Измеритель добротности катушек индуктивности

 

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, снеситель 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

союз совктсних сОциАлистичесних

Республин (19) (И) (5)) G 01 R 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Ы

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)"

t (,1

С4

i (211 3544120/18-21. (22) 21.01.83 (46) 23.04.84. Бюл. N9 15 (72) И. М. Белогурский, С. А. Беляков, А. И. Мартяшин, П, В. Машошин и П, П. Чураков (71) 11ензенский политехнический институт (53) 621.317.753(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 935825, кл. С 01 К 27/26, 25.11.80.

2. Бахмутский В. Ф. Универсальные цифровые измерительные приборы и системы. Киев. "Техн1ка", 1979, с. 77 (прототип). (54)(57) ИЗМЕРИТЕ)1Ь ДОБРОТНОСТИ КАТУШ1:K ИНДУКТИВНОСТИ, содержащий генератор тока, соединенный с клеммами для 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, а т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих частот, в него дополнитель.но введены синтезатор частоты, смеситель и фильтр нижних частот, причем первый выход синтезатора частоты соединен с входом формирователя, вто. рой — с одним из входов смесителя, а третий - с входом генератора тока, выход которого соединен с другим входом смесителя и незаземпенным зажимом исследуемой катушки индуктивности, выход смесителя через фильтр нижних частот соединен с входом опорной цепи и аналоговым входом второго фазового детектора.

1087923

Наиболее близким к изобретению

45 по технической сущности является измеритель добротности катушек индуктивности, содержащий генератор тока, соединенный со входом измери" тельной цепи, состоящей из усилителя

I и операционного усилителя, охваченного резистивной отрицательной обратной связью, с исследуемой катушкой индуктивности во входной цепи, формирователь, вход которого соединен с одним из выходов измерительной цепи, а выход — с управляющими входами фазовых детекторов, опорную цепь, Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля 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 управ-, ления 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 20 выходом источника опорного напряжения т а выход с исследуемой катушкой индуктивности, опорным конденсатором, входами формирователя и детектора огибающей, выход детектора огибающей соединен с одним из входов блока сравнения непосредственно, а с другим — через амплитудный детектор и ;;елитель напряжения, выход блока сравнения соединен с одним из вхо- 30 дов элемента совпадения, третий вход элемента совпадения соединен с выходом формирователя, а выход его со входом счетчика (2J .

Недостатками этого измерителя являются большая погрешность детектора огибающей при работе в широком диапазоне частот, а также трудность установки рабочей частоты, на которой необходимо проводить измерение из-эа 40 влияния на выбранную рабочую частоту как параметров самой катушки индук" тивности, так и параметров опорного конденсатора. вход которой соединен с аналоговым входом фазового детектора, и другим выходом измерительной цепи, а выход -. с аналоговым входом фазового детектора, логометрический преобразователь I первый и второй входы которого соеди" иены соответственно с выходами фазовых детекторов (21.

Недостатками известного устрой" ства 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- . текторов.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих частот.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор то-! ка, соединенный с клеммами для подключения измеряемой катушки, формирователь, выход которого соединен с управляющими 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 перньм выход синтезатора частоты соединен со входом формирователя, второйс одним из входов смесителя, третий — 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 1 частоты, генератор 2 тока, исследуемую катушку 3 индуктивности, смеситель 4, фильтр 5 нижних частот, опорную цепь б, формирователь 7, фазовые дегекторы 8 и 9, логометр

10. При этом первый выход синтезатора

1 через формирователь 7 соединен с управляющими входами фазовых детекторов 8 и 9, второй выход синтезатора частоты соединен с одним из вхоСоставител В, Стукан

Редактор О. Черниченко Техред С.Легеза

Корректор В. Синицкая

Заказ 2652/42 Тираж 711

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Подписное

Филиал П11П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 108792 дов смесителя 4 непосредетвенно, 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 фаэового детектора 8 через опорную цепь 6, входы логометра 10 соединены е соот- »ð ветствующими выходами фазовых детекторов.

Устройство работает следующим образом.

Синтезатор частоты вырабатывает когерентные синусоидальные напряже" ния трех частот

U» Ч вхп ак-ъ иг Ч2sin (и 52)t1, 1

3 ЧЗ з п (1) где V» ° Ч2, Ч, — амплитуды напряже.- 20 ний на соответствующих выходах СЧ;

И вЂ” частота, на которой определяется добротность исследуемой КИЗ; . A- « — вспомогательная частота;

t — время. 25

Входным напряжением для первого входа смесителя 4 служит падение напряжения на исследуемой катушке при протекании через нее тока

Ux„=lo - sin (mt -%„) ° (2)

rpe 3o =const — амплитуда тока;

X — модуль полного сопротивления исследуемой катушки;

gz =arctg G сдвиг фазы напряжения Б „относительно фaэы напряжения

U3 управляющего работой генератора тока.

На второй вход смесителя 4 поступает напряжение Unco второго выхода синтезатора частоты н с помощью фильтра низкой частоты выделяется напряжение разностной частоты

14рнч =Ксм (Rt+Ìë)> (3) где К, К „ - коэффициенты передачи смесителя и Фильтра низкой частоты. 45

3 4

Это напряжение поступает непосредственно на аналоговый вход фазового детектора 9 и через опорную цепь 6, создающую сдвиг входного колебания по фазе на "Т /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 з= д К +(-Z Uq singÄÄ где К K S коэффициенты переда чи фазовых детекторов.

При К =К „ выходное напряжение логометра определяется добротностью на частоте 4) исследуемой катушх ки индуктивности

"" =" . " .="К Ч = »-1 (5)

С помощью устройства на высоких частотах возможпо измерение тангенса угла потерь tgg< конденсаторов, эквивалентная схема которых в этом .случае представляет собой последовательное соединение емкости С 1 и кон тактного сопротивления г . При этом исследуемый конденсатор включается в схему вместо катушки 3 индуктивности, а входы логометра меняются местами, Тогда выходное напряжение логометра будет определяться tg3>(Ha частоте», ) исследуемого конденсатора.

Важным достоинс. вом предлагаемого измерителя по сравнению с известным (измеритель добротности катушек типа QgM фирмы "Pape и Шварц" ФРГ) является меньшая погрешность в широком диапазоне частот (область высоких частот), а также простота реализации.