Измеритель добротности и lc-параметров

 

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 постоянного реактивного элемента и с одним из входов индикатора резонанса, другой вход последнего соединен с выходом источника сигнала, а также второй согласующий блок и блок отношения, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых параметров и упрощения измерителя, введен дополнительный коммутатор, причем второй вывод постоянного 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 отношения параллельно соединен с индикатором резонанса.

А!

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) (sg 4 G 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 ,(21) 3004854/18-21 (22) 14.1.1.80 (46) 15.09.89. Бюл. 1(34 (72) В.А.Тукай и Н.П,Шалейко . (53) 621.317.333 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 970264, кл. G Ol R 27/26, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 763817, кл. G 01 R 27/26, 1978, (54) (57) 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 постоянного реактивИзобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для измерения 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 отношения напряжений, подключенный входами к входу и выходу контура. B этом устройстве емкость измерительного контура отсчитывается по шкале конденсатора переменной емкости, а величина индуктивности (L) катушки оценивается косвенным путем, исходя из полученного значения емкости (С) измерительного Koнтура и резонансной частоты KOHTypa (f, ).

2 ного элемента и с оцним из входов ин" дикатора резонанса, другой вход последнего соединен с выходом источника сигнала, а также второй. согласующий блок и блок отношения, о т л и" ч ающий с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых параметров и упрощения измерителя, введен дополнительный коммутатор, причем второй вывод постоянного 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 отношения параллельно соединен с индикатором резонанса.

Известному устройству присущи сле дующие недостатки: погрешность в измерении емкости, а следовательно, и индуктивности, обусловленная ошибкой передачи угла поворота подвижной части конденсатора на шкалу для отсчета емкости, проявляющаяся несмотря на применение сложных высокоточных механических передач; погрешность иэ-за нелинейной зависимости изменения емкости переменного конденсатора от угла поворота ротора (нелинейную зависимость обуславливает остаточная емкость переменного конденсатора), которая резко возрастает при малых емкостях переменного конденсатора; косвенный характер определения индуктивности катушек; отсутствие возмож- . ности представления результатов измерения ЬС-параметров в цифровом коде, 150817 что важно при выводе результатов измерения на внешнее регистрирующее устройство и при использовании измерителя в автоматических системах.

Наиболее близким к предлагаемому является измеритель добротности параметров, содержащий источник сигнала, подключенный к входу измерительного контура, к выходу которого под- 10 ключены усилитель, охваченный цепью обратной связи.через постоянную реактивность, и один иэ входов блока отношения, второй вход которого через коммутатор соединен с входом измери- 15 тельного контура и выходом усилителя, блок автоматическОй регулировки усиления, подключенный входом к входу измерительного контура, а выходом— к управляющему амплитудой входу уси- 20 лителя, блок автоматической регулировки фазы, входы которого подключены к входу и выходу измерительного контура, а.выход " к управляющему фазой входу усилителя, 25

Недостатком этого измерителя является ограниченный диапазон измеряемых LC-параметров, а также сложность схемы.

Цель изобретения - расширение диа- 30 пазона измеряемых параметров и упрощение измерителя. Поставленная цель достигается тем, что в измеритель добротности и LC-параметров, содержащий источник сигнала, соединенный через последователь-. но включенные коммутатор и согласующий блок с входом измерительного контура, выход которого соединен с одним из выводов постоянного реактивно- 40 го элемента и с одним из входов индикатора резонанса, другой вход последнего соединен с выходом источника сигнала, а также второй согласующий блок и блок отношения, введен допол- 45 нительный коммутатор, причем второй вывод постоянного реактивного элемента через согласующии блок соединен с выходом дополнительного коммутатора, один из входов которого подсоединен к выходу источника сигнала, а другой " к общей шине; а блок отношения параллельно соединен с индикатором резонанса.

На чертеже представлена структУР- 55 ная электрическая схема измерителя добротности и LC-параметров.

Измеритель содержит измерительный контур 1, образованный катушкой 2 ин7 4 дуктивности и конденсатором 3 переменной емкости, согласующий блок 4, посредством которого вход измерительного контура 1 подключен к выходу коммутатора 5, постоянный реактивный элемент 6, один из выводов которого

1 подключен к выходу измерительного контура 1 и первым входом индикатора

7 резонанса и блока 8 отношения, содержащего блок 9 отношения напряжений и вычислитель 10 индуктивности, а другой - к выходу дополнительного коммутатора 11 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 8 отношения.

Измеритель работает следующим образом.

При измерении добротности катушек индуктивности коммутатор 5 и дополнительный коммутатор 11 находятся в положении А, при этом один из выводов постоянного реактивного элемента 6 подключен к общей шине 13 через вторичный виток согласующего блока 12, который имеет малое активное и реактивное сопротивления.

С выхода источника 14 сигнал через согласующий блок 4 на вход последовательного резонансного контура, образованного катушкой 2 индуктивности и параллельным соединением конденсаторов 3 и постоянного реактивного элемента 6, поступает синусоидальное напряжение с частотой, на которой необходимо провести измерение, По индикатору 7 резонанса образованный резонансный контур настраивается на частоту сигнала источника 14 путем плавного изменения емкости конденсатора 3.

При резонансе напряжение, поступающее на вход согласующего блока 4 (U ), и напряжение, снимаемое с конденсатора 3 и постоянного реактивного элемента 6 (U ), связаны соотношением

Па

Q св (1)

U,n где Q„- добротность катушки 2 индуктивнос ти; и — коэффициент передачи по напряжению согласующего блока 4.

Составитель Л. Сотникова

Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Редактор М. Келемеш

Заказ 5538/49 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 15081

Исходя из этого соотношения, в блоке 9 отношения напряжений определяется добротность катушки 2.

Измерение емкости образованного

5 резонансного контура (резонансной емкости катушки 2 J производится в 2 такта.

Первый такт полностью аналогичен рассмотренному процессу измерения 10 добротности, При этом к концу первого такта в блоке 9 отношения напряжений запоминается величина напряжения U .

На время второго такта коммутатор

5 и дополнительный коммутатор 11 переключаются в положение Б. При этом на постоянный реактивный элемент 6 через согласующий блок 12 с коэффициентом передачи по напряжению и, равным коэффициенту передачи согласующего блока 4, подается напряжение от источника 14 сигнала, по амплитуде такое же, как и в первом такте.

Искомая резонансная емкость С определяется блоком 9 отношения напряжений,, исходя из выражения () П2

С=С +С =-- — С вЂ” --С (2). х о о

I 2 Z

П2 где о

Пм 30

ф— емкость конденсатора 3;

С вЂ” емкость постоянного реактиво ( ного элемента 6

U — напряжение, снимаемое с конденсатора 3 во время второго такта.

Индуктивность катушки 2 определяется вычислителем 10 индуктивности по результату измерения емкости, исходя из выражения (1) .

Кроме измерения добротности, индуктивности, резонансной емкости катушек, предложенный измеритель добро тиос ти и ЬС-пар аме тров по з воляе т измерять параметры конденсаторов и колебательных контуров.

При измерении емкости конденсаторов испытуемый конденсатор подключается последовательно с катушкой 2 вместо конденсатора 3.

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

Емкость испытуемого контура определяется аналогично емкости отдельного конденсатора, а индуктивностьаналогично индуктивности катушки 2.