ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ R-L-C

А. ГОРБУНОВ, Радио №4/1968, ст.41

Прибор позволяет измерять со­противления от 1 ом до 10 Мом (1—100 ом; 100 ом—1 ком; 1 — 100 ком; 100 ком—10 Мом), емкости конденсаторов от 10 пф до 10 мкф (10—1000 пф; 1000 пф —0,1 мкф; 0,1—10 мкф) и индуктивности ка­тушек от 0,1 мкгн до 25 мгн (0,1 — 5 мкгн; 5—60 мкгн; 60—550 мкгн; 500 мкгн — 3,5 мгн; 3—25 мгн). Кроме того, его можно использо­вать для приближенной оценки тока утечки электролитических конден­саторов, для определения обрыва провода в катушках, в качестве генератора в диапазоне частот 12,8 кГц—6,4 Мгц, в качестве проб­ника, а также для определения ре­зонансной