 |
2. Исследование приборов и методов измерения параметров двухполюсников
|
|
|
|
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИБОРОВ И МЕТОДОВ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВУХПОЛЮСНИКОВ
Цель работы
Изучить мостовой и резонансный методы измерения параметров двухполюсников; ознакомиться с техническими характеристиками и схемами универсального моста и измерителя добротности.
Получить практические навыки измерений параметров двухполюсников и оценки погрешности таких измерений с использованием измерительного моста и измерителя добротности.
Используемые приборы
Измерительный мост (измеритель R, L, C универсальный) Е7-11.
Измеритель добротности (куметр) Е4-11.
Лабораторное задание
1. Измерить с помощью универсального моста Е7-11 сопротивление резистора, индуктивность и добротность катушки индуктивности, емкость и тангенс угла потерь конденсатора. Оценить погрешности этих измерений, используя нормируемые метрологические характеристики моста.
2. Измерить с помощью измерителя добротности Е4-11 индуктивность, добротность и собственную емкость катушки индуктивности, емкость, эквивалентное шунтирующее сопротивление и тангенс угла потерь конденсатора, сопротивление резистора и его паразитную емкость. Оценить погрешности измерений, используя нормируемые метрологические характеристики прибора для параметров, измеряемых непосредственно (прямые измерения) и формулы для погрешностей косвенных измерений для параметров, измеряемых косвенно.
3. Сравнить достоинства и недостатки мостового и резонансного методов измерений параметров двухполюсников.
Подготовка к работе (домашнее задание)
1. Изучить теоретический материал, относящийся к данной работе [1, 2], конспект лекций и методические указания к настоящей работе.
|
|
|
2. Ознакомиться с метрологическими характеристиками исследуемых приборов (заполнив табл. 2. 1). Сопоставить эти характеристики.
Сделать выводы об области применения исследуемых приборов с точки зрения:
· перечня измеряемых параметров двухполюсников,
· диапазона измеряемых значений параметров двухполюсников,
· диапазона рабочих частот,
· нормируемых погрешностей,
· способов оценки погрешностей измерений.
3. Изучить описание данной работы и заготовить в рабочей тетради формы таблиц в соответствии с указаниями к отчету.
Для самопроверки готовности к выполнению работы сформулировать ответы на следующие вопросы, которые могут быть заданы при допуске к работе и ее защите:
1. Принцип работы универсального моста.
2. Условия равновесия моста переменного тока.
3. Источники погрешностей измерения мостовым методом.
4. Принцип работы измерителя добротности.
5. Принципиальная схема измерителя добротности.
6. Источники погрешностей измерения резонансным методом.
7. Достоинства и недостатки мостового и резонансного методов.
Порядок выполнения работы и методические указания
3. Ознакомление с характеристиками исследуемых приборов
и принципами их работы
1. 1. Показать преподавателю результаты выполнения домашнего задания - заполненную табл. 2. 1 и получить допуск к работе.
Таблица 2. 1
Основные метрологические характеристики приборов
| Название и тип прибора | Диапазон рабочих частот, Гц | Измеряемые величины | Пределы измерения | Нормируемая основная погрешность |
|
Универсальный мост (измеритель R, L, C) Е7-11
|
| R | ||
| L | ||||
| C | ||||
| tgδ | ||||
| Q | ||||
|
Измеритель добротности Е4-11
|
| Q | ||
| f | ||||
| Lx | - | |||
| C0 | ||||
| Cx | - |
Указание. Двухполюсником называют элемент схемы, имеющий две точки для подключения в электрическую цепь. В лабораторной работе исследуются измерения параметров простейших (элементарных) пассивных двухполюсников: резистора Rx , катушки индуктивности Lx и конденсатора Cx. Однако на достаточно высоких частотах на свойства этих элементов электрических схем начинают влиять паразитные параметры, поэтому эквивалентные схемы таких двухполюсников следует представить следующим образом:
|
|
|
 |
На частотах, меньших собственной резонансной частоты катушки индуктивности, ее можно представить в виде эквивалентной схемы, состоящейиз последовательно включенных индуктивности с действующим значением LД и резистора с действующим сопротивлением потерь RД.
Качество катушки индуктивности принято оценивать ее добротностью 
,
а качество конденсатора - тангенсом угла диэлектрических потерь
.
|
|
|
