Измеритель добротности катушек индуктивности Советский патент 1984 года по МПК G01R27/26 

1 Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения и контро ля значений добротности катушек индуктивности различного радиоэлектронного оборудования. Известен измеритель добротности катушек индуктивности, содержащий блок управления, соединенный с первым входом триггера управления, второй вход и выход триггера управления соединены соответственно с одним выходом и входом блока усреднения, а второй выход блока усреднения соединен с управляющими входами аналогового ключа и амплитудного детектора и третьим входом элемента совпадения, аналоговый ключ, вход которого соединен через преобразователь напряжение-ток с выходом источника опорного напряжен а выход с исследуемой катушкой инду тивности, опорным конденсатором, входами формирователя и детектора огибающей, выход детектора огибающей соединен с одним из входов блока сравнения непосредственно, а другим - через амплитудный детектор и целитель напряжения, выход блока сравнения соединен с одним из входов элемента совпадения, третий вход элемента совпадения соединен с выходом формирователя, а выход его со вх;одом счетчика . 2J . Недостатками этого измерителя являются большая погрешность детектора огибающей при работе в широком диапазоне частот, а также трудность установки рабочей частоты, на котор необходимо проводить измерение извлияния на выбранную рабочую частот как параметров самой катушки индук.тивности, так и параметров опорного конденсатора. Наиболее близким к изобретению по технической сущ11ости является измеритель добротности катушек индуктивности, содержащий генератор тока, соединенный со входом измерительной цепи, состоящей из усилител и операционного усилителя, охваченного резистивной отрицательной обра ной связью, с исследуемой катушкой индуктивности во входной цепи, форм рователь, вход которого соединен с одним из выходов измерительной цепи а выход - с упраБЛЯюи1ими входами фазовых детекторов, опорную цепь. 23 вход которой соединен с аналоговым входом фазового детектора, и другим выходом измерительной цепи, а выходс аналоговым входом фазового детектора, логометрический преобразователь первый и второй входы которого роедииены соответственно с выходами фазовых детекторов 21 . Недостатками известного устройства являются необходимость перестройки опорной цепи при измерении добротности в широком диапазоне частот или на нескольких фиксированных частотах, а также невозможность измерения с достаточной точностью на высоких частотах из-за резкого возрастания погрешности фазовых де- тскторов. Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот, Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор тоIка, соединенный с клеммами для подключения измеряемой катушки, формирователь, выход которого соединен с управляющи IИ входами первого и второго фазовых детекторов, опорную цепь, выход которой соединен с аналоговым входом первого фазового детектора, логометр, входы которого соединены с соответствующими выходами фазовых детекторов, дополнительно введены синтезатор частоты, смеситель и фильтр нижних частот, причем первый выход синтезатора частоты соединен со входом формирователя, второй с одним из входов смесителя, тре- . тий - со входом генератора тока, выход которого соединен с.другим входом смесителя -и -незаземленным зажимом исследуемой катушки индуктивности, выход смесителя через фильтр нижних частот соединен с входом опорной цепи и аналоговым входом второго фазового детектора. На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства. Измеритель содержит синтезатор i частоты, генератор 2 тока, исследуемую катушку 3 индуктивности, смеситель 4, фильтр 5 нижних частот, опорную цепь 6, формирователь 7, фазовые детекторы 8 и 9, логометр 10, При этом первый выход синтезатора 1 через формирователь 7 соединен с управляющими входами фазовых детекторов 8 и 9, второй ВБ1ХОД синтезатора частоты соединен с одним из входов смесителя 4 непосредственно, а третий - с незаземленным зажимом исследуемой катушки 3 индуктивности и другим входом смесителя 4 через генератор 2 тока, выход смесителя через фильтр 5 нижних частот соединен с аналоговыми входами фазового детектора 9 непосредственно и фазово го детектора 8 через опорную цепь 6, входы логометра 10 соединены е соответствующими выходами фазовых детекторов. Устройство работает следующим образом. Синтезатор частоты вырабатывает когерентные синусоидальные напряжения трех частот Ij V,Sin И t, (Р-Й)t, Uj , , где V, V, УЗ - амплитуды напряжеНИИ на соответствующих выходах СЧ; СО - частота, на которой определя ется добротность исследуемой КИЗ; ,-co7 ;t-вспомогательная частота; t - время. Входным напряжением для первого входа смесителя 4 служит падение напряжения на исследуемой катушке при протекании через нее тока sin (), где DO const - амплитуда тока; Z - модуль полного сопротивления иccJ eдyeмoй катушки; (х arctgQ - сдвиг фазы напряжения Uj относительно фазы напряжения Uj, .управляющего работой генератора тока. На второй вход смесителя 4 поступает напряжение U2co второго выхода синтезатора частоты и с помощью фильтра низкой частоты выделяется напряжение разностной частоты нчЗо Z-Ujsin (JZt-rC J, (3) где , коэффициенты передачи смесителя и фильтра низкой частоты. Это напряжение поступает непосредственно на аналоговый вход фазового детектора 9 и через опорную цепь 6, создающую сдвиг входного колебания по фазе на -Tf/2, на аналоговый вход фазового детектора 8, На управляющие входы фазовых детекторов с формирователя поступает сигнал, фаза которого определяется напряжением U на первом выходе синтезатора частоты 1. В результате детектирования с выходов фазовых детекторов на входы логометра поступают напряжения i х 4.. U.cosc,, где Kj, ,g- коэффициенты передачи фазовых детекторов. При ЬЦ,дд К дцВыходное напряжение логометра определяется добротностью Q,, на частоте СО исследуемой катушки индуктивности ,-Qx. С помощью устройства на высоких частотах возможно измерение тангенса угла потерь tgSy конденсаторов, эквивгшентная схема которых в этом .случае представляет собой последовательное соединение емкости С и контактного сопротивления г . При этом исследуемый конденсатор включается в схему вместо катушки 3 индуктивности, а входы логометра меняются местами. Тогда выходное напряжение логометра будет определяться tgSjiCHa частоте со) исследуемого конденсатора. достоинством предлагаемого измерителя по сравнению с известным (измеритель добротности катушек типа РДМ фирмы Раде и Шварц ФРГ) является меньшая погрешность в широком диапазоне частот (область высоких частот), а также простота реализации.

ИЗМЕРИТЕЛЬ ДОБРОТНОСТИ КАТУШ1 К .ИНДУКТИВНОСТИ, содержащий генератор тока, соединенный с клеммами дия подключения измеряемой катушки, формирователь, выход которого соединен с управляющими входами первого и вто; рого фазовых детекторов, опорную цепь, выход которой соединен с аналоговым входом первого фазового детектора логометр, входы которого соединены с соответствующими выходами фазовых детекторов, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, в него дополнительно введены синтезатор частоты, сне- ситель и фильтр нижних частот, причем первый выход синтезатора частоты соединен с входом формирователя, второй - с одним из входов смесителя, а третий - с входом генератора тока, i выход которого соединен с другим входом смесителя и незаземленным (Л С зажимом исследуемой катушки индуктивности, выход смесителя через фильтр нижних частот соединен с входом опорной цепи и аналоговым входим второго фазового детектора. эо х ю :о S