Измерительный генератор Советский патент 1979 года по МПК G01R27/00 

1

Изобретение относится к радиотехнике и может быть исноль.човаяо в 113мернтел1))1оГ1 icxiuiKe.

Мзвестеп измерительный генератор, содержащий LC-контур, регхлнруемый источник иитания, калибровочный иеременный резистор, разделительны ко денсатор,

ЭМИТТерНЫЙ повторитель, 1 ЗМСритель малых апряжений 1.

Однако этот измерительный е 1ератор имеет узкий диапазон змерений, используется для измерения малого количества нарал етров.

Цель изобретения - дна азона измерен Й кол чества 3меряемых параметров.

Для этого в измеритель ый генератор, содержащий LC-коитур, регулируемый источник иитання, калибровочный неременный резистор, разделительный конденсатор, эм ттерный повторитель, усилитель и измеритель малых нанряже 1 Й, введе ы негатро с характерист кой тнпа N, фильтры верхних I нижних частот, иаборы катушек этало 1ных и дуктивностсй I конденсаторо эталон 1ых емкостс |, ампер етр и вольтметр постоянного тока, омметр нере С1 0чатели. При этом абор эталон ых индуктивностей через первый нерекл 0чатель подкл очен параллельно катушке индукт В Ост 1 LC-KOHTypa, а абор онденсаторов эта;:() e кocтe i через второй нерек; очате.11 -- 1арал.1ель - о ч разделительllO y ко де 1сатору. Выход эм 1ттерного повтор тс,1я через третш перекл очатель соед 1неи с его входом, а через четвертый переключатель--с вольтметром постоян 1ого тока и с ВХОДО. .1Я, В ЛХОДОМ ЮДКЛЮче 1ного через переключатель к входам ф льтров верхн х Н частот, выходы которых через шестой нереключатель соедине 1ы с измерителем малых на 1ряженнй. Омметр через седьмой нерекл очате. одсоедн 1е к кал бровочному иеремен 1ому рез стору. а негатрон через восьмой перекл очате, п амперметр подкл очен иарал, ельно LC-KO T}py.

На чертеже пр 1ведена принциниальная электр ческая схема генератора.

Измер 1тельнь:й генератор содерж т LCконтур 3 КатуШК 1 1НДуКТНВНОСТ11 И КОНденсатора 2, регул1 руе лй сточн 1к 3 пнтан я, кал 1бровоч Ь 1 иеременный резнстор 4, повтор ;тель 5, уе Л 1тель 6, измеритель 7 малых напряжен Й. Конденсатор 2 является раздел те,. В генератор введены негатрон 8 с харакТерПСТ КОЙ N, ф ЛЬТрЬ 9 1 10 СООТветстве П о частот, набор катушек HI-11„ эталонных п дукт 1вностей, набор эталонных конденсаторов 12i- 12п, амперметр 13, вольтметр 14 постоянного тока, омметр 15 и переключатели 16-24. Набор катушек индуктивностей через первый переключатель 16 подключен параллельно катушке 1 индуктивности, набор конденсаторов 12i-12„ через второй переключатель 17 - параллельно к разделительному конденсатору 2. Выход эмиттерного повторителя 5 через третий переключатель 18 соединен с его входом, а через четвертый переключатель 19 -с вольтметром 14 постоянного тока, и с входом усилителя 6. Выход усилителя через пятый переключатель 20 подключен к входам фильтров 9 и 10 верхних и нижних частот, выходы которых через шестой переключатель 21 соединены с измерителем 7 Jмaль X напряжений. Омметр 15 через седьмой переключатель 22 подсоединен к калибровочному переменному резистору 4, а негатрон 8 через восьмой переключатель 23 и амперметр 13 подключен параллельно LC-контуру из катушки 1 индуктивности и конденсатора 2.

Работает измерительный генератор слеДУЮШ.ИМ образом.

При измерении индуктивностей катушек переключатели 16, 20, 19, 21 переводятся в первое положение. Переключатель 17 подключает к контуру эталонный конденсатор, соответствующий диапазону измерений, переключатель 24 замкнут, а переключатели 18 и 22 разомкнуты. К зажимам 25, 26 подсоединяется измеряемая катушка 27 индуктивности. Напряжение источника 3 питания поступает на составной негатрон 28. Величина напряжения соответствует калибровочному значению отрицательного сопротивления.

