Η πρώτη άφιξη αυτής της γεννήτριας μέτρησης στη σφαίρα του ραδιοερασιτεχνικού μου ενδιαφέροντος έγινε με το όνομα "". Ήταν απαραίτητο να ρυθμιστεί το πηνίο αναζήτησης του ανιχνευτή μετάλλων Tesoro Eldorado κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, έτσι ένας συντονιστής από έναν ιστότοπο για την κατασκευή MD πρόσφερε στο φόρουμ μια πανάκεια στο "πρόσωπό του", χωρίς ωστόσο να δώσει ένα λεπτομερές εγχειρίδιο συναρμολόγησης. , αλλά διασφαλίζοντας την επαναληψιμότητα του κυκλώματος.

Σχηματικό διάγραμμα

Λήψη για μεγέθυνση

Για να γίνουν μετρήσεις, αυτή η γεννήτρια έπρεπε να συνδεθεί σε μετρητή συχνότητας. Ακόμη και ένας αρχάριος λάτρης των ηλεκτρονικών δεν μπορούσε να ονομάσει ένα περίπλοκο κύκλωμα, έτσι όλοι άρχισαν να το συναρμολογούν μαζί, αλλά μόνο λίγοι από τους προηγμένους κατάφεραν να το συναρμολογήσουν. Άλλαξαν τιμές τρανζίστορ, αντίστασης και πυκνωτή, αλλά κατά κάποιο τρόπο δεν υπήρχε αποτέλεσμα. Το σχήμα δεν ήθελε να επαναληφθεί. Το άτομο που πρότεινε το κύκλωμα τόνισε ότι οι επαναλήπτες δεν επέλεξαν την τιμή των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων με αρκετή ακρίβεια.

Όταν μια έκδοση μιας πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος εμφανίστηκε εν μέρει σε εξαρτήματα SMD, τα οποία, όπως γνωρίζετε, δεν είναι δύσκολο να αγοραστούν και με ανοχή 1% για την ονομαστική ακρίβεια, δεν μπορούσα να αντισταθώ στον πειρασμό. Το συναρμολογημένο κύκλωμα δεν λειτούργησε αμέσως, αλλά όταν άρχισα να αλλάζω τα τρανζίστορ, λαμβάνοντας υπόψη το κέρδος προς την κατεύθυνση της αύξησης, εγκαθιστώντας μη πολικούς πυκνωτές μεταξύ των θερμοσταθερών και συνέστησαν ένα τρίμερ 1 kOhm στην έξοδο να ρυθμίστε το επίπεδο της εναλλασσόμενης τάσης εξόδου, κάτι μετακινήθηκε από το νεκρό σημείο, αλλά δεν έλαβε τελικό θετικό αποτέλεσμα. Η ισχύς του σήματος εξόδου ήταν χαμηλή, ο εικονικός μετρητής συχνότητας του υπολογιστή έδινε ασταθείς μετρήσεις. Εκεί τελείωσαν όλα.

Και όχι πολύ καιρό πριν είδα ένα οικείο διάγραμμα σε μια ελαφρώς διαφορετική ερμηνεία, με μια λεπτομερή περιγραφή της συναρμολόγησης και της διαμόρφωσης, που ονομάζεται "Προσάρτημα για τη μέτρηση της επαγωγής". Αμέσως έγινε σαφές ότι η προηγούμενη έκδοσή της ήταν ένας ανεπιτυχής ευνουχισμός του σχήματος. Η ανάγκη μέτρησης της αυτεπαγωγής του πηνίου αναζήτησης για τον συναρμολογημένο ανιχνευτή μετάλλων K-158 (μια παραλλαγή του γνωστού "") δεν μας εξέπληξε.

Λαμβάνοντας υπόψη την προηγούμενη εμπειρία, τροποποίησα αμέσως την προτεινόμενη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος για να χωρέσει τα ηλεκτρονικά εξαρτήματά μου, αλλά στην ουσία το κύκλωμα παρέμεινε αμετάβλητο. Η σταθερή αντίσταση R8 με ονομαστική τιμή 270 Ohms αντικαταστάθηκε με ένα τρίμερ 5 kOhm (για να ρυθμίσετε την απαιτούμενη τιμή της εναλλασσόμενης τάσης εξόδου στην περιοχή από 0 έως περισσότερα από 5 βολτ), εγκαταστάθηκαν η αντίσταση R9 και ο πυκνωτής C7 όπως στο κύκλωμα, και όχι όπως στην προτεινόμενη πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος.

Γενικά, η συναρμολόγηση αυτής της επιλογής δεν προκάλεσε κανένα πρόβλημα, επειδή οι κύριες συστάσεις για τη συναρμολόγηση και τη διαμόρφωση ήταν πλέον γνωστές:

• Τα τρανζίστορ VT 1 και 2 είναι αποκλειστικά KT326B, το VT3 είναι καλύτερο από το KT3107G με κέρδος μεγαλύτερο από 50 και το VT4 χρειάζεται KT3102V με απολαβή αποκλειστικά πάνω από 150, το VT5 επίσης KT3102V με κέρδος μεγαλύτερο από 50
• Ο πυκνωτής C1 αποτελείται από τρεις (δεν θα λειτουργήσει τίποτα λιγότερο) με συνολική χωρητικότητα αυστηρά 25330 picofarads. Μια ανοχή απόκλισης μικρότερη από 0,5% είναι επιθυμητή, η ακρίβεια της μετρούμενης επαγωγής εξαρτάται από αυτό. Όλοι οι πυκνωτές πρέπει να έχουν καλό TKE (θερμικό σταθερό - δηλαδή, η χωρητικότητά τους πρέπει να εξαρτάται όσο το δυνατόν λιγότερο από τις αλλαγές στη θερμοκρασία της θήκης τους)
• Μετά την εφαρμογή τάσης 12 V, χωρίς να συνδέσετε τα πηνία στο βύσμα X1, μετρήστε την τάση στον πομπό VT5 που θα πρέπει να είναι ίση με τη μισή τάση τροφοδοσίας, εάν η απόκλιση είναι μεγάλη, επιλέξτε την αντίσταση R4. Η κατανάλωση ρεύματος θα είναι στην περιοχή των 20 mA - η έξοδος πρέπει να έχει μια εναλλασσόμενη τάση απαραίτητη για μέτρηση με έναν υπάρχοντα μετρητή συχνότητας, για παράδειγμα, για έναν κινεζικό μετρητή συχνότητας σχεδιαστή είναι 2 βολτ (ή λίγο περισσότερο). Το επίπεδό του ρυθμίζεται από την κοπή της αντίστασης R8.

