Доопрацювання приладу для вимірювання комплексного опору. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

 Коментарі до статті

Вимірники комплексного опору (імпедансу) на основі дільника напруги та трьох вольтметрів відомі. Зокрема, їх використовують радіоаматори для вимірювання електричних параметрів антен [1]. Спрощену схему такого приладу показано на рис. 1. До джерела змінної напруги послідовно підключають досліджуваний комплексний опір (RH, Сн) і відомий (зразковий) реактивний ємнісний С0 або активний опір R0.

Рис. 1

Залежність між експериментальними даними - виміряними значеннями напруги U1 U2, U3, константами fBX, Ro. С0 та шуканими параметрами RH, Сн описують рівняння [2]:

При відомих значеннях зразкового опору R0 або ємності С0 а також частоти вхідного сигналу fBX похибка вимірювання комплексного опору визначається похибкою вимірювання напруги U1-U3. Для підвищення точності потрібно стежити за сталістю напруги U1 та частоти сигналу, а опір зразкового елемента (R0, С) не повинен істотно відрізнятись від очікуваного опору навантаження. Якщо імпеданс навантаження невідомий, встановлюють зразковий резистор R0 опором 50... 100 Ом і проводять вимірювання. При відмінності напруги U2 і U3 більш ніж удвічі у відповідну сторону змінюють опір резистора R0 і повторюють вимірювання. За формулами (3б) та (5), використовуючи (1) і (2), визначають речовинну частину опору - RH. Замінивши резистор R0 конденсатором С0 з ємнісним опором на частоті вимірювання, приблизно рівним опору резистора R0 проводять вимірювання і аналогічно (За) і (4) визначають реактивну складову невідомого опору Хн. Якщо результат має знак плюс, реактивна складова має ємнісний характер, а якщо мінус – індуктивний. За формулою (6) або (7) знаходять ємність чи індуктивність навантаження.

Рис. 2

Напруги Ut і U3 можна вимірювати по відношенню до загального дроту стандартним вольтметром змінного струму з великим вхідним опором, а виміряти напругу U2 подібним чином неможливо. Тому для реалізації вимірювача в діапазоні радіочастот вдаються до перетворення змінної напруги на постійне за допомогою випрямляча на напівпровідниковому діоді. Випрямлену напругу вимірюють вольтметром постійного струму. Для уніфікації вимірювань аналогічно вимірюють напруги U1 та U3.

Один із джерел похибки - несиметричність напруги генератора, джерела високочастотного сигналу. Ця особливість повинна бути врахована, тому у вимірниках з випрямлячами повинна вимірюватися амплітуда однієї і тієї ж напівхвилі змінної напруги. Крім того, діодні випрямлячі внаслідок нелінійної передавальної характеристики при напрузі менше 1 В вносять додаткову похибку, яка може бути зменшена за рахунок застосування калібрувальних графіків [3] або поправочних таблиць.

Схема запропонованого вимірювача показано на рис. 2. Резистор R1 забезпечує узгодження пристрою з виходом сигналу генератора. Випрямляч на діоді VD1, залежно від положення контактів перемикачів SA1 та SA2, може бути підключений до різних точок пристрою. У вказаному на схемі положенні перемикачів вимірюється напруга U1. У нижньому положенні рухомого контакту перемикача SA1 (SA2 у верхньому) – U3, а в нижньому SA2 (SA1 у верхньому) – U2. Вихід випрямляча через ФНЧ R2R3C2 підключають до постійного струму вольтметра, в якості якого можна застосувати цифровий мультиметр.

Усі деталі монтують у пластмасовому корпусі розмірами 30x80x120 мм. Вхідне ВЧ гніздо XW1 (BNC-124) розміщують на одній з бічних сторін, гнізда для підключення навантаження (натискні клемники РТ-213-03, РТ-224-01) - на сусідній, перемикачі - П2К з поверненням повторним натисканням і гнізда для підключення зразкових елементів (РТ-213-03, РТ-224-01) – на верхній. Усі зазначені елементи слід розташувати якомога ближче один до одного. Діод VD1 та конденсатор С1 монтують на висновках перемикачів. Гнізда XS1, XS2 можуть бути будь-якого типу, їх розміщують на вільній стінці корпусу, ними встановлюють конденсатор С2. Резистори R2 та R3 припаюють між висновками перемикачів та гніздами XS1, XS2.

