Способ калибровки куметра по добротности
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для метрологического обеспечения измерителей добротности. Целью изобретения является повышение точности калибровки куметра по добротности. Для этого к клеммам измерительного блока калибруемого куметра подключают индуктивный двухполюсник, настраивают контур измерительного блока в резонанс, измеряют напряжение на выходе измерительного блока, изменяют собственную емкость двухполюсника, вновь настраивают контур измерительного блока в резонанс, затем осуществляют расстройку контура и измеряют напряжение на выходе измерительного блока и вычисляют калибровочную поправку. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5I)5 G 01 R 5 00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
К = - где Я
Оь
Л Ц, 1
U<
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНЯТИЯМ
ПРИ П НТ СССР (21) 4206369/24-21 (22) 04.03.87 (46) 23.12.90. Бюп. Р 47 (72) В.В. Молочников (53) 621.317.3(088.8) (56) Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений электрической добротности. ГОСТ 8.498.83.
Грохольский А.Л. Измерители добротности — куметры. — Новосибирск, Наука, Сибирское отделение, 1966. (54) СПОСОБ КАЛИБРОВКИ КУМЕТРА ПО
ДОБРОТНОСТИ (57) Изобретение-относится к радиоизмерительной технике и может быть
Изобретение относится к радиоизмерительной технике и может быть использовано для метрологического обеспечения измерителей добротности..
Цель изобретения — повьппение точности калибровки куметра по добротности.
Согласно предложенному способу к клеммам измерительного блока калибруемого куметра подключают индуктивный двухполюсник, настраивают контур измерительного блока в резонанс изменением емкости измерительного конденсатора, измеряют напряжение 01 на выходе измерительного блока, изменяют собственную емкость двухполюсника путем подключения к,.SUÄÄ 1615649 A 1
2 использовано для метрологического обеспечения измерителей добротности.
Целью изобретения является повьппение точности калибровки куметра по добротности. Для этого к клеммам измери- тельного блока калибруемого куметра подключают индуктивный двухпопюсник, настраивают контур измерительного блока в резонанс, измеряют напряжение на выходе измерительного блока, измеряют собственную емкость двухполюсника, вновь настраивают контур измерительного блока в резонанс, затем осуществляют расстройку контура и измеряют напряжение на выходе измерительного блока и вычисляют калибровочную поправку. 2 ил. нему вспомогательной емкости, вновь настраивают контур измерительного блока в резонанс, измеряют напряжени
U .на выходе измерительного блока, осуществляют расстройку контура путем отключения вспомогательной емкости, измеряют напряжение U> на выходе измерительного блока, калибровочную поправку вычисляют по выражению
На фиг. 1 показана эквивалентная схема одного из вариантов измеритель;
1615649 где
rec
1/Q
Хс Х4с»
«лg
Хск ХЬск
Сс
Сс+Ск
Хск
П
Хсс +Хск
С = Сс + Скю
2 д п r — j Х>". у+? c c
40 е = U ° n;
Вх
7» Z2
Я +, у
Ос 1 + (6) (О„+О, 1+a где
ХL
Q =—
«„
X* .аЯ..
Х1, 9 с
Ю
«с
55 ного блока куметра с высокоомной емкостной связью; на фиг. 2 эквивалентная схема измерительного блока, преобразованная из схемы фиг. 1 по теореме об эквивалентном источнике возбуждающего напряжения.
На фиг., 1 и 2 приняты следующие обозначения:
С вЂ” часть измерительного конден- 10
С сатора, выполняющая роль конденсатора связи;
С вЂ” основная часть измерительного
Х конденсатора; — собственные индуктивнос-15 сс ск ти конденсаторов Сс и С, "сс «ск сопротивление axTHaHbrx потерь в металле конденсаторов С< и с„, R — сопротивление активных потерь, эквивалентное потерям в диэлектрике измерительного конденсатора и потерям, вносимым из внешней цепи измерительного контура;
r g — индуктивность и сопротив- 25 ление активных потерь индуктивного
1 цвухполюс ника;
U U — входное и выходное наЬХ пряжение измерительного блока (на фиг. 1 и фиг. 2);
С вЂ” вспомогательный конденсатор.
На фиг . 2 обозначено:
С" r — емкость и эквивалентное сопротивление активных потерь измерительного конденсатора;
35 е — эквивалентное значение вводимой в контур ЭГ С.
Из теории об эквивалентном источнике напряжения
«сс 1 (Х сс Xtcc)
Н5 «ск - 1(Хск — Хкск) (2)
+ R — 1(Х„- Х„,„) ск гце Х вЂ” емкостное сопротивление изс мерительного конденсатора
С*3
n — коэффициент связи;
X Х вЂ” емкость и индуктивное соcc Ьсс пр оти вл ение части С с и змерительного конденсатора;
X = Х вЂ”, что обеспечива.ется с
Ьс к асс у с конструкцией измерительного конденсатора;
Х, Х с — емкостное и индуктивск ное сопротивление основной части измерительного конденсатора.