Το πηνίο συνδέεται όσο το δυνατόν πιο κοντά στις στροφές περιέλιξης (παρακάμπτοντας το καλώδιο σύνδεσης), τα καλώδια σύνδεσης του προσαρτήματος δεν υπερβαίνουν τα 30 mm. Ανάγνωση του μετρητή συχνότητας σε kilohertz. Η τιμή στη φωτογραφία είναι βατή ως αποτέλεσμα όλων των χειρισμών με το πηνίο (τύλιγμα - επανατύλιξη), λήφθηκε στην ποσότητα των 71.626 Hz.

Το αποτέλεσμα της μέτρησης υποβάλλεται σε επεξεργασία στο πρόγραμμα (πρόγραμμα στο αρχείο, φύλλο Νο. 10) - τα δεδομένα εισάγονται στην ενότητα "Βασικός υπολογισμός" στη στήλη "Αρχικά δεδομένα" και, στη συνέχεια, κάντε κλικ στον κέρσορα έξω από τα κύρια πεδία του προγράμματος και παίρνουμε το αποτέλεσμα - η αυτεπαγωγή είναι 195 μH. Ο πρώτος υπολογισμός πρέπει να ξεκινήσει συμπληρώνοντας την ενότητα "Βοηθητικός υπολογισμός" για αυτό θα απαιτηθεί η σύνδεση ενός πυκνωτή με χωρητικότητα μεγαλύτερη από 1000 pF (κατά προτίμηση 4500 pF) παράλληλα με το πηνίο αναζήτησης, η πραγματική τιμή του οποίου είναι γνωστή με απόλυτη. ακρίβεια.

Γεννήτρια LC γενικής χρήσης - διάγραμμα κυκλώματος

Ήμουν ευχαριστημένος με τη συναρμολογημένη κονσόλα, όταν καταλάβετε όλες τις περιπλοκές που φαίνονται με την πρώτη ματιά, όλα είναι απλά. Ωστόσο, ήθελα ήδη να έχω μια πιο φορητή έκδοση του μετρητή επαγωγής, χωρίς κανέναν υπολογισμό. Παρήγγειλα έναν ηλεκτρονικό κατασκευαστή στο AliExpress - μια συσκευή με τη λειτουργία μέτρησης της επαγωγής (και πολλά άλλα πράγματα γενικά και μόνο για 600 ρούβλια). Λοιπόν, ενώ με πλησιάζει, αποφάσισα να ψάξω στο Διαδίκτυο για ένα εξάρτημα πολύμετρου. Και μετά, με τον πιο απροσδόκητο τρόπο, βρήκα ένα κύκλωμα που ονομάζεται "Universal LC Generator", το οποίο, όπως αποδείχθηκε, ήταν ο προκάτοχος των προηγούμενων κυκλωμάτων. Η συνιστώμενη τάση τροφοδοσίας για αυτό το κύκλωμα υποδεικνύεται ως 5 βολτ κατά τη λήψη μιας επίδειξης βίντεο της λειτουργίας του αποκωδικοποιητή, προσπάθησα να τροφοδοτήσω τον ήδη συναρμολογημένο αποκωδικοποιητή με αυτήν την τάση, αλλά, δυστυχώς, δεν το έκανε. δουλειά, ακόμη και η αντίσταση κουρευτικής ρύθμισης δεν βοήθησε (ίσως η τιμή της χρειάζεται περισσότερο από 5 βολτ), αλλά από την τάση στο Η συσκευή 10 βολτ λειτούργησε μια χαρά.

βίντεο

Για όσους ενδιαφέρονται, ολόκληρη η επιλογή των υλικών και για τα τρία σχήματα βρίσκεται στο αρχείο. Συγγραφέας Babay iz Barnaula

Συζητήστε το άρθρο ΣΥΝΔΕΣΗ ΣΤΟΝ ΜΕΤΡΗΤΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΡΗΤΗΣ ΕΠΑΦΗΣΗΣ

Οι ραδιοερασιτέχνες που συμμετέχουν στην ανάπτυξη συσκευών HF και των κυκλωμάτων τους, συχνά κατά την εγκατάσταση επαγωγέων, περιελίξεων μετασχηματιστών, τσοκ, διαφόρων κυκλωμάτων με ομαδοποιημένες παραμέτρους κ.λπ., χρειάζονται μια συσκευή που τους επιτρέπει να μετρούν την επαγωγή με ακρίβεια και με ελάχιστο σφάλμα.
Σας παρουσιάζουμε τον μετρητή επαγωγής HENRYTEST.

Αυτή η συσκευή έχει σχεδιαστεί ειδικά για ραδιοερασιτέχνες και ειδικούς. Ωστόσο, η ευκολία χρήσης θα επιτρέψει ακόμη και στους αρχάριους να αποκτήσουν εξαιρετικά αποτελέσματα μετρήσεων. Η υψηλή ποιότητα μέτρησης επιτυγχάνεται μέσω της ατομικής βαθμονόμησης και του αρχικού εσωτερικού λογισμικού, που μειώνει το σφάλμα μέτρησης στο 1/1000.

