Cải tiến máy đo điện dung và điện cảm. Lược đồ, mô tả

Thư viện kỹ thuật miễn phí

ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Thư viện miễn phí / Sơ đồ của các thiết bị vô tuyến-điện tử và điện

Cải tiến máy đo điện dung và điện cảm. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Thư viện kỹ thuật miễn phí

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường

Bình luận bài viết

Máy đo điện dung và điện cảm đơn giản, như được mô tả trong [1, 2], có độ chính xác đo thấp. Để hiểu nguyên nhân của nó, hãy xem xét nguyên tắc đo lường, được giải thích trong Hình. 1.

Khi đo điện dung (Hình 1, a), tụ điện Cx từ nguồn điện áp U nhận được điện tích q \u1d U·CX, và sau khi chuyển mạch bằng công tắc S, dòng phóng điện chạy qua thiết bị đo. Phép đo độ tự cảm (Hình 1b) cũng dựa trên việc đăng ký dòng phóng điện chạy qua mạch đo. Nếu chúng ta chấp nhận chuyển mạch là tức thời, thì điện tích được xác định ở đây bằng tỷ lệ giữa từ thông trong điện cảm, bằng I Lx, với tổng điện trở của mạch DC R và + RL, tức là q \uXNUMXd XNUMX-Lx / (R và + RL) Trong thực tế, việc chuyển mạch được thực hiện định kỳ với tần số f bằng công tắc điện tử và thiết bị đo ghi thành phần trực tiếp của dòng điện Ii = q -f.

Cải thiện máy đo điện dung và điện cảm

Lý do đầu tiên dẫn đến lỗi đo lường trong các thiết bị được mô tả có liên quan đến độ nhạy không đủ của microammeter đo dòng điện Ii. Do đó, tần số chuyển mạch f phải được chọn cao và tụ điện Cx sau khi được ngắt khỏi mạch đo vẫn giữ lại một phần đáng kể điện tích ban đầu q, điều này làm giảm phần nào dòng điện thực đo được Ii. Mức giảm này phụ thuộc vào điện dung của tụ điện: càng nhỏ thì tụ điện phóng điện càng đầy đủ. Do đó, thang đo của dụng cụ đo phải phi tuyến tính và việc sử dụng thang đo tuyến tính của chính microammeter có thể dẫn đến sai số vài phần trăm.

Trong trường hợp đo điện cảm, ngoài lỗi do tần số chuyển mạch cao và tính phi tuyến tính liên quan, còn xảy ra lỗi bổ sung đối với các cuộn dây có điện trở cuộn dây đáng chú ý RL. Ví dụ: nếu thiết bị được hiệu chuẩn theo điện cảm tham chiếu có điện trở riêng RL, nhỏ hơn nhiều so với Ri, và sau đó độ tự cảm của cuộn dây được đo bằng điện trở RL tương ứng với R, thì số đọc sẽ bị đánh giá thấp bởi (R và + RL) / R và lần. Đôi khi cần phải tính đến điện trở hoạt động khi hiệu chỉnh bằng cách sử dụng cuộn cảm tham chiếu, vì, ví dụ, cuộn cảm DM-0,1 có độ tự cảm 500 μH có RL = 10 Ohm.

Để loại bỏ các nguồn lỗi đã lưu ý, phần đo của thiết bị từ [2] đã được thay đổi (Hình 2). Nhờ sử dụng op amp DA1, độ nhạy của đồng hồ đo dòng điện được tăng lên gấp 10 lần và tần số chuyển mạch giảm đi một lượng tương tự ở các giới hạn tương ứng. Kết quả là độ phi tuyến tính của thang đo trở nên nhỏ hơn 1%.

(bấm vào để phóng to)

Các giới hạn trên của phép đo điện dung và độ tự cảm ở tần số chuyển mạch 1 MHz với microammeter M24 ở 100 μA lần lượt là 10 pF và 1 μH. Việc giảm khả năng lắp đặt đạt được bằng cách đưa vào một kẹp thứ ba bổ sung cho các cuộn dây và tụ điện được đo và loại bỏ công tắc L-C. Ngoài ra, các điốt chuyển mạch VD1-VD3 được hàn bằng một trong các dây dẫn trực tiếp đến các cực. Kết quả là, với các kẹp tự do, điện dung lắp, có thể được đánh giá bằng độ lệch của mũi tên so với 1, nhỏ hơn XNUMX pF.

Tần số chuyển đổi trong phạm vi 10 uF và 1 H là rất thấp và lên tới 1 Hz. Trong trường hợp này, quán tính của microammeter không đủ để làm phẳng các dao động của mũi tên và do đó, điện dung của tụ điện C2 được chọn là 4700 μF. Khi đo ở tần số này, thời gian ổn định của con trỏ tăng lên hàng chục giây. Ở các giới hạn khác với tần số chuyển đổi cao hơn, điện dung khoảng 470 μF là đủ và khi đó thời gian đo là giây. Khi chuyển đổi các giới hạn đo lường, nên thêm một nhóm liên hệ bao gồm toàn bộ dung lượng của C2 chỉ ở giới hạn cuối cùng này.

u= R1 + R2. Với điện trở đáng kể của cuộn dây, nên giảm giá trị của phần giới thiệu (bên phải) của R1 sao cho tổng giá trị R và = RL + R1 + R2 không thay đổi. Nếu có sẵn một điện trở chính xác, nó có thể được cung cấp với thang chia độ. Thiết kế sử dụng một điện trở thông thường SP2-3b, do đó các ổ cắm XS4, XS5 được thêm vào để đo phần đầu ra của R1 bằng một ôm kế dùng để đo điện trở của cuộn dây.

