УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ ИНДУКТИВНОСТЕЙ Советский патент 1971 года по МПК G01R27/26 

В .известных устройствах для измерения нелинейных .индуктивностей, реализующих контурный метод измерения, когда нелинейные индуктивности используются в режиме слабых токов порядка нескольких микроампер инфранизкой частоты, фиксация резонансной частоты .измерительного последовательного контура, на.пр.имер, по максимуму тока, встречает значительные трудности (ухудшается добротность .измерительного :ко,нтура).

Кроме того, известные устрой.ства не обеслечивают непосредственный отсчет измеряемой величины.

С целью исключения необходимости .измерения слабых токов при .измерении лел.инейных индуктивностей .в режиме, близком к рабочему, В опи.сываемом устройстве осуществляется определение резонансной частоты как полусуммы частот, при которых -наблюдаются максимумы напряжений на эталонной емкости и .измеряемой (индуктивности.

Это позволило в качестве изм€р|Ительного прибора использовать вольтметр, подключенный одним зажимом к общей точке последовательно соединенных эталонной емкости и Измеряемой .индуктивности, вторым - посредством двухпозиционного переключателя к зажимам генератора, а режим измерения по частоте и велиЧ|Ине синусоидального напряжения обеспечить выбором соответствующей

эталонной емкости и уровня напряжения генератора.

Получение .непосредственного отсчета измеряемой индуктивности в описываемом устройстве достигается путем градуировки шкал .прибора непосредственного отсчета для выбранных диапазонов частот, у которых эталонные емкости известны |И постоянны, а также путем введения переменной механической передачи от рукоятки настройки генератора к подвижному указателю прибора непосредственного отсчета с .передаточиым.и числами 1:1 и 2:1.

Функциональная icxe:wa предлагаемого устройства .приведена на чертеже, где:

.1 - генератор перестраиваемой частоты и

уровня синусоидального напряжения, 2 - переключатель диапазонов генератора, 3 - блок эталонных конденсаторов,

4-.измерительный .прибор непосредственного отсчета измеряемой |вел.ичины, 5 - ручка плавной настройки частоты генератора,

6 - переменная меха.ническая передача, 7 - измеряемая .индуктивность, 5 -измерительный прибор (вольтметр), 9 - переключатель механической передачи .и вольтметра, 10 - переключатель поддиапазонов.

11 - кнопка исходного .положения подвижного указателя прибора непосредственного отсчета.

Питание .измерительного контура устройства осуществляется генератором 1. Переключатель 2 позволяет выбрать заданный диапазон частоты генерирования, эталонную емкость измерительного контура в блоке эталонных конденсаторов 3 и соответствующую этому диапазону шкалу прибора 4. Ручка 5 .плавной настройки генератора соединена посредством механической передач.и 6 с нодВ.ИЖНЫМ указателем нрибора 4, который соiCTOHT из диска ico шкалами и подвижного указателя. Измеряемая .индуктивность 7 додключена TaKjHM образом, что оо;вместно с выбранной эталонной е1мкостью блока конден.саторов образует последовательный колебательный контур. (Вольтметр 8 одним .зажимом подключен к общей точке последовательно соединенных эталонной емкости н измеряемой индуктивности, вторым - посредством двухпозиционного переключателя 9 к зажимам генератора. Переключатель 10 позволяет дискретно .изменять величину эталонной емкости при заданном диапазоне частот генератора У, разбивая этот диапазон на .ноддиа.пазоны. Кнопка П служит для установки подвижного указателя нр.нбора 4 в исходное .ноложе.ние перед началом измерения. Для измерения нел.инейдюй .индуктивности, раОочий режим которой по частоте и величине протекающего тока известен, переключателем 2 устанавливают требуемый диапазон частоты и заданный уровень напряжения геиератора /. Нажатием кнопки и подв.ижный (Указатель прибора 4 непосредственного отсчета устанавливают в исходное .положение. Переключатель механической иередачи 9 устанавливают в левое положение, при этом вольтметр .подключается параллельно эталонной емкости, а нередача вращения от ручки 5 к подвижному указателю .прибора 4 осуществляется с передаточным числом 1 : 1. Поворачивая ручку b н увеличивая частоту, необходимо наблюдать за отклонением стрелки вольтметра 8. При достижении максимума напряжения на зталоп.ной емкости переключатель .9 надо поставить в правое положение. 11р.и этом вольтметр 8 подключается параллельно измеряемой индуктивности, а .передача вращения от ручки 5 к .подв.ижному указателю прибора 4 осуществляется с передаточным числом 2:1. Продолжая увеличивать частоту генератора, фиксируют момент достижения максимума напряжения на измеряемой .индуктивности и производят отсчет ее величины по щкале нрибора непосредственного отсчета. При необ.ходимости .приблизить режим (Измерения к рабочему по частоте в заданном диапазо.не используют переключатель 10 нодд.ианазо,нов, при помощи которого .изменяют эталонную емкость в измер.ительном контуре и выбирают соответствующую щкалу прибора непосредственного отсчета.

Возможность градуировки шкалы в единицах измеряемой индуктивности LX обеспечена тем, что при .известной эталонной емкости CVr ностоянной для выбранного диапазона (поддиапазопа) величина LX будет функцией частоты резонанса в .последовательном контуре

1К

L,

4,7.% С„

/0 1

К

const,

4

где L.,

.измеряемая .индуктивность, гн; /о - резонансная частоты, гц; эт - эталонная емкость, ф. Но частота резонанса в последовательном контуре /о при.мерно равна полусумме частот /о И fb, соответствующих максимумам напряжения на эталонной емкости .и (Измеряемой индуктивности

f

h ; 2

Это значит, что разности /о-/с и /L-/о

нримерно равны, т. е. А/ /о-/с /ь-/и- Тогда приращение ча.стоты от момента появления максимума .нанряжения на эталонной емкости до .получения максимума напряжения на измеряемой индуктивности составит 2АД т. е.

IL--/с 2Д/. Но + А/, .доэтодму угол поворота ручки 5 генератора /, дронорциональный частоте / при переключении увеличивается на угол, .пропорциональный А/. Уменьшение иередаточ.ного числа механической передачи

о при переводе переключателя 9 в правое положение в два раза обеспечивает .перемещение подвижного указателя.прибор а непосредственного отсчета после фиксирования максимума нанряжения .на эталонной емкости на

величину, .иропорцнональную А/, а непосредственный отсчет измеряемой индуктивности будет произведен пр.и частоте /о /с + А/.

П j) е д .1 с г и 3 о б р е т е н :И я

У.строй.ство Д..ЧЯ нзмерен.ия нелиней.ных индуктивностей, содержащее генератор пересграиваемой частоты, последовательно с которым сое.диняются эталонные конденсаторы, измеряемая индуктивность и измерительный нрибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и .получения непосредственного отсчета, оно снабжено вольтметром, подключенным одним заж.имом к общей точке последовательно соединенных эталонной емкости н измеряемой индуктивности, вторым - посредством двухнозиционного переключателя к зажимам генератора, а измер.ительный .нр.ибор связан с валом настройки ге.нератора механической передачей в одном положении двухпозиционного переключателя с передаточным числом 1:1, а в другом положении --