Затем устанавливается минимальная величина сопротивления резистора 4. Колебания генератора на составном негатроне 28 через эмиттерный повторитель 5, усилитель 6 и фильтр 10 нижних частот поступают на вход измерителя 7 малых напряжений. Увеличение сонротивления резистора 4 сопровождается плавным уменьшением амплитуды колебаний до нуля. В момент срыва колебаний переключатель 22 замыкается и производится отсчет величины индуктивности в соответствии с показаниями омметра по формуле

i, ,

где

Ci - величина емкости эталонного конденсатора;

-модуль калибровочного значения отрицательного сопротивления; .

- величина из.мерительного сонротивления.

В случае, когда увеличение сопротивления резистора 4 не прнводит к срыву колебаний, необходимо увеличить значение емкости эталонного конденсатора и новторнть измерение.

Нри измерении емкостей конденсаторов переключатели 20, 19, 21 переводятся в первое положение, переключатель 17 подключает измеряемый конденсатор 29, который подсоединяется к зажимам 30, 31. Переключатель 16 подключает эталонную катушку индуктивноети (111-lln), соответствуюш,ую диапазону измерений. Переключатели 22, 18 разомкнуты, а переключатель 24 замкнут. Затем устанавливается минимальная величина сонротивления резистора 4, колебания генератора через эмиттерный повторитель 5, усилитель 6 и фильтр 10 нижних частот поступают на вход измерителя 7 малых напряжений. Увеличение сопротивления резистора 4 обеспечивает нлавное уменьшение амплитуды колебаний до нуля.

В момент срыва генерации переключатель 22 замыкаетея и производится отсчет величины емкости в соответствии с показаниями омметра 15 по формуле

с.

Li , -;

Lf -значение эталонной индуктивности; R -модуль калибровочного значения отрицательного сопротивления;

Rn - величина измерительного сопротивлеНИЯ.

В случае, когда увеличение . резистора 4 не приводит к срыву колебаний, необходимо изменить поддиапазон измерений, уменьшив величину эталонной индуктивности и произвести замер.

При измерении отрицательного сопротивления, туннельных диодов или других негатронов 8 негатроны закрепляются в держателе 32, переключатели 16, 17 находятся в положении, соответствующем одному из поддиапазонов, а переключатели 19, 20 - в первом положении. Переключатель 22 разомкнут, переключатель 18 разомкнут, переключатель 21 подключен к фильтру 9 верхних частот. Увеличивая сопротивление резистора 4 добиваются появления генерации. При этом низкочастотные колебания не поступают на вход измерителя 7 малых напряжений, так как задерживаются фильтром 9 верхних частот. В момент возникновения генерации переключатель 22 замыкается и производится отсчет величины отрицательного сопротивления в соответствии с показаниями омметра 15 по формуле

,

где ы - величина измерительного сопротивления.

В случае измерения вольт-амперной характеристики негатронов все переключатели находятся в тех же положениях. Переключатель 18 замкнут, а переключатель 19 подключен к вольтметру 14 постоянного тока. Изменяя величину напряжения источника 3 питания при помощи амперметра 13 и вольтметра 14 постоянного тока снимают зависимость (U).

Формула изобретения

Измерительный генератор по авт. св. № 338861, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измерений и увеличения количества измеряемых параметров, в него введены негатроп с характеристикой типа Л фильтры вер.хнпх и нижних частот, наборы катушек эталонных индуктивностей и конденсаторов эталонных емкостей, амперметр и вольтметр постоянного тока, омметр и переключатели, причем набор катущек эталонных нндуктнвностой через нервый переключатель подключен параллельно катушке индуктивности LC-контура, набор конденсаторов эталонных емки стей через второй переключатель подключен параллельпо к разделительному конденсатору, выход эмиттерного повторителя через третий переключатель соединен с его входом, а через четвертый переключатель соединен с вольтметром постоянного тока и с входом усилителя, выход которого через пятый переключатель подключен к входам фильтров всрхнн.ч и нижних частот, выходы которых через шестой нереключатель соединены с измерителем малых напряжений, при этом омметр через седьмой переключатель подсоединен к калибровочному переменному резистору, а негатрон через восьмой переключатель и амнерметр подключен параллельно LC-контуру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе . Авторское свидетельство СССР № 338861, кл. G 01R 27/00, 1971.

25