Επί του παρόντος, υπάρχουν πολλές διαφορετικές εξελίξεις στους μετρητές συχνότητας και στις ηλεκτρονικές ζυγαριές. Με τα χρόνια, ραδιοερασιτέχνες και επαγγελματίες παρατήρησαν την εξέλιξή τους από μια ογκώδη και απαιτητική μονάδα που χρησιμοποιεί άκαμπτη λογική σε συμπαγείς, οικονομικές συσκευές συναρμολογημένες σε μικροελεγκτές. Ταυτόχρονα, βασικά, τα περισσότερα από αυτά είναι αρκετά παρόμοια στο σχεδιασμό και διαφέρουν μόνο ως προς το όνομα των μικροελεγκτών από τους οποίους συναρμολογήθηκαν.

Έτσι, ένα από τα πιο δημοφιλή θέματα ανάπτυξης είναι διάφοροι συνδυασμοί μετρητών για επαγωγή (ενρίμετρο), χωρητικότητα (φαραδίμετρο), αντίσταση (ωμόμετρο) και συχνότητα (συχνόμετρο). Ωστόσο, οι περισσότεροι μετρητές επαγωγής, ακόμη και αυτοί που κατασκευάζονται σε μικροελεγκτές, εξακολουθούν να έχουν κάποιο σφάλμα μέτρησης που σχετίζεται τόσο με τη μέθοδο μέτρησης όσο και με την ποιότητα της συσκευής.

Αφήνοντας την κατασκευή και τα εξαρτήματα της συσκευής στη συνείδηση ​​του προγραμματιστή, θα επισημάνουμε διάφορες μεθόδους για τη μέτρηση της επαγωγής. Τόσο συχνά που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση σχετικά μεγάλων αυτεπαγωγών (από 0,1 έως 1000 H), η μέθοδος "βολτόμετρο - αμπερόμετρο" δίνει σφάλμα 2-3%. Όταν χρησιμοποιείτε τη μέθοδο υπολογισμού της γέφυρας, με μια γέφυρα μέτρησης εναλλασσόμενου ρεύματος σε διάφορες συχνότητες πλήρης με τυπική χωρητικότητα και μερικές φορές επίσης επαγωγή, το σφάλμα μπορεί να είναι 1-3%. Στη μέθοδο υπολογισμού συντονισμού, με βάση τη χρήση των ιδιοτήτων συντονισμού ενός ταλαντευτικού κυκλώματος που σχηματίζεται από τη μετρούμενη επαγωγή L και την χωρητικότητα αναφοράς C, το σφάλμα μπορεί να είναι 2-5%. Επίσης, ένα μικρό σφάλμα μέτρησης προστίθεται από τη μεταβολή της θερμοκρασίας της συσκευής μέτρησης κατά τη διάρκεια της μέτρησης. Στην ανάπτυξή μας, αυτό το σφάλμα ελαχιστοποιείται και σε αυτό εμπλέκονται τόσο η ίδια η συσκευή όσο και το αναπτυγμένο λογισμικό.

Στις μέρες μας, η τάση χρήσης υπολογιστή στην ανάπτυξη συσκευών ραδιοσυχνοτήτων και των κυκλωμάτων τους κερδίζει δυναμική. Για αυτό, σας προσφέρουμε τον μετρητή επαγωγής μας, ο οποίος, όταν συνδέεται μέσω τυπικής θύρας USB σε υπολογιστή ή φορητό υπολογιστή, παρέχει εξαιρετική ποιότητα μέτρησης με ελάχιστο σφάλμα. Επιπλέον, η απουσία πρόσθετων πηγών ενέργειας που επηρεάζουν την ακρίβεια μέτρησης, την ασφάλεια κατά την εργασία με υπολογιστή, την ευκολία λειτουργίας, την ακρίβεια των τύπων υπολογισμού και τα γρήγορα αποτελέσματα εγγυώνται την ποιότητα της μέτρησης. Έτσι, στο εύρος μέτρησης από 1 ngn έως 10 ng, η ακρίβεια φτάνει το 0,1% και αυτό επιτυγχάνεται μετρώντας κάθε 1 ng κατά τον υπολογισμό.

Η χρήση του μετρητή μας HENRYTEST είναι πολύ απλή, συνδέοντάς τον στον υπολογιστή σας με το παρεχόμενο καλώδιο USB και έχοντας προηγουμένως εγκαταστήσει το παρεχόμενο λογισμικό μία φορά, τότε απλά πρέπει να διορθώσετε και τα δύο άκρα του μετρούμενου κυκλώματος στον μετρητή μας HENRYTEST και να πατήσετε το "TEST κουμπί ” στον υπολογιστή. Μέσα σε 5 δευτερόλεπτα θα λάβετε το αποτέλεσμα.

Θεωρούμε ένα κύκλωμα για τη μέτρηση της χωρητικότητας των πυκνωτών και της επαγωγής των πηνίων, κατασκευασμένο με μόνο πέντε τρανζίστορ και, παρά την απλότητα και την προσβασιμότητα του, επιτρέπει σε κάποιον να προσδιορίσει την χωρητικότητα και την επαγωγή των πηνίων με αποδεκτή ακρίβεια σε ένα ευρύ φάσμα. Υπάρχουν τέσσερις υποπεριοχές για πυκνωτές και έως και πέντε υποπεριοχές για πηνία. Μετά από μια αρκετά απλή διαδικασία βαθμονόμησης, χρησιμοποιώντας δύο κοπτήρες, το μέγιστο σφάλμα θα είναι περίπου 3%, το οποίο, βλέπετε, δεν είναι καθόλου κακό για ένα σπιτικό προϊόν ραδιοερασιτέχνη.

