SU408486A1 - УСТРОЙСТВО дл ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ С БОЛЬШИМИ ПОТЕРЯМИ - Google Patents

Description

I

Известны устройства с помощью которых можно определить малую емкостную составл ющую на фоне больщой активности и в которых используетс  свойство контура с параметрами , обеспечивающими равенство ,5.

Однако существенным недостатком этих устройств  вл етс  необходимость уравновещивани  по двум параметрам, причем особо тщательное уравновещивание необходимо по активной составл ющей, котора  не подлежит измерению.

Цель изобретени  - повыщение точности измерени  емкости конденсаторов.

Дл  этого предлагаемое устройство снабжено вторичной резонансной цепью, индуктивно св заной с последовательным резонансным контуром, состо щей из двух параллельных ветвей, одна из которых образована катущкой индуктивности и параллельно включенными первым измер емым конденсатором, второй катущкой индуктивности и калиброванным конденсатором переменной емкости, а друга  - конденсатором и параллельно включенными калиброванным и вторым измер емым конденсатором, идентичным первому, причем элементы вторичной резонансной цепи св заны между собой следующими соотношени ми:

,(C, +

С,

Ct + Cj

() С,;

IjZi;()L.,,

где Ci - емкость конденсатора второй ветви вторичной резонансной цепи;

I

- 1ti Г

1 -

Cs - емкость калиброванного конденсатора;

LI и /-2 - катущки индуктивности первой ветви вторичной резонансной цепи; со - углова  частота колебаний генератора высокой частоты.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 - векторные диаграммы схемы детектировани .

Генератор высокой частоты 1 с параллельным резонансным контуром индуктивно св зан с фазовым дискриминатором 2. Элементы /о-/-Гр-Сг;-LP образуют настраиваемый контур в первичной цепи. Напр жение Со с фазового дискриминатора 2 через электромагнитные св зи с катушками L и /о имеют

разницу фаз, равную 90°С, т. е., когда вторична  цепь разомкнута или настроена на первичную частоту, векторна  диаграмма схемы детектировани  первичной цепи будет такой, как она изображена на фиг. 2, а величина выходкого тока Ig фазового дискриминатора равна 0. Если вторична  цепь настроена на частоту / и коэффициент взаимной индукции между LP и /2 обозначен MQ, то величина активного сопротивлени  увеличиваетс , а величина реактивного сопротивлени  не измен етс  совсем . Когда вторична  цепь настроена, в первичной цепи измен етс  величина только активного сопротивлени , а величина-реактивного сопротивлени  остаетс  неизменной. Следовательно , величина наводимого напр жени  вх измен етс , но разность фаз между двум  наведенными напр жени ми е и ео поддерживаетс  равной 90°, как и прежде. Таким образом, выходной ток Ig также равен нулю.

При настройке емкость вторичной обмотки измен етс  на небольшую величину +ДС а изменение AL индуктивности первичной цепи LP вызывает сдвиг фазы напр жени  вх на угол в, как видно из рис. 3, вследствие чего между входными напр жени ми t/i и Uz фазового дискриминатора вырабатываетс  разность фаз, котора  передаетс  на выход.

В процессе измерени  прежде всего первична  цепь настраиваетс  на частоту /. Добиваютс  равенства выходного тока Ig нулю. Затем вторична  цепь замыкаетс  переключателем 5 и настраиваетс  на частоту / при помощи конденсатора С при этом также добиваютс  равенства выходного тока Ig нулю. Затем два переключател  Si и Sa одновременно замыкаютс  и включают два идентичных образца с высокими потер ми R и С параллельно с емкостью С2 (Cj Э С). и индуктивностью /а ( С -ii) LI 1  + i . так что

на выходе фазового дискриминатора вырабатываетс  выходной ток g. Если конденсаторы GZ и Сг, которые управл ютс  спаренно, одновременно уменьшат емкость на равную величину Сх, выходной ток Ig снова станет равным нулю. Следовательно, величина С может быть получена независи.мо от величины RX за счет уменьшени  значений Сг и Сг, необходимых дл  восстановлени  нулевого значени  тока.

Устройство, в котором емкость вторичной цепи раздел етс  на Ci и €2 (C2 C22+C2i), а индуктивность на LI и Ьз, предназначено дл  того, чтобы воспреп тствовать уменьшению значени  Q вторичной цепи за счет низкой величины сопротивлени  RxЭлементы вторичной резонансной цепи св заны между собой следующими соотношени ми:

u,(C, f-e С,

3

LI + Le

Ci -f С,

где

/

l-o.i,C.

С,г(10-ь20)С„

()1,.

Предмет изобретени 

Устройство дл  измерени  емкости конденсаторов с большими потер ми, содержащее генератор высокой частоты, фазовый дискриминатор и последовательный резонансный контур индуктивно св занный с выходным контуром генератора высокой частоты, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  емкости конденсаторов, оно снабжено вторичной резонансной цепью, индуктивно св занной с последовательным резонансным контуром, состо щей из двух параллельных ветвей, одна из которых образована катушкой индуктивности и параллельно включенными первым измер емым конденсатором , второй катушкой индуктивности и калиброванным конденсатором переменной емкости, а друга  - конденсатором и параллельно включенными калиброванным и вторым измер емым конденсатором, идентичным первому, причем элементы вторичной резонансной цепи св заны между собой следующими соотношени ми:

(o4Le2C2(Ci+C2) l; l-e С, .

L, + L,

Y. + c,

с, -(10-4-20) с,; L. ()1,.

Ci -

емкость конденсатора второй ветви вторичной резонансной цепи;

L

1 -a)2IjC,

С, емкость калиброванного конденсатора; и L2 -

катушки индуктивности первой ветви вторичной резонансной цепи; углова  частота колебаний генера (О тора высокой частоты. 1 ( 22