Экспериментальные измерения. Принцип измерений и работы прибора

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 17Следующая ⇒

Измерение частотной зависимости εи tg d осуществляется с помощью прибора, называемого куметром, упрощенная схема представлена на рис. 2.6.. Принцип его работы основан на использовании резонансного метода определения добротности и ёмкости измерительного контура прибора, который настраивается в резонанс с колебаниями внутреннего генератора.

Рисунок 2.6 - Упрощенная схема измерителя добротности Е4-7

Резонансная частота контура определяется его индуктивностью L и ёмкостью C и равны:

. (10)

Добротность контура рассчитывается согласно выражению

(11)

где Z_c - характеристическое сопротивление контура

(12)

r - суммарное сопротивление потерь контура.

Изменяя параметры контура L и С, можно изменять его резонансную частоту f₀.

Когда частота колебаний внутреннего генератора совпадает с частотой f_o, измерительный контур настраивается в резонанс, при этом его добротность становится максимальной, поскольку на резонансной частоте контур обладает минимальными потерями. Значение добротности определяется по шкале Q-вольтметра, расположенного на лицевой панели прибора.

Частота колебаний внутреннего генератора изменяется ступенчато по диапазонам и плавно внутри выбранного диапазона. Количество диапазонов и значения частот приведены на лицевой панели прибора. На ней также расположены переключатель диапазонов и ручка плавной регулировки частоты.

Для того, чтобы настроить измерительный контур в резонанс в выбранном диапазоне частот необходимо изменить его параметры Lи С.

Индуктивность измерительного контура L определяется внутренней индуктивностью L₀ и внешней катушкой индуктивности L_Д, соответствующей определённому диапазону частот и подключаемой к внешним клеммам прибора L_x, расположенным на крышке прибора. Катушки индуктивности находятся на лабораторном столе.

Ёмкость измерительного контура С_измплавно регулируется от 25 до 450 pF с помощью ручки на лицевой панели прибора и контролируется по шкале ёмкости.

Таким образом, в каждом диапазоне частот внутреннего генератора за счёт конденсатора С_изм и внешней катушки индуктивности L_Д можно настроить измерительный контур в резонанс и определить Q и С контура.

Исследуемыми образцами являются конденсаторы с различными диэлектрическими материалами между обкладками. Они подключаются к внешним клеммам прибора С_х параллельно измерительному конденсатору, меняя тем самым параметры измерительного контура, т.е. его ёмкость С.

Принцип измерений заключается в том, что в выбранном диапазоне частот измерительный контур с помощью С_изм настраивается в резонанс в начале с образцом, а затем без образца. При подключении образца к прибору меняются параметры контура и условие резонанса, так как образец вносит дополнительные потери в контур и меняет его ёмкость. За счёт изменения ёмкости измерительного конденсатора можно добиться резонанса. При этом добротность и ёмкость контура с образцом отличаются от тех значений, которые будут у контура без образца. По разности измеренных значений ёмкости контура с образцом и без него определяется ёмкость образца C_x, а по значениям добротности определяется tg d.

Дата добавления: 2018-11-24; просмотров: 165; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!