Конспект лекции. Выполненную работу прислать на электронную почту
жүктеу/скачать 193,5 Kb.
|
А-2-626 Электрические измерения
| f ≤ 104 / Сп (8)
(где Сп - в пикофарадах). В последнем условии часто принимают знак равенства. Тогда верхним пределам измерений Сп - 100, 1000, 10 000 пФ и 0,1 мкФ будут соответственно отвечать частоты f = 100, 10, 1 и 0,1 кГц. Условие (8) и формула (6) определяют необходимую амплитуду импульсов (в вольтах): Uп ≥ 0,1*Iи (где Iи - в микроамперах). Например, при работе с измерителем, имеющим ток полного отклонения Iи = 100 мкА, требуется амплитуда Uп ≥ 10 В. Сопротивление резистора Rд (рис. 6, а) берётся таким, чтобы сопротивление цепи измерителя Rд + Rи значительно превышало (по крайней мере, в десятки раз) прямое сопротивление диода Д; в то же время оно не должно увеличивать общее сопротивление цепи разряда сверх допустимого значения (10 кОм). Если оба условия не удаётся одновременно удовлетворить, то резистор Rд заменяют диодом, пропускающим ток разряда; при этом измеритель оказывается включённым по схеме на рис. 6, б. При расчёте прибора учитывают также характер выходного сопротивления Rвых генератора импульсов, которое в зависимости от схемы генератора может быть постоянным, регулируемым или даже нелинейным (большим во время действия импульса и малым в интервале между импульсами). Микрофарадметры рассматриваемого типа обычно имеют верхние пределы измерений Сп не менее 100 пФ из-за трудности генерирования прямоугольных импульсов с высокой частотой повторения и влияния паразитных связей. Трудности возникают и при расширении диапазона измерений в сторону больших ёмкостей. Например, при выборе верхних значений пределов Сп = 1 и 10 мкФ, согласно условию (8), требуется питать схему импульсами с частотами повторения соответственно 10 и 1 Гц, однако при этом отсчёт по измерителю становится невозможным из-за сильных вибраций его стрелки, которые не удаётся устранить увеличением ёмкости конденсатора С. При измерении больших ёмкостей измерительную схему обычно питают импульсами с частотой повторения 50 Гц (их легко получить преобразованием напряжения сети переменного тока); одновременно для выполнения условия (7) уменьшают постоянные времени цепей заряда и разряда посредством выбора источника импульсов с весьма малым выходным сопротивлением (десятки Ом) и шунтирования измерителя. Последнее ведёт к возрастанию разрядного тока, вызывающего отклонение стрелки измерителя на всю шкалу, до нескольких миллиампер, что облегчает выполнение равенства (6). Коммутация цепей заряда и разряда должна автоматически управляться входными импульсами. Помимо равномерной шкалы ёмкостей, микрофарадметры могут иметь неравномерную шкалу с диапазоном показаний от 0 до ∞, подобную шкалам параллельных схем омметров. Характер шкалы (равномерная - Р, неравномерная - Н) в схеме на рис. 6, а, определяется установкой переключателя B1. В положении последнего «Н» испытуемый конденсатор Сх включается последовательно с опорным конденсатором Со, ёмкость которого задаёт предел измерений прибора и примерно соответствует середине его нелинейной шкалы. Равномерная шкала измерения ёмкостей может быть получена и некоторыми другими методами. Так, если к выходу мультивибратора подключить дифференцирующую цепочку R, Сх, то среднее напряжение импульсов одной полярности, снимаемых с резистора R, оказывается пропорциональным ёмкости Сх. Для работы в таком приборе требуется чувствительный милливольтметр постоянного тока. Пределы измерений могут задаваться сопротивлениями резистора R. При частоте повторения импульсов f = 100 кГц были получены верхние пределы измерения ёмкостей Сп = 10 и 100 пФ. Пример 3. Произвести ориентировочный расчёт измерительного блока микрофарадметра с равномерной шкалой (рис. 6, а) для измерения ёмкостей с верхними пределами 300 и 3000 пФ, 0,03 и 0,3 мкФ, если измеритель прибора имеет данные: Iи = 50 мкА, Rи = 2600 Ом. Ответ: Со = 300 и 3000 пФ, 0,03 и 0,3 мкФ; f = 30 и 3 кГц, 300 и 30 Гц; Rд = 1,5 кОм; Rш = 10 кОм; С = 5..10 мкФ; Uп = 5 В; Rвых ≤ 6 кОм. жүктеу/скачать 193,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|