Лабораторная работа №6

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ЦЕПЕЙ С ПОМОЩЬЮ КУМЕТРА

ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

1. Ознакомление с принципом работы куметра Е9-4.

2. Приобретение практических навыков измерения добротности, индуктивности, собственной емкости катушки; емкости, тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора с помощью куметра.

КОМПЛЕКТ ОБОРУДОВАНИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА

1. Куметр Е9-4

2. Набор катушек индуктивности, конденсаторов

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Измерить индуктивность катушки

1.1 Без учета собственной емкости

Перед началом измерений подготовить прибор Е9-4 к работе, для чего проверить нуль индикаторов и калибровку.

Катушку подключить к соответствующим клеммам. Поскольку значения измеряемой индуктивности можно отсчитать по шкале L только на определенных частотах, указанных в таблице на передней панели прибора, то на выходе генератора куметра необходимо установить частоту из таблицы, входящую в диапазон частот катушки. При помощи эталонного конденсатора куметра контур настроить в резонанс по максимальному отклонению стрелки прибора "Q". Значение индуктивности отсчитать по шкале "L", находящейся на одном лимбе со шкалой "С", с учетом множителя шкалы согласно таблицы частот. Результаты измерений занести в табл. 1.

1.2 С учетом собственной емкости катушки

Необходимо предварительно измерить собственную емкость катушки, например методом удвоения частоты. При настройке контура в резонансе в пункте 1.1 отметить значение f1 и С1. Затем установить частоту f2=2f1 и после настройки контура в резонансе отметить значение С2 Собственная емкость катушки вычисляется по формуле:

(1)

Соответственно индуктивность с учетом собственной емкости будет равна:

(2)

где L_x - в мкГн, f - в кГц, С - в пФ.

Погрешность определения индуктивности катушки рассчитывается по формуле: (3)

Результаты измерений и вычислений занести в табл. 1.

1.3 Измерение индуктивности катушки с неизвестным диапазоном рабочих частот

Измерения произвести в соответствии с пунктами 1.1 и 1.2, предварительно определив рабочий диапазон частот катушки экспериментально. Результаты измерений и вычислений занести в табл. 1.

Таблица 1

Частота f (кГц)	Собствен-ная емкость СK (пФ)	Добротность Q	Индуктивность (мкГн)		Погреш-ность измерения %
			Без учета собственной емкости L	С учетом собственной емкости LX

2. Измерить добротность катушки

Добротность, как и индуктивность, измеряется чисто резонансным методом. Отсчет добротности производится по шкале прибора, измеряющего напряжение на реактивном элементе контура, при условии установки определенного уровня напряжения на выходе генератора (U_Г = const), т.к. Q=U_L,C/U_Г. Для чего при настройке контура в резонанс на частоту f ручкой "Уст. уровня" поставить стрелку прибора "Уровень" на красную риску и только после этого по шкале "Q" отсчитать значение добротности. Результаты измерений занести в табл. 1.

3. Измерить емкость и угол диэлектрических потерь конденсатора

Измерение емкости произвести резонансным методом совместно с методом замещения.

3.1 Измерение малых емкостей

Емкости до 430 пФ измеряются при параллельном подключении исследуемого конденсатора к конденсатору куметра.

К клеммам "Lx" подключить катушку. Установить емкость конденсатора куметра С_Э1=450пФ. Изменением частоты контур настроить в резонанс по максимальному показанию прибора "Q". Отсчитать значение С_Э1 и Q₁. Затем к клеммам "Сх"подключить исследуемый конденсатор и контур снова настроить в резонанс, но только с помощью Сэ. Отсчитать значение С_Э2 и Q₂. Cx и tg определяются по формулам:

(4) (5)

Результаты измерений и вычислений занести в табл. 2.

3.2 Измерение больших емкостей

Емкости более 430 пФ измеряются при последовательном подключении исследуемого конденсатора Сх к контуру куметра.

Методика измерения такая же, как в 3.1. До подключения Сх желательно установить С_Э1=250пФ. Изменением частоты контур настроить в резонанс и отсчитать значение С_Э1 и Q₁. Затем подключить исследуемый конденсатор, для чего необходимо воспользоваться приспособлением, позволяющим осуществить последовательное соединение Сх и катушки куметра. Контур снова настроить в резонанс и отсчитать значение С_Э2 и Q₂. Сх и tg определяются по формулам:

(6) (7)

Результаты измерений и вычислений занести в табл. 2.

Таблица 2

№ измерения	СЭ1 (пФ)	СЭ2 (пФ)	CХ (пФ)	Q1	Q2	tg
1. 2.

СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

1. Представить результаты измерений и вычислений.

2. Привести упрощенную схему куметра.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Методы измерения параметров цепей с сосредоточенными постоянными.

2. Резонансный метод измерения L,C,Q.

3. Измерение L,C резонансным методом с замещением.

4. Особенности измерения больших и малых С.

5. Особенности измерения больших и малых L.

6. Какие погрешности устраняются при предварительной калибровке куметра?

23