Προτείνω να κολλήσετε αυτό το απλό κύκλωμα μετρητή LC με τα χέρια σας. Η βάση του σπιτικού προϊόντος ραδιοερασιτεχνών είναι μια γεννήτρια κατασκευασμένη σε VT1, VT2 και ραδιόφωνα εξαρτήματα της πλεξούδας. Η συχνότητα λειτουργίας του καθορίζεται από τις παραμέτρους του ταλαντωτικού κυκλώματος LC, το οποίο αποτελείται από μια άγνωστη χωρητικότητα του πυκνωτή Cx και ένα παράλληλα συνδεδεμένο πηνίο L1, κατά τον τρόπο προσδιορισμού της άγνωστης χωρητικότητας - οι επαφές X1 και X2 πρέπει να είναι κλειστές, και στον τρόπο μέτρησης της αυτεπαγωγής Lx, συνδέεται σε σειρά με το πηνίο L1 και παράλληλα συνδεδεμένο πυκνωτή C1.

Συνδέοντας ένα άγνωστο στοιχείο στον μετρητή LC, η γεννήτρια αρχίζει να λειτουργεί σε μια συγκεκριμένη συχνότητα, η οποία καταγράφεται από έναν πολύ απλό μετρητή συχνότητας συναρμολογημένο στα τρανζίστορ VT3 και VT4. Η τιμή της συχνότητας στη συνέχεια μετατρέπεται σε συνεχές ρεύμα, το οποίο εκτρέπει τη βελόνα του μικροαμπερόμετρου.

Συγκρότημα κυκλώματος μετρητή αυτεπαγωγής. Συνιστάται να διατηρείτε τα καλώδια σύνδεσης όσο το δυνατόν πιο κοντά για να συνδέσετε άγνωστα στοιχεία. Μετά την ολοκλήρωση της διαδικασίας γενικής συναρμολόγησης, είναι απαραίτητο να βαθμονομήσετε τη δομή σε όλες τις περιοχές.

Η βαθμονόμηση πραγματοποιείται επιλέγοντας τις αντιστάσεις των αντιστάσεων περικοπής R12 και R15 κατά τη σύνδεση στους ακροδέκτες μέτρησης ραδιοστοιχείων με προηγουμένως γνωστές τιμές. Δεδομένου ότι σε ένα εύρος η τιμή των αντιστάσεων κοπής θα είναι μία και σε άλλη θα είναι διαφορετική, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί κάτι μέσο όρο για όλες τις περιοχές και το σφάλμα μέτρησης δεν πρέπει να υπερβαίνει το 3%.

Αυτός ο αρκετά ακριβής μετρητής LC είναι χτισμένος σε έναν μικροελεγκτή PIC16F628A. Ο σχεδιασμός του μετρητή LC βασίζεται σε ένα μετρητή συχνότητας με ταλαντωτή LC, η συχνότητα του οποίου αλλάζει ανάλογα με τις μετρούμενες τιμές επαγωγής ή χωρητικότητας και υπολογίζεται ως αποτέλεσμα. Η ακρίβεια συχνότητας φτάνει το 1 Hz.

Το ρελέ RL1 είναι απαραίτητο για την επιλογή της λειτουργίας μέτρησης L ή C. Ο μετρητής λειτουργεί με βάση μαθηματικές εξισώσεις. Και για τους δύο άγνωστους μεγάλοΚαι ντο, Οι εξισώσεις 1 και 2 είναι γενικές.

Βαθμονόμηση

Όταν η τροφοδοσία είναι ενεργοποιημένη, η συσκευή βαθμονομείται αυτόματα. Ο αρχικός τρόπος λειτουργίας είναι η αυτεπαγωγή. Περιμένετε μερικά λεπτά για να ζεσταθούν τα κυκλώματα της συσκευής και, στη συνέχεια, πατήστε τον διακόπτη εναλλαγής «μηδέν» για επαναβαθμονόμηση. Η οθόνη πρέπει να δείχνει τις τιμές ινδ = 0,00. Τώρα συνδέστε την τιμή της αυτεπαγωγής δοκιμής, όπως 10uH ή 100uH. Ο μετρητής LC πρέπει να εμφανίζει ακριβή ένδειξη. Υπάρχουν βραχυκυκλωτήρες για τη διαμόρφωση του μετρητή Jp1~Jp4.

Το έργο του μετρητή αυτεπαγωγής που παρουσιάζεται παρακάτω είναι πολύ εύκολο να αναπαραχθεί και αποτελείται από ένα ελάχιστο ραδιόφωνο. Εύρος μέτρησης επαγωγής: - 10nG - 1000nG; 1 μG - 1000 μG; 1mG - 100mG. Εύρος μέτρησης χωρητικότητας:- 0,1pF - 1000pF - 1nF - 900nF

Η συσκευή μέτρησης υποστηρίζει αυτόματη βαθμονόμηση όταν είναι ενεργοποιημένη η τροφοδοσία, εξαλείφοντας την πιθανότητα ανθρώπινου λάθους κατά τη χειροκίνητη βαθμονόμηση. Οπωσδήποτε, μπορείτε να επαναβαθμονομήσετε τον μετρητή ανά πάσα στιγμή πατώντας απλά το κουμπί επαναφοράς. Η συσκευή διαθέτει αυτόματη επιλογή του εύρους μέτρησης.

Δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε ακριβή ή ακριβά εξαρτήματα ραδιοφώνου στο σχεδιασμό της συσκευής. Το μόνο πράγμα είναι ότι πρέπει να έχετε μια «εξωτερική» χωρητικότητα, η ονομαστική τιμή της οποίας είναι γνωστή με μεγάλη ακρίβεια. Δύο πυκνωτές χωρητικότητας 1000 pF θα πρέπει να είναι κανονικής ποιότητας, συνιστάται η χρήση πολυστυρενίου και δύο πυκνωτές των 10 μF πρέπει να είναι ταντάλιο.

Ο χαλαζίας πρέπει να λαμβάνεται ακριβώς στα 4.000 MHz. Κάθε 1% αναντιστοιχία συχνότητας θα έχει ως αποτέλεσμα 2% σφάλμα μέτρησης. Ρελέ με χαμηλό ρεύμα πηνίου, γιατί Ο μικροελεγκτής δεν είναι ικανός να παρέχει ρεύμα μεγαλύτερο από 30 mA. Μην ξεχάσετε να τοποθετήσετε μια δίοδο παράλληλα με το πηνίο του ρελέ για την καταστολή του αντίστροφου ρεύματος και την εξάλειψη της αναπήδησης.

Το υλικολογισμικό της πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος και του μικροελεγκτή από τον παραπάνω σύνδεσμο.

Συσκευές για άμεση αξιολόγηση και σύγκριση

Τα όργανα μέτρησης για την άμεση εκτίμηση της τιμής της μετρούμενης χωρητικότητας περιλαμβάνουν μικροφαραδόμετρα, η δράση του οποίου βασίζεται στην εξάρτηση του ρεύματος ή της τάσης στο κύκλωμα εναλλασσόμενου ρεύματος από την τιμή που περιλαμβάνεται σε αυτό. Η τιμή χωρητικότητας προσδιορίζεται χρησιμοποιώντας την κλίμακα του μετρητή.

Χρησιμοποιείται ευρύτερα για τη μέτρηση των αυτεπαγωγών Ισορροπημένες γέφυρες AC, επιτρέποντας τη λήψη ενός μικρού σφάλματος μέτρησης (έως 1%). Η γέφυρα τροφοδοτείται από γεννήτριες που λειτουργούν σε σταθερή συχνότητα 400-1000 Hz. Ως δείκτες χρησιμοποιούνται ανορθωτές ή ηλεκτρονικά χιλιοβολτόμετρα, καθώς και δείκτες παλμογράφου.

Η μέτρηση γίνεται με την εξισορρόπηση της γέφυρας ως αποτέλεσμα της εναλλακτικής ρύθμισης των δύο βραχιόνων της. Οι μετρήσεις λαμβάνονται από τους βραχίονες των βραχιόνων που εξισορροπούν τη γέφυρα.

Για παράδειγμα, ας εξετάσουμε τις γέφυρες μέτρησης που αποτελούν τη βάση του μετρητή επαγωγής EZ-3 (Εικ. 1) και του μετρητή χωρητικότητας E8-3 (Εικ. 2).

Ρύζι. 1. Κύκλωμα γέφυρας για τη μέτρηση της αυτεπαγωγής

Ρύζι. 2. Κύκλωμα γέφυρας για μέτρηση χωρητικότητας με μικρές (α) και μεγάλες (β) απώλειες

Όταν η γέφυρα είναι ισορροπημένη (Εικ. 1), η αυτεπαγωγή του πηνίου και ο συντελεστής ποιότητάς του προσδιορίζονται από τους τύπους Lx = R1R2C2. Qx = wR1C1.

Κατά την εξισορρόπηση γεφυρών (Εικ. 2), η μετρούμενη χωρητικότητα και η αντίσταση απωλειών προσδιορίζονται χρησιμοποιώντας τους τύπους

Μέτρηση χωρητικότητας και αυτεπαγωγής με τη μέθοδο αμπερόμετρο-βολτόμετρο

Για τη μέτρηση μικρών χωρητικοτήτων (όχι περισσότερες από 0,01 - 0,05 μF) και επαγωγέων υψηλής συχνότητας στο εύρος των συχνοτήτων λειτουργίας τους, χρησιμοποιούνται ευρέως μέθοδοι συντονισμού Το κύκλωμα συντονισμού περιλαμβάνει συνήθως μια γεννήτρια υψηλής συχνότητας, επαγωγικά ή μέσω μιας χωρητικότητας που συνδέεται με. το κύκλωμα μέτρησης LC. Ως δείκτες συντονισμού χρησιμοποιούνται ευαίσθητες συσκευές υψηλής συχνότητας που ανταποκρίνονται σε ρεύμα ή τάση.

Η μέθοδος αμπερόμετρο-βολτόμετρο μετρά σχετικά μεγάλες χωρητικότητες και επαγωγές όταν το κύκλωμα μέτρησης τροφοδοτείται από πηγή χαμηλής συχνότητας 50 - 1000 Hz.

Για μετρήσεις, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τα διαγράμματα στο Σχ. 3.