Модуль коэффициента связи определяется согласно выражения (1) и (2) 1 + 1/0
Хсс +XcK
1 1 Ху Хск, — (- "- =-— ---- -— х „) 3
Х, +Х сс
Хск
X =L=Xc
l,e c асс Х. +Х
На практике для измерительных кон1 1 денсаторов -- 0,001; — < 0,001, jA ° 11, поэтому с погрешностью не более 1,5»
#10 7. коэффициент связи равен
Из выражений (1) и (2) с погрешностью не более 3--10 7 для Х>к и ? 5 >с
Х 10 Ж для r можно записать
-Ф
Х" = — --- - — Х; С* = -- — --; (4)
Хсс Хс С с Х„+Х,„ с 1-М ÑL
r =Х*(— + — ).
1 1 (5) с ° n о : где 1. — собственная индуктивность
С измерительного конденсатора.
В эквивалентной схеме (фиг. ?) выходное напряжение определяется как
«ь+ Х ь
«ь 3(Хь Хс)
Максимальное значение U при настройке контура емкостью С наступит
Ф т»» при резонансе, т.е. при Х1, = Х модуль входного напряжения будет определяться
X -XP О g ° Ос Со ЬС
r +r (Оь+Ос) Π— добротность измерительного к контура .
При 0 10 с погрешностью более
0,57. выражение (6) можно записать
U = еΠ— при резонансе, (, К
OK
U e — — при расстройке
1 по емкости.
Из последнего выражения имеем
С" е
Ас
1615649 6
Решая совместно (9) и (1?), полу шм, учитывая, что К U<= ОК, Q
Сб OK (13)
C{ Cb (Ь
02
7!алее производят расстройку контура путем отключения С> при этом емкость измерительного конденсатора будет иметь значение С = С< — С . Измеряют напряжение U на двухполюснике, Подставляя (8), где С* = С вЂ” Сб
1 и ДС вЂ” С, в (13), получим
Способ осуществляют следующим образом.
Подключают к клеммам измерительного блока калибруемого куметра индуктивный двухполюсник L r1. Настраивают контур измерительного блока в резонанс изменением емкости С
С или С (фиг. 1 и 2) . Измеряют напряженые на выходе измерительного блока П „(1), (6) и (7) определяется выражением где у — частота, на которой производится калибровка;
Я вЂ” собственная резонансная частота двухполюсника с вспомогательным конденсатором С .
Так как;g = — Я = — — — где
1 1
С, L C
С вЂ” емкость измерительного конденсатора С* при первой настройке в резонанс, то (10) запишется в виде
Q*=0 (1- — ).
Сь
Напряжение U будет определяться выражением (12) Q (1 — —,-)
Се
О, К и
:1 1 1
+ (9)
Ос K "с
Фде К вЂ” градуировочный коэффициент куметра.
Изменяют собственную емкость двухполюсника путем подключения вспомогательного конденсатора С, настраивают контур в резонанс, йзмеряют напряжение U на выходе измерительного блока. При подключении Сб добротность двухполюсника будет определяться
Я2
0 =Q ..(1- — -), (10) в цр
М О
Ь
Ug
Калибровочная поправка будет оп(14) ределяться из выражения
К = - ".
h Ц<
Поскольку погрешность калибровки сильно зависит от отношения
25 U для обеспечения более точной ка3 либровки предлагаемым способом необходимо обеспечивать максимально возможную расстройку контура.
30 формулаизобретения
Способ калибровки куметра по добротности, заключающийся в том, что
35 подключают к выходным зажимам измерительного блока куметра индуктивный двухполюсник, настраивают колебательный контур измерительного блока в резонанс изменением емкости измеритель-4 ного конденсатора, измеряют напряжение резонанса на выходных зажимах измерительного блока, расстраивают колебательньй контур измерительного блока по емкости, измеряют напряжение
45 расстройки на выходных зажимах измерительного блока, определяют калибровочную поправку, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности калибровки, подключают
5р параллельно индуктивному двухполюснику вспомогательную емкость, настраивают колебательный контур измерительного блока в резонанс, измеряют напряжение резонанса на выходных за55 жимах измерительного блока, расстраивают колебательный контур путем отключения вспомогательной емкости
: при этом калибровочную поправку К определяют из соотношения
1615649
Фиг. 1
Редактор А. Шандор
Заказ 3985 Тираж 551 Подпис ное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæroðoä, ул. Гагарина,101
К- " °
Ь и
l (— ) 2-1
U<
U где (4 ю
Ug, — напряжение резонанса при подключении индуктивного двухполюсника;
Up - напряжение расстройки;
U — напряжение резонанса при подключении вспомогательной
I
3 св
1
Составитель С. Петров
Техред M.Äèäûê Корректор С.ЧеРни
