Измеритель емкости —кварцевый калибратор
Радио №4/1965, ст. 55
На рисунке приведена схема прибора для измерения емкости конденсаторов в пределах 0-0,1 мкф. Весь диапазон измеряемых емкостей разбит на три поддиапазона: 0— 80 пф, 80—1000 пф и 0,001—0,1 мкф. Прибор можно использовать также и в качестве кварцевого калибратора с частотой 1 Мгц.
Транзистор Т1 работает в схеме кварцевого генератора. Конденсатор С9 позволяет точно подстроить генератор на частоту 1 Мгц. Переменное сопротивление R4 служит для изменения напряжения смещения, а также для компенсации изменения b транзистора в зависимости от изменения окружающей температуры. Рукоятка регулировки сопротивления R4 выведена на переднюю панель прибора.
Микроамперметр со шкалой 0- 100 мка служит для индикации коллекторного тока транзистора T1 и позволяет определить момент резонанса при настройке цепи L1C1Сз на частоту 1 Мгц.
Для настройки генератора индуктивность L2 устанавливают вблизи ее максимального значения, для чего вращают сердечник катушки L2. Сопротивление R4 устанавливают минимальным. Если после включения источника питания стрелка микроамперметра отклонится на 90—100 делений, значит генератор работает нормально. Если генерация отсутствует или мала, то вращением сердечника изменяют индуктивность L2 до тех пор, пока не будет иметь место устойчивая генерация.
Затем настраивают на частоту генератора контур L1C1C3, для чего конденсатор C1 устанавливают на 95% его максимальной емкости и, вращая сердечник катушки индуктивности L1, добиваются наибольшего спадания коллекторного тока по показаниям микроамперметра. Далее увеличивают сопротивление R4, внимательно наблюдая за положением стрелки микроамперметра. При этом должна иметься возможность изменением величины сопротивления R4 установить стрелку микроамперметра на любое деление шкалы. Если это не удается, то есть если при увеличении сопротивления R4 наблюдается срыв генерации, тогда подбирают сопротивление R3 (в сторону уменьшения).
Градуировка шкалы измерителя емкости (шкала Конденсатора C1 производится по конденсаторам, емкость которых точно известна. Для этого конденсатор с известной величиной емкости подключается к зажимам соответствующего диапазона. Вращая ротор конденсатора С1, подстраивают контур L1C1C3 в резонанс по минимальному показанию микроамперметра и затем на шкалу измерителя емкости против стрелки на рукоятке конденсатора С1 наносят цифру, соответствующую величине емкости подключенного конденсатора.
Измерение неизвестной емкости производится следующим образом. Сначала, изменяя емкость конденсатора С1, проверяют настройку контура в резонанс по минимальному показанию микроамперметра. Далее вращением рукоятки сопротивления R4 стрелку микроамперметра устанавливают на деление 50, после чего к соответствующим зажимам подключают конденсатор, емкость которого необходимо измерить. Так как этот конденсатор подключается параллельно контуру L1C1C3, то частота контура изменится, отсос высокочастотной энергии из контура L2С2 уменьшится и показание микроамперметра возрастет. Тогда вращением рукоятки конденсатора С1 снова подстраивают контур в резонанс по минимальному показанию микроамперметра и по шкале измерителя емкости против стрелки на рукоятке конденсатора С1 считывают величину емкости измеряемого конденсатора. Возможно, что при этом для облегчения точного определения резонанса придется воспользоваться рукояткой сопротивления R4 для установки стрелки микроамперметра на необходимое деление шкалы.
При использовании прибора в качестве кварцевого калибратора высокочастотный сигнал снимается с зажимов «общ.» и «0,001—0,1 мкф». Катушки L1 и L2 намотаны, на каркасах диаметром 10 мм,- индуктивность каждой катушки регулируется в пределах ;35—300 мкгн высокочастотным сердечником. Катушка L3 содержит 7 витков провода ПЭЛХД 0,3, намотана вплотную к L1; катушка L4 содержит 1 виток провода ПЭЛХД0,3, намотана вплотную к L2