loss angle, or power factor
    • G—PHYSICS
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Gütefaktor-Messer, auch kurz Q-Messer genannt
Es sind Gütefaktor-Messer allgemein bekannt die ♦inen veränderbaren Kondensator, Klemmen zum Anschluß eines Meßobjektes und einen Kopplungstransformator zur Einspeisung von Spannung in den Schwingkreis enthalten. Der unbewegliche Teil des veränderbaren Kondensators ist elektrisch mit der in Form einer einen ferromagnetischen Ringkern mit der Primärwicklung umfassenden und einen eine Ringkern· Öffnung durchsetzenden Teil aufweisenden Windung ausgeführten Sekundärwicklung des Kopplungstransformators verbunden. Eine der Klemmen zum Anschluß des Meßobjektes ist mit dem die Ringkernöffnung durchsetzenden Teil der Sekundärwicklung vereinigt und die andere mittels eines Stromabnehmers mit dem beweglichen Teil des veränderbaren Kondensators gekoppelt
Im beschriebenen Gütefaktor-Messer kommt die elektrische Verbindung des unbeweglichen Teils des veränderbaren Kondensators mit der Sekundärwicklung des Kopplungstransformators mittels Koppelelementen (Drähte, Schienen od. dgl.) zustande, durch deren Induktivitäten und Wirkwiderstände als remanente Parameter des Meßbiockes beträchtliche Meßfehler ss bei einer Messung eingehen. Diese Meßfehler nehmen zu mit der Steigerung der Frequenz, bei der gemessen wird, was den Frequenzbereich der bestehenden Gütefaktor-Messer nach oben begrenzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung des genannten Nachteils einen Gütefaktor-Messer mit einem zu den Hochfrequenzen hin erweiterten Arbeitsfrequenzbereich zu schaffen, indem eine maximale Verringerung remanenter Parameter erfolgt, so daß eine hohe Meßgenauigkeit gewährleistet 6s ist
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei einem Gütefaktor-Messer der eingangs genannten Art erfindungsgemäß durch den kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1.
Dabei ist zweckmäßig die Lehre nach dem Anspruch 2.
Hierbei entfallen jegliche Koppelelemente (Drähte, Schienen od. dgL) zwischen der Sekundärwicklung des Kopplungstransformators und dem unbeweglichen Teil des veränderbaren Kondensators. Das Ende der Sekundärwicklung des Kopplungstransformators ist zugleich der Anfang des unbeweglichen Teils des veränderbaren Kondensators, was die remanenten Induktivitäten und die Wirkwiderstände des Gütefaktor-Messers auf ein Mindestmaß herabgesetzt und gestattet, den Arbeitsfrequenzbereich des Gütefaktor-Messers zu den Hochfrequenzen hin zu erweitern.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel des erfindurigsgemäßen Gütefaktor-Messers und
F i g. 2 ein Ersatzschaltbild des Gütefaktor-Messers.
Als Grundlage der gesamten Konstruktion des Gütefaktor-Messers dient ein Metallgehäuse 1 (Fig. I)1 mit dem unbewegliche Kondensatorplatten 2 eine Einheit sowohl mechanisch als auch elektrisch bildea Das Gehäuse 1 mit den unbeweglichen Platten 2 bildet den unbeweglichen Teil eines veränderbaren Kondensators. Der bewegliche Teil des veränderbaren Kondensators stellt bewegliche, an einer Metallbuchse 4 fest angeordnete Platten 3 dar, wobei die Buchse ihrerseits auf einer aus einem Isolierstoff hergestellten Drehachse 5 fest angeordnet ist Die Drehachse 5 ist gelagert (in Fig. 1 nicht gezeigt).
Die Stromspeisung der beweglichen Platten 3 des veränderbaren Kondensators erfolgt über einen an einer MetallstütEe 7 befestigten Kammstromabnehmer 6. An derselben Stütze 7 liegt auch eine Hochspannungsklemme 8 des Gütefaktor-Messers. Die Stütze 7 wird am Gehäuse 1 des veränderbaren Kondensators mit Hilfe von aus einem Isolierstoff, beispielsweise Keramik, hergestellten Zapfen 9 befestigt
Die Primärwicklung 10 eines Kopplungstransformators ist auf einen ferromagnetischen Ringkern 11 gewickelt. Die Sekundärwicklung 12 des Transformator!» stellt eine Windung dar, die durch die Innenfläche eines Hohlraumes 13 gebildet wird, der durch eine ringförmige Aussparung im Gehäuse 1 und einen eine mittige öffnung mit einem den Innendurchmesser des ringförmigen Hohlraumes 13 um einiges übertreffenden Durchmesser aufweisenden Deckel 14 geschaffen wird.
Der die Ringkernöffnung durchsetzende Teil der Sekundärwicklung geht in eine Niederspannungsklemme 16 des Gütefaktor-Messers unmittelbar über.