Вимірювач калібрують наступним чином. На вхід (гніздо XW1) подають змінну напругу генератора (як правило, 1 В), до контактів ХТ1 та ХТ2 підключають резистори

С2-10 по 51 Ом, а до гнізд XS1, XS2 - вольтметр постійного струму. Підбіркою резистора R3 встановлюють показання вольтметра рівними 1 В. Потім проводять визначення поправочних коефіцієнтів, які дозволять підвищити точність вимірів. Для цього на вхід подають постійну напругу 1, до контактів ХТ1 і ХТ2 підключають резистори опором 10... 100 Ом так, щоб на контактах ХТ2 отримати напругу, наприклад, близько 50 мВ, і проводять вимірювання вольтметром постійного струму на контактах ХТ1 (U2 =) та ХТ2 (U3=). Подавши на вхід змінну напругу 1 частотою 1,6 МГц, проводять вимірювання напруг U2вч і U3B4 і знаходять поправочні коефіцієнти для цієї частоти Р2 = U2 = - і2Вч і Р3 = U3 = -U3B4 Аналогічним чином визначають поправочні коефіцієнти на інших частотах до 30 МГц .

Підключивши до контактів ХТ1 та ХТ2 резистори з іншими опорами, повторюють вимірювання та знаходять поправочні коефіцієнти для інших значень напруги U2 та U3 на різних частотах. Отримані результати зводять у таблицю, яку використовують під час проведення вимірювань імпедансу навантаження.

література

1. Барський А. Прилад вимірювання імпедансу антен. – Радіо, 2001, № 12, с. 59,60.
2. Коробейніков В. Аналіз приладу для вимірювання імпедансу. – Радіо, 2003, с. 65,70.
3. Степанов Б. ВЧ - головка до мультиметра. – Радіо, 2006, № 10, с. 58.

Автор: В.Коробейніков

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Проект Proba-3 - штучне сонячне затемнення 12.01.2024 Європейське космічне агентство (ЕКА) представляє інноваційний проект під назвою Proba-3, спрямований на створення першого штучного сонячного затемнення у космосі. Цей амбітний проект, що розробляється протягом останніх 14 років, спрямований на детальніше вивчення корони Сонця, області, що традиційно недоступна для спостереження з поверхні Землі. Проект Proba-3 є важливим етапом у дослідженнях космічних явищ. Створення штучного сонячного затемнення відкриває нові горизонти для науки та надасть унікальні дані для глибшого розуміння таємниць корони Сонця. Інноваційний апарат Proba-3 включає дві частини, які будуть відправлені в космос, а потім розійдуться, щоб синхронно рухатися навколо Землі. Один з модулів буде емулювати місячний диск, затушовуючи Сонце, тоді як другий, з коронографом, фіксуватиме випромінювання корони Сонця в цей час. Розділені на відстань 144 метри один від одного, ці два апарати підтримуватимуть цю конфігурацію протягом 6 годин, завершуючи повний обліт Землі за 19,5 годин. Створення штучного сонячного затемнення відкриє нові можливості для астрономів, надаючи унікальні дані про корону Сонця раніше недоступні для вивчення. Запланований запуск Proba-3 на індійській ракеті-носія PSLV у вересні 2024 року стане значним кроком у розширенні наших знань про загадкову природу корони Сонця, надаючи можливість детальних спостережень, необмежених природними обмеженнями Землі.

Інші цікаві новини:

▪ Двовимірні графенові транзистори

▪ Мозок хлопчиків та дівчаток по-різному реагує на стрес

▪ AA/AAA-акумулятори з батарей гібридних авто

▪ Новий унікальний тип магніту

▪ Надшвидкісні рідкі кристали

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки. Добірка статей

▪ стаття Пікейні жилети. Крилатий вислів

▪ стаття Що станеться із зором, якщо людина одягне окуляри, які перевертають зображення? Детальна відповідь

▪ стаття Еліпсограф. Домашня майстерня

▪ стаття Замазка для бочок. Прості рецепти та поради

▪ стаття Рідина, що переміщається. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024