Εικόνα 3. Κυκλώματα για τη μέτρηση της μεγάλης (α) και της μικρής (β) αντίστασης στο εναλλασσόμενο ρεύμα

Σύμφωνα με τις ενδείξεις του οργάνου, η συνολική αντίσταση

Οπου

από αυτές τις εκφράσεις μπορεί κανείς να προσδιορίσει

Όταν οι ενεργές απώλειες σε έναν πυκνωτή ή έναν επαγωγέα μπορούν να παραμεληθούν, χρησιμοποιήστε το κύκλωμα στο Σχ. 4. Στην περίπτωση αυτή

Ρύζι. 4. Σχέδια μέτρησης μεγάλων (α) και μικρών (β) αντιστάσεων με τη μέθοδο αμπερόμετρο-βολτόμετρο

Μέτρηση της αμοιβαίας επαγωγής δύο πηνίων

ΚαρούλιαΟι επαγωγές είναι στοιχεία στη σήμανση των οποίων οι παράμετροι συνήθως δεν υποδεικνύονται. Επιπλέον, τα πηνία τυλίγονται συχνά ανεξάρτητα. Και στις δύο περιπτώσεις, καθορίστε επαγωγήτο πηνίο επιτρέπεται μόνο με τη μέτρησή του. Μπορεί να πραγματοποιηθεί με διαφορετικούς τρόπους, απαιτώντας τη χρήση εξοπλισμού διαφορετικής δυσκολίας. Μερικές από αυτές τις μεθόδους είναι άσκοπες και υπολογιστικά εντατικές. Αλλά οι μετρητές LC άμεσης ανάγνωσης είναι απαλλαγμένοι από αυτές τις ελλείψεις και σας επιτρέπουν να μετράτε επαγωγήγρήγορα και χωρίς πρόσθετους υπολογισμούς.

Θα χρειαστείτε

• Μετρητής LC ή πολύμετρο απευθείας ανάγνωσης με λειτουργία μέτρησης επαγωγής

Οδηγίες

1. Αγοράστε ένα μετρητή LC. Στις περισσότερες περιπτώσεις, είναι παρόμοια με τα συνηθισμένα πολύμετρα. Υπάρχουν επίσης πολύμετρα με τη λειτουργία μέτρησης της επαγωγής - μια τέτοια συσκευή θα σας ταιριάζει επίσης. Οποιαδήποτε από αυτές τις συσκευές μπορεί να αγοραστεί σε εξειδικευμένα καταστήματα που πωλούν ηλεκτρονικά εξαρτήματα.

2. Απενεργοποιήστε την πλακέτα στην οποία βρίσκεται το πηνίο. Εάν είναι απαραίτητο, αποφορτίστε τους πυκνωτές στην πλακέτα. Ξεκόλλησε το πηνίο επαγωγήπου θέλετε να μετρήσετε, από την πλακέτα (εάν αυτό δεν γίνει, θα εισαχθεί ένα αξιοσημείωτο σφάλμα στη μέτρηση) και στη συνέχεια συνδέστε το στις υποδοχές εισόδου της συσκευής (ποιες υποδεικνύονται στις οδηγίες της). Αλλάξτε τη συσκευή στο πιο ακριβές όριο, που συνήθως υποδεικνύεται ως "2 mH". Αν επαγωγήπηνία μικρότερα από 2 millihenry, τότε θα ανιχνευθεί και θα εμφανιστεί στον δείκτη, μετά την οποία η μέτρηση μπορεί να θεωρηθεί ολοκληρωμένη. Εάν είναι μεγαλύτερη από αυτήν την τιμή, η συσκευή θα εμφανίσει υπερφόρτωση - μια μονάδα θα εμφανιστεί στο πιο σημαντικό ψηφίο και θα εμφανιστούν κενά στα υπόλοιπα.

3. Εάν ο μετρητής δείχνει υπερφόρτωση, αλλάξτε τη συσκευή σε ένα περαιτέρω, πιο τολμηρό όριο - "20 mH". Λάβετε υπόψη ότι η υποδιαστολή στον δείκτη έχει μετακινηθεί - η κλίμακα έχει αλλάξει. Εάν η μέτρηση αυτή τη φορά δεν στεφθεί με αίσθηση, συνεχίστε να αλλάζετε τα όρια προς πιο τολμηρά μέχρι να εξαφανιστεί η υπερφόρτωση. Μετά από αυτό, διαβάστε την περίληψη. Αφού κοιτάξετε τον διακόπτη, θα μάθετε σε ποιες μονάδες εκφράζεται αυτό το σύνολο: σε henry ή millihenry.

4. Αποσυνδέστε το πηνίο από τις υποδοχές εισόδου της συσκευής και μετά κολλήστε το ξανά στην πλακέτα.

5. Εάν η συσκευή δείχνει μηδέν ακόμα και στο πιο ακριβές όριο, τότε το πηνίο είτε έχει πολύ μικρό επαγωγή, ή περιέχει βραχυκυκλωμένες στροφές. Εάν, ακόμη και στο πιο τολμηρό όριο, υποδεικνύεται υπερφόρτωση, το πηνίο είτε είναι σπασμένο είτε είναι πολύ μεγάλο επαγωγή, το οποίο η συσκευή δεν έχει σχεδιαστεί για τη μέτρηση.

Για να μετρήσω επαγωγήπηνία, χρησιμοποιήστε αμπερόμετρο, βολτόμετρο και μετρητή συχνότητας (εάν η συχνότητα της πηγής εναλλασσόμενου ρεύματος δεν είναι γνωστή), τότε λάβετε μετρήσεις και υπολογίστε επαγωγή. Στην περίπτωση μιας ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας (πηνίο του οποίου το μήκος είναι πολύ μεγαλύτερο από τη διάμετρό του), για να προσδιορίσετε την αυτεπαγωγή, πρέπει να μετρήσετε το μήκος της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, την περιοχή της διατομής της και τον αριθμό των στροφών του αγωγού.

Θα χρειαστείτε

• επαγωγέας, δοκιμαστής

Οδηγίες

1. Μέτρηση αυτεπαγωγής με μέθοδο βολτόμετρου-αμπερόμετρου επαγωγήαγωγός με αυτόν τον τρόπο, χρησιμοποιήστε μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος με γνωστή συχνότητα. Εάν η συχνότητα δεν είναι γνωστή, τότε μετρήστε τη με ένα συχνόμετρο συνδέοντάς τον στην πηγή. Συνδέστε ένα πηνίο στην τρέχουσα πηγή, επαγωγήπου μετριέται. Μετά από αυτό, συνδέστε ένα αμπερόμετρο στο κύκλωμα σταδιακά και ένα βολτόμετρο παράλληλα με τα άκρα του πηνίου. Περάστε ρεύμα μέσα από το πηνίο και λάβετε μετρήσεις του οργάνου. Κατά συνέπεια, το ρεύμα είναι σε αμπέρ και η τάση σε βολτ.