Die Klemmen 8 und 16 sind zum Anschluß des Meßobjektes an den Gütefaktor-Messer vorgesehen. Das Gehäuse 1 des veränderbaren Kondensators weist Nullpotential gegen Erde auf.
F i g. 2 zeigt ein Ersatzschaltbild des Gütefaktor-Messers. Der Gütefaktor-Messer setzt sich aus dem Kopplungstranüformator mit den Wicklungen 10 und 12 zusammen, der zur Einspeisung von Spannung durch einen Generator (in F i g. 2 nicht gezeigt) in einen durch den veränderbaren Kondensator C und ein an die Klemmen 8 und 16 angeschlossenes Meßobjekt, beispielsweise eine Induktivitätsspule Lx, gebildeten Schwingkreis vorgesehen ist
Der Gütefaktor wird mit Hilfe des beschriebenen Gütefaktor-Messers auf folgende Weise gemessen:
Der Primärwicklung 10 des Kopplungstransforma-
tors wird vom Generator eine mit Hilfe eines der Primärwicklung 10 des Transformators parallelgeschalteten Voltmeters (in Fig.2 nicht gezeigt) gemessene Spannung zugeführt Durch Hnstellung der Kapazität des Kondensators C wird der durch diesen und das Meßobjekt L1 gebildete Schwingkreis auf Resonanz abgestimmt Der Resonanzpunkt wird mfrtels eines Voltmeters (in Fig. 2 nicht gezeigt} mit einem hohen Eingangswiderstand ermittelt, das dem veränderbaren Kondensator C parallel geschaltet wird. Die zu messende Güte wird als Verhältnis der Spannung am Kondensator Can Resonanzpunkt zur Spannung an der Primärwicklung 10, multipliziert mit dem Obersetzungsverhältnis des Kopplungstransformators, bestimmt
Die große Fläche zum Verteilen des Stromes zwischen den unbeweglichen Platten 2 des veränderbaren Kondensators und dem Anschluß der Sekundärwicklung, und zwar dem Gebiet der mittigen öffnung des Deckels 14 gewährleistet eine kleine Induktivität und einen kleinen Wirkwiderstand zwischen diesen Schahelementen und als Folge davon auch geringe remanente Parameter des Gütefaktor-Messers.
Dies gestattet es, den Arbeitsfrequenzbereich des Gütefaktor-Messers auf bis zu 50 MHz zu erweitern und eine sehr hohe Meßgenauigkeit für die Güte zu erlangen: Bei Frequenzen bis zu 10 MHz beträgt der Meßfehler nicht mehr als ± 1 %, bei Frequenzen bis zu 50 MHz nicht über 3 bis 5 %.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Anordnung zur Gütefaktormessung von elektrischen Schwingkreisen (Gütefaktor-MesserX mit einem veränderbaren Kondensator, dessen uribewegBcher TeJI elektrisch mit der als metallische Innenfläche eines einen Ringkern mit der Primärwicklung umfassenden und einen die Ringkernöffnung durchsetzenden Teil aufweisenden Ringhohlraums ausgeführten Sekundärwicklung eines Kopp- κ» lungstransformators verbunden ist, und mit Klemmen zum. Anschluß eines Meßobjekts, deren eine mit dem die Ringkernöffnung durchsetzenden Teil der Sekundärwicklung vereinigt und deren andere mittels eines Stromabnehmers mit dem beweglichen Teil des veränderbaren Kondensators gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärwicklung (12) des Kopplungstransformators unmittelbar mit dem unbeweglichen Teil (I1 2) des veränderbaren Kondensators elektrisch verbunden ist
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringhohlraum (13) mit dem Ringkern (11) entsprechender Form im unbeweglichen Teil des veränderbaren Kondensators (I1 2) ausgebildet ist
DE19722205881 1972-01-31 1972-02-08 Gutefaktor-Messer Expired DE2205881C3 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB443772A GB1321573A (en) 1972-01-31 1972-01-31 Measurement unit of a q-meter
FR7203897A FR2170881B1 (de) 1972-01-31 1972-02-04
DE19722205881 DE2205881C3 (de) 1972-02-08 Gutefaktor-Messer

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB443772 1972-01-31
FR7203897A FR2170881B1 (de) 1972-01-31 1972-02-04
DE19722205881 DE2205881C3 (de) 1972-02-08 Gutefaktor-Messer

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2205881A1 DE2205881A1 (de) 1973-08-16
DE2205881B2 true DE2205881B2 (de) 1977-03-03
DE2205881C3 DE2205881C3 (de) 1977-10-13

Family

ID=

Also Published As

Publication number Publication date
DE2205881A1 (de) 1973-08-16
FR2170881B1 (de) 1976-07-09
FR2170881A1 (de) 1973-09-21
GB1321573A (en) 1973-06-27

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E77 Valid patent as to the heymanns-index 1977
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