Để chuyển đổi các phần tử được thử nghiệm, một bộ phát bổ sung theo dõi trên các bóng bán dẫn VT1, VT2 được sử dụng cho nguồn điện, đến các cơ sở mà các xung điện áp ở dạng uốn khúc được cung cấp qua các phần tử được kết nối song song R5, C5. Tần số chuyển đổi cần thiết được đặt bởi bộ tạo dao động cộng hưởng thạch anh và một chuỗi bộ đếm chia thập phân được thực hiện trên các vi mạch sê-ri K176 hoặc K561. Phần này của lược đồ không khác biệt gì so với phần được đưa ra trong [2] và do đó được bỏ qua ở đây.

Vì vậy, sự dao động của điện áp cung cấp không gây ra lỗi bổ sung cho các phép đo, điện áp +9 V được cung cấp cho phần này của mạch và cho công tắc từ bộ ổn định. Nguồn điện của op amp DA1 được phép từ nguồn điện có điện áp không ổn định ±12 V; để loại bỏ nhiễu từ bộ tạo xung, các tụ điện C3, C4 được thêm vào mạch nguồn, được đặt gần vi mạch này.

Việc thiết lập đồng hồ bao gồm việc đặt thiết bị đo bằng điện trở R4 ở một trong những giới hạn lớn nhất ("1 μF" hoặc "0,1 μF"), hiệu chuẩn bằng tụ điện tham chiếu với điều chỉnh bằng điện trở R3, sau đó bằng điện cảm tham chiếu với điều chỉnh bằng R2 (tại động cơ này, điện trở R1 đặt điện trở của nó giữa XS4 và XS5, bằng với điện trở của cuộn dây). Điện trở tông đơ R2, R3 tốt nhất là nhiều vòng (SP5-2, SP5-22, v.v.).

Văn chương

Stepanov A. Máy đo LC đơn giản. - Đài phát thanh, 1982, số 3, tr. 47, 48.
Terentiev E. Máy đo điện dung và độ tự cảm. - Đài phát thanh, 1995, số 4, tr. 37.

Tác giả: V.Ivanov, Rostov-on-Don

Xem các bài viết khác razdela Công nghệ đo lường.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ

Kiến cắt lá tạo ra khí cười 15.01.2019

Tác động của nông nghiệp đối với môi trường thường bị đánh giá thấp. Thoạt nhìn, có vẻ như những gì một con bò đang gặm cỏ yên bình trên đồng cỏ hay một con gà đang mổ thóc có thể làm gì với thiên nhiên so với những ống khói nhà máy đầy khói? Tất nhiên, một con gà sẽ không mang lại tác hại đáng kể. Nhưng một trang trại chăn nuôi gia cầm quy mô vừa, với số lượng ước tính hàng chục nghìn con, đã có thể trở thành nguồn cung cấp amoniac lớn, được thải ra từ phân gà.

Do đó, để không gây độc cho khu vực lân cận bằng khí độc, các hệ thống đặc biệt để thu thập và sử dụng amoniac được lắp đặt tại các trang trại gia cầm, và bản thân gà được cho ăn thức ăn đặc biệt để giảm "hàm lượng amoniac" trong phân của chúng.

Tuy nhiên, nông nghiệp không chỉ giới hạn ở con người. Một trong những nông dân tiên tiến nhất đã phát động các hoạt động tích cực từ rất lâu trước khi con người xuất hiện là kiến cắt lá. Đại diện của hai chi kiến, Atta và Acromyrmex, đã học cách trồng nấm, cung cấp cho chúng một cơ chất dinh dưỡng - lá cây nhai. Nấm ăn lá, kiến ăn nấm, và tất cả đều có vẻ ổn. Nhưng giống như chúng ta, kiến có vấn đề về chất thải. Tất cả những gì còn lại từ hoạt động có tổ chức cao, và hầu hết là những chiếc lá đã bắt đầu phân hủy, đều bị kiến ném vào một loại thùng rác, trong đó sinh khối đã hoàn toàn thối rữa.

Hóa ra những đống phân trộn như vậy có khả năng giải phóng một lượng lớn oxit nitơ (N2O), được gọi là khí cười, vào bầu khí quyển. Cường độ phát thải khí này từ các bãi chôn lấp kiến có thể cao hơn vài bậc so với mức độ trung bình từ đất rừng nhiệt đới.

Tin tức thú vị khác:

▪ Nếu bạn muốn sinh đôi, hãy uống sữa

▪ Vật thể aerogel 3D thu nhỏ ổn định

▪ Vi khuẩn lớn nhất thế giới được phát hiện

▪ Lạc đà không bướu giúp chống lại bệnh cúm

▪ Refalt - nhựa đường tức thì

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Radio Control. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết của Giovanni di Fidanza (Bonaventure). câu cách ngôn nổi tiếng

▪ bài viết Ngân hàng đầu tiên là gì? đáp án chi tiết

▪ bài viết Trưởng bộ phận chính. Mô tả công việc

▪ bài báo Khởi động nguội động cơ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài Cúi hoa. bí mật tập trung

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web