2. Χρησιμοποιώντας αυτά τα δεδομένα, υπολογίστε την τιμή αυτεπαγωγής του πηνίου. Για να το κάνετε αυτό, διαιρέστε την τιμή της τάσης σταδιακά με 2, τον αριθμό 3,14, τις τιμές της τρέχουσας συχνότητας και της ισχύος ρεύματος. Το αποτέλεσμα θα είναι η τιμή αυτεπαγωγής για ένα δεδομένο πηνίο σε Henry (H). Σημαντική σημείωση: Συνδέστε το πηνίο μόνο σε πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος. Η ενεργειακή αντίσταση του αγωγού που χρησιμοποιείται στο πηνίο πρέπει να είναι αμελητέα.

3. Μέτρηση της αυτεπαγωγής της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας Για να μετρήσετε την αυτεπαγωγή της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας, πάρτε έναν χάρακα ή άλλο εργαλείο για να προσδιορίσετε τα μήκη και τις αποστάσεις και να προσδιορίσετε το μήκος και τη διάμετρο της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας. Μετά από αυτό, μετρήστε τον αριθμό των στροφών του.

4. Μετά από αυτό θα βρείτε επαγωγήηλεκτρομαγνητική βαλβίδα. Για να το κάνετε αυτό, αυξήστε τον αριθμό των στροφών του στη δεύτερη ισχύ, πολλαπλασιάστε το σύνολο που προκύπτει με 3,14, τη διάμετρο στη 2η ισχύ και διαιρέστε το σύνολο με 4. Διαιρέστε τον αριθμό που προκύπτει με το μήκος της ηλεκτρομαγνητικής βαλβίδας και πολλαπλασιάστε με 0,0000012566 ( 1,2566*10-6) . Αυτή θα είναι η τιμή της ηλεκτρομαγνητικής αυτεπαγωγής.

5. Εάν υπάρχει τέτοια δυνατότητα, χρησιμοποιήστε μια ειδική συσκευή για να προσδιορίσετε την αυτεπαγωγή αυτού του αγωγού. Βασίζεται σε ένα κύκλωμα που ονομάζεται γέφυρα AC.

Ένας επαγωγέας είναι ικανός να αποθηκεύει μαγνητική ενέργεια όταν ρέει ηλεκτρικό ρεύμα. Η κύρια παράμετρος του πηνίου είναι του επαγωγή. Η επαγωγή μετριέται σε Henry (H) και δηλώνεται με το γράμμα L.

Θα χρειαστείτε

• Παράμετροι πηνίου

Οδηγίες

1. Η αυτεπαγωγή ενός κοντού αγωγού καθορίζεται από τον τύπο: L = 2l(ln(4l/d)-1)*(10^-3), όπου l είναι το μήκος του σύρματος σε εκατοστά και d είναι η διάμετρος του το σύρμα σε εκατοστά. Εάν το σύρμα τυλιχτεί γύρω από το πλαίσιο, σχηματίζεται ένα πηνίο επαγωγής. Η μαγνητική ροή συγκεντρώνεται και, ως αποτέλεσμα, η τιμή της επαγωγής αυξάνεται.

2. Η αυτεπαγωγή του πηνίου είναι ανάλογη με τις γραμμικές διαστάσεις του πηνίου, τη μαγνητική διαπερατότητα του πυρήνα και το τετράγωνο του αριθμού των στροφών περιέλιξης. Η επαγωγή ενός πηνίου που τυλίγεται σε ένα δακτυλιοειδές πυρήνα είναι ίση με: L = ?0*?r*s*(N^2)/l. Σε αυτόν τον τύπο;0 είναι η μαγνητική συνεχής, ?r είναι η σχετική μαγνητική διαπερατότητα του υλικού του πυρήνα, ανάλογα με τη συχνότητα), s είναι η περιοχή διατομής του πυρήνα, l είναι το μήκος της κεντρικής γραμμής του ο πυρήνας, Ν είναι ο αριθμός των στροφών του πηνίου.

3. Η επαγωγή του επαγωγέα σε μΗ μπορεί επίσης να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο: L = L0*(N^2)*D*(10^-3). Εδώ N είναι ο αριθμός των στροφών, D είναι η διάμετρος του πηνίου σε εκατοστά. Ο δείκτης L0 εξαρτάται από την αναλογία του μήκους του πηνίου προς τη διάμετρό του. Για πηνίο μονής στρώσης ισούται με: L0 = 1/(0,1*((l/D)+0,45)).

4. Εάν τα πηνία στο κύκλωμα συνδυάζονται σε βήματα, τότε η συνολική αυτεπαγωγή τους είναι ίση με το άθροισμα των αυτεπαγωγών όλων των πηνίων: L = (L1+L2+…+Ln) Αν τα πηνία συνδέονται παράλληλα, τότε η συνολική τους αυτεπαγωγή είναι : L = 1/((1/L1)+( 1/L2)+…+(1/Ln) Έτσι, οι τύποι για τον υπολογισμό της επαγωγής για διαφορετικά κυκλώματα για τη σύνδεση επαγωγέων είναι παρόμοιοι με τους τύπους για τον υπολογισμό της αντίστασης για παρόμοια). συνδέσεις αντιστάσεων.

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Η αυτεπαγωγή του πηνίου μπορεί να μετρηθεί αυθόρμητα ή έμμεσα. Στην πρώτη περίπτωση, θα χρειαστείτε μια συσκευή άμεσης ένδειξης ή γέφυρας και στη δεύτερη θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μια γεννήτρια, ένα βολτόμετρο και ένα χιλιοστόμετρο και στη συνέχεια να εκτελέσετε μια σειρά υπολογισμών.

Θα χρειαστείτε

• – μετρητής επαγωγής άμεσης ένδειξης ή γέφυρας.
• – ημιτονοειδής γεννήτρια τάσης.
• – Βολτόμετρο και χιλιοστάμετρο AC.
• – Συχνόμετρο,
• - επιστημονικός υπολογιστής.

Οδηγίες

1. Για να μετρήσετε την επαγωγή με μια συσκευή άμεσης ένδειξης, συνδέστε ένα πηνίο σε αυτό και, στη συνέχεια, επιλέγοντας βήμα προς βήμα τα όρια μέτρησης με έναν διακόπτη, επιλέξτε ένα έτσι ώστε το αποτέλεσμα να βρίσκεται περίπου στο μέσο του εύρους. Διαβάστε την περίληψη. Εάν ο μετρητής έχει αναλογική κλίμακα, κατά την ανάγνωση του συνόλου, λάβετε υπόψη την τιμή της διαίρεσης, καθώς και τον αριθμό που υποδεικνύεται δίπλα στην αντίστοιχη θέση του διακόπτη.

2. Στη συσκευή γέφυρας, μετά την εναλλαγή περιοχών, μετακινήστε το κουμπί ελέγχου εξισορρόπησης γέφυρας σε οποιαδήποτε από τις ακραίες θέσεις και, στη συνέχεια, περιστρέψτε το τέρμα προς την αντίθετη κατεύθυνση. Βρείτε το εύρος εντός του οποίου αυτή η λαβή σας επιτρέπει να ισορροπήσετε τη γέφυρα. Αφού επιτύχετε την εξαφάνιση του ήχου στο ηχείο ή τα ακουστικά ή τις ενδείξεις της ένδειξης του καντράν μειώνονται στο μηδέν, διαβάστε τις ενδείξεις στην κλίμακα του ρυθμιστή (αλλά όχι στο μετρητή επιλογέα). Σε αυτήν την περίπτωση, όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, εξετάστε την τιμή διαίρεσης και τον δείκτη με αυτόν που πρέπει να πολλαπλασιαστεί σε ένα δεδομένο εύρος ανάγνωσης.

3. Για να μετρήσετε την επαγωγή χρησιμοποιώντας την έμμεση μέθοδο, συναρμολογήστε ένα κύκλωμα μέτρησης. Συνδέστε ένα βολτόμετρο εναλλασσόμενου ρεύματος, με μεταγωγή στο όριο στο οποίο το ανώτερο όριο του εύρους αντιστοιχεί σε τάση πολλών βολτ, παράλληλα με την έξοδο της γεννήτριας. Συνδέστε και εκεί τον μετρητή συχνότητας. Επίσης, παράλληλα με αυτά, συνδέστε ένα κύκλωμα σειράς που αποτελείται από το πηνίο που ελέγχεται, καθώς και ένα χιλιοστά του αμπέρόμετρου εναλλασσόμενου ρεύματος. Και οι δύο συσκευές πρέπει να εμφανίζουν αποτελεσματικές, όχι πλάτους, τιμές των μετρούμενων μεγεθών και επίσης να είναι σχεδιασμένες για ημιτονοειδή ταλάντωση.

4. Στη γεννήτρια, ενεργοποιήστε τη λειτουργία παραγωγής ημιτονοειδούς τάσης. Βεβαιωθείτε ότι το βολτόμετρο δείχνει περίπου 2 βολτ. Αυξήστε τη συχνότητα μέχρι να αρχίσει να μειώνεται η ένδειξη του χιλιοστόμετρου. Μειώστε τα στο μισό περίπου της αρχικής τιμής. Επιλέξτε το όριο στον μετρητή συχνότητας που αντιστοιχεί στη συχνότητα που μετράται. Διαβάστε τις ενδείξεις και των 3 συσκευών και, στη συνέχεια, απενεργοποιήστε τη γεννήτρια και αποσυναρμολογήστε το κύκλωμα μέτρησης.

5. Μετατρέψτε τις ενδείξεις του οργάνου σε μονάδες SI. Διαιρέστε την τάση με το ρεύμα. Το αποτέλεσμα είναι η επαγωγική αντίδραση του πηνίου στη συχνότητα στην οποία πραγματοποιήθηκε η μέτρηση. Θα εκφραστεί σε ohms.

6. Υπολογίστε την επαγωγή χρησιμοποιώντας τον τύπο: L=X/(2?F), όπου L είναι η συχνότητα, G (Henry), X είναι η επαγωγική αντίδραση, Ohm, F είναι η συχνότητα, Hz. Εάν είναι απαραίτητο, μετατρέψτε το αποτέλεσμα υπολογισμού σε παράγωγες μονάδες (ας πούμε, millihenry, microhenry).

Σημείωση!
Μην αγγίζετε τα εξαρτήματα του κυκλώματος μέτρησης όταν είναι ενεργοποιημένο.

Βίντεο σχετικά με το θέμα

Σημείωση!
Μην συνδέετε ποτέ τον μετρητή LC σε κύκλωμα υπό τάση.

Χρήσιμες συμβουλές
Ορισμένοι μετρητές LC διαθέτουν ειδικό κουμπί ρύθμισης. Διαβάστε τις οδηγίες για τη συσκευή σχετικά με τον τρόπο χρήσης της. Χωρίς ρύθμιση, οι μετρήσεις της συσκευής θα είναι ανακριβείς.