SU1508177A1 - Измеритель добротности и LC-параметров - Google Patents

Abstract

Измеритель добротности и LC-параметров, содержащий источник сигнала, соединенный через последовательно включенные коммутатор и согласующий блок с входом измерительного контура, выход которого соединен с одним из выводов посто нного реактивного элемента и с одним из входов индикатора резонанса, другой вход последнего соединен с выходом источника сигнала, а также второй согласующий блок и блок отношени , отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона измер емых параметров и упрощени  измерител , введен дополнительный коммутатор, причем второй вывод посто нного реактивного элемента через согласующий блок соединен с выходом дополнительного коммутатора, один из входов которого подсоединен к выходу источника сигнала, а другой - к общей шине, а блок отношени  параллельно соединен с индикатором резонанса.

Description

Изобретение относитс  к радиоизмерительной технике и может быть использовано дл  измерени  таких параметров радиоэлементов как добротность , индуктивность, емкость.

Известен измеритель добротности , содержащий источник сигнала, подключенный к входу измерительного контура , образованного соединением катушки и конденсатора переменной емкости , блок отношени  напр жений, подключенный входами к входу и выходу контура. В этом устройстве емкость измерительного контура отсчитываетс  по шкале конденсатора переменной емкости , а величина индуктивности (L) катушки оцениваетс  косвенным путем, исход  из полученного значени  емкости (с) измерительного контура и резонансной частоты контура (f).

Известному устройству присущи следующие недостатки: погрешность в измерении емкости, а, Следовательно, и индуктивности, обусловленна  ошибкой передачи угла поворота подвижной части конденсатора на шкалу дп  отсчета емкости, про вл юща с  несмотр  на применение сложных высокоточных механических передач; погрешность из-за нелинейной зависимости изменени  емкости переменного конденсатора от угла поворота ротора (нелинейную зависимость обуславливает остаточна  емкость переменного конденсатора), котора  резко возрастает при малых емкост х переменного конденсатора; косвенный характер определени  индуктивности катушек; отсутствие возмож- ности представлени  результатов измерени  LC-параметров в цифровом коде,

СП 30

Ч

что важно при выводе результатов измерени  на внешнее регистрирующее устройство и при использовании измерител  в автоматических системах.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  измеритель добротности параметров , содержащий источник сигнала , подключенный к входу измерительного контура, к выходу которого под- ключены усилитель, охваченный цепью обратной св зи-через посто нную реактивность , и один из входов блока отношени , второй вход которого чере коммутатор соединен с входом измерительного контура и выходом усилител  блок автоматический регулировки усилени , подключенный входом к входу измерительного контура, а выходом - к управл ющему амплитудой входу усилител  , блок автоматической регулировки фазы, входы которого подключены к входу и выходу измерительного контура, а.выход - к управл ющему фазой входу усилител .

Недостатком этого измерител   вл етс  ограниченный диапазон измер емых LC-параметров, а также сложность схемы.

При измерении добротности катуше индуктивности коммутатор 5 и дополнительный коммутатор II наход тс  в положении А, при этом один из вывод посто нного реактивного элемента 6 подключен к общей шине 13 через вто

Цель изобретени  - расширение диа- 30 ричный виток согласующего блока 12,

дуктивности и конденсатором 3 переменной емкости, согласующий блок 4, посредством которого вход измерительного контура 1 подключен к выходу коммутатора 5, посто нный реактивный элемент 6, один из выводов которого подключен к выходу измерительного контура 1 и первым входом индикатора 7 резонанса и блока 8 отношени , содержащего блок 9 отношени  напр жений и вычислитель 10 индуктивности, а другой - к выходу дополнительного коммутатора 1I через согласующий блок 12, при этом первые входы коммутатора 5 и дополнительного коммутатора 11 подключены к общей шине 13, а другие - к выходу источника 14 сигнала и вторым входам индикатора 7 резонанса и блока 8отношени .

Измеритель работает следующим образом .

При измерении добротности катушек индуктивности коммутатор 5 и дополнительный коммутатор II наход тс  в. положении А, при этом один из выводов посто нного реактивного элемента 6 подключен к общей шине 13 через вторичный виток согласующего блока 12,

пазона измер емых параметров и упрощение измерител .

„, Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измеритель добротности и LC-параметров S содержащий источник сигна- ла, соединенный через последователь - но включенные коммутатор и согласующий блок с входом измерительного контура , выход которого соединен с одним из выводов посто нного реактивного элемента и с одним из входов индикатора резонанса, другой вход последнего соединен с выходом источника сигнала, а также второй согласующий блок и блок отношени , введен допол- нательный коммутатор, причем второй вывод посто нного реактивного элемента через согласующий блок соединен с выходом дополнительного коммутатора, один из входов которого подсоединен к выходу источника сигнала, а другой - к общей шине, а блок отношени  параллельно соединен с индикатором резонанса .

На чертеже представлена структур- на  электрическа  схема измерител  добротности и LC-параметров.

Измеритель содержит измерительньй контур 1, образованный катушкой 2 инкоторьш имеет малое активное и реактивное сопротивлени .

С выхода источника 14 сигнал через согласующий блок 4 на вход последовательного резонансного контура, образованного катушкой 2 индуктивности и параллельным соединением конденсаторов 3 и посто нного реактивного элемента 6, поступает синусоидальное напр жение с частотой, на которой необходимо провести измерение.

По индикатору 7 резонанса образованный резонансный контур настраиваетс  на частоту сигнала источника 14 путем плавного изменени  емкости конденсатора 3.

При резонансе напр жение, посту- -пающее на вход согласующего блока 4 (и), и напр жение, снимаемое с конденсатора 3 и посто нного реактивного элемента 6 (Ъ), св заны соотношением

У

где Q добротност% катушки 2 индуктивности;

п - коэффициент передачи по напр жению согласующего блока 4.

Q,

(1)

515

Исход  из этого соотношени , в блоке 9 отношени  напр жений определ етс  добротно.сть катушки 2.

Измерение емкости образованного резонансного контура (резонансной емкости катушки 2 ) производитс  в 2 такта.

Первый такт полностью аналогичен рассмотренному процессу измерени  . добротности. При этом к концу первог такта в блоке 9 отношени  напр жений запоминаетс  величина напр жени  U..

На врем  второго такта коммутатор 5 и дополнительный коммутатор 1I переключаютс  в положение Б. При этом на посто нный реактивный элемент 6 через согласующий блок 12 с коэффициентом передачи по напр жению п, равным коэффициенту передачи согласующего блока 4, подаетс  напр жение от источника 14 сигнала, по амплитуде такое же, как и в первом такте. Искома  резонансна  емкость С определ етс  блоком 9 отношени  напр жений , исход  из выражени 

-Oi- с Q.

С, + С,

где Q JIH

У2 „ (у

и

0

1

5

0

776

С - емкость конденсатора 3; С - емкость посто нного реактивного элемента 6;

и - напр жение, снимаемое с конденсатора 3 во врем  второго такта.

Индуктивность катушки 2 определ етс  вычислителем 10 индуктивности по результату измерени  емкости, исход  из выражени  (I).

Кроме измерени  добротности, индуктивности , резонансной емкости катушек , предпоженный измеритель добротности и LC-параметров позвол ет измер ть параметры конденсаторов и колебательных контуров.

При измерении емкости конденсаторов испытуемый конденсатор подключаетс  последовательно с катушкой 2 вместо конденсаторе 3.

При измерении LC-параметров колебательных контуров испытуемый контур включаетс  вместо контура из катушки 2 емкости 3.

Емкость испытуемого контура определ етс  аналогично емкости отдельного конденсатора, а индуктивность - аналогично индуктивности катушки 2.

PLJ

J

Claims (1)

1. ИЗМЕРИТЕЛЬ ДОБРОТНОСТИ И LC-ΠΑΡΑΜΕΤΡΟΒ, содержащий источник сигнала, соединенный через последовательно включенные коммутатор и согласующий блок с входом измерительного контура, выход которого соединен с одним из выводов постоянного реактив-