Устройство для измерения малых индуктивностей

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик 661418

611 т

+Ä: у

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.03.77 (21) 2462465/18-21 (51) М. Кл с присоединением заявки _#_ -—

G 01 R 27/26

Государственный комитет

СССР оо делам нэооретеннй н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 05.05.79. Бюллетень № 17

Дата опубликования описания 15.05.79 (53) УДК 621.317..334 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. С. Осадчук, В. М. Кичак и А. Д. 1Цербацкий (71) Заявитель

Винницкий политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МАЛЫХ ИНДУКТИВНОСТЕИ

Изобретение относит=я к области электроизмерительной техники и предназначено для измерения малых индуктивностей на высоких частотах.

Известно устройство, содержащее измерительный генератор соединенный с токовой цепью датчика Холла, в холловскую цепь которого включена токовая цепь другого датчика Холла и измерительный последовательный колебательный контур, состоящий из эталонных и измерительных индуктивностей (1) .

Недостатком известного устройства является трудность устранения влияния паразитной индуктивности и емкости на результат измерения.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для дистанционного измерения индуктивности, содержащее генератор высокой частоты соединенный с колебательным контуром выполненным в виде параллельно соедийенных эталонной емкости и измеряемой индуктивности, выход колебательного контура соединен с измерителем резонансного напряжения Г27.

Однако устройство не позволяет измерять малые значения индуктивности (единицы, десятки наногенри). Это вызвано тем, что колебательная система с распределен5 ными параметрами, выполненная в виде радиочастотного кабеля, обладая активными потерями, низкодобротна и изменение резонансной частоты, а следовательно и амплитуды сигнала, снимаемого с колебательной системы с распределенными параметра1О ми, при подключении измеряемои индуктивности к системе будет незначительным, а это в свою очередь увеличит погрешность измерения. С другой стороны, при измерении на высоких частотах оказывается влияние парзитной индуктивности и емкости.

Целью настоящего изобретения является расширение пределов измерения малых индуктивностей и повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения малых индуктивностей, содержа шее высокочастотный генератор, один выход которого через первый разделительный конденсатор, соединенный с одним выводом эталонного подстроеч661418 мерительного двухполюсника, другой вывод эталонного подстроечного конденсатора соединен со вторым выходбм высокочасготного генератора, первый выход йзмери- 5 тельного двухполюсника через второй разНа чертеже приведена электрическая функциональная схема устройства, которое содержит высокочастотный генератор 1, измеритель напряжения резонанса 2, первый и второй рзделительные конденсаторы 3, 4, колебательную систему содержащую эталонный подстроечный конденсатор 5 и измерительный двухполюсник 6, собранный на тран-40 зисторе 7, измеряемую индуктивность 8, первый и второй дроссели 9, 10, первый и второй развязывающие конденсаторы 11, 12, делитель напряжения 13, катушку индуктивности 14, источник питания 15.

Устройство работает следующим образом.

От генератора 1 сигнал фиксированной частоты подается на колебательную систему с подключенной измеряемой индуктивностью 8. Контур настраивают в резонанс, изменяя емкость эталонного подстроечного

50 конденсатора 5 и фиксируют ее значение.

По градуировочной кривой, зная значение конденсатора 5 и определив соответствующее ей значение эквивалентной индуктивности двухполюсника 6, определим значе- 55 ние искомой индуктивности 8. Градуировоч - ную кривую строим с помощью образцовых мер катушек с точно известным значением индуктив ности, вставляя их вместо исконого конденсатора и с первым входом изделительный конденсатор, а второй выход непосредственно соединен соответственно с одним и другим входами измерителя напряжения -резонанса, в измерительный двухполюсник измерителя введены транзистор два дросселя, катуШка индуктивности, два конденсатора, делитель напряжения и источник питания, причем база. транзистора через катушку индуктивности соединена с одним выводом первого дросселя и с зажимом для подключения контролируемой ин- - дуктивпости, другой зажим для подключения контролируемой индуктивности через первый развязывающий конденсатор соединен с одним выводом второго развязывающего конденсатора, другой вывод которого соедйнен с первым выходом делителя напряжейия и с одним из выводом второго дросселя, второй вывод последнего соединен с эмиттером транзистора, а другой вывос(первого дросселя соединен со вторым выходом делителя напряжения третий выход которого соединен с коллектором транзистора и с зажимом для подключения отрицательного потенциала источника питания, — при этом зажим для подключения положительного потенциала источника питания соединен с четвертым выходом делителя напряжения.

30 мой индуктивности. Эквивалентную индуктивность находят по формуле:

LaW =

f а. с где о о — фиксированная резонансная частота, С вЂ” емкость образцового контура.

При подключении измеряемой индуктивности 8 изменяется резонансная частота колебательной системы, причем ее уход будет значительно больше от известного включения индуктивности в контур, так как небольшое приращение измеряемой индуктивности 8, вызовет приращение эквивалентной индуктивности измеряемого двухполюсника 6 на порядок, что в свою очередь повлечет для настройки на ту же резонансную частоту большее изменение величины эталонного подстроечного конденсатора и уменьшит погрешность определения эквивалентной индуктивности измерительного двух полюс ни ка 6.

С другой стороны уменьшению погрешности определения эквивалентной индуктивности измерительного двухполюсника 6 способствует повышение добротности измерительного контура, так как повышается точность определения резонансной частоты. Кроме того, измерения можно проводить на частотах, где влиянием паразитных индуктивностей и емкостей можно пренебречь и нет необходимости в применении сложной

СВЧ аппаратуры.

Формула изобретения

Устройство для измерения малых индуктивностей, содержа щее высокочастотный генератор, один выход которого через первый разделительный конденсатор соединенный с одним выводом эталонного подстроечного конденсатора и с первым входом измерительного двухполюсника, другой вывод эталонного подстроечного конденсатора соединен со вторым входом измерительного двухполюсника и со вторым выходом высокочастотного генератора, первый выход измерительного двухполюсника через второй разделительный конденсатор, а второй выход непосредственно соединен соответственно с одним и другим входами измерителя напряжения резонанса, отличающийся тем, что, с целью расширенйя пределов измерения малых индуктивностей и повышения точности измерения, в измерительный двухполюсник устройства введены трназистор, два дросселя, катушка индуктивности, два конденсатора, делитель напряжения и источник питания, причем база транзистора через катушку индуктивности соединена с одним выводом первого дросселя и с зажимом для подключения контролируемой индуктивности, другой зажим для подключения через первый развязывающий конденсатор соединен с одним выводом второI

661418

Составитель Л. Сотникова

Техред О. Луговая Корректор Н. Степ

Тираж 1089 Подписное

Редактор В. Лукин

Заказ 2442/44

ЦН И И П И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 го развязывающего конденсатора, другой вывод которого соединен с первым выходом делителя напряжения и с одним из выводов второго дросселя, второй вывод последнего соединен с эмиттером транзистора, а 5 другой вывод первого дросселя соединен со вторым выходом делителя напряжения, третий выход которого соединен с коллектором транзистора и с зажимом для подключения потенциала, отрицательного источника питания, при этом зажим для положительного потенциала источника питания соединен с четвертым выходом делителя напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 410336, кл. G 01 R 27/26, 25.12.70.

2. Авторское свидетельство СССР № 332392, кл. G 01 R 27/26, 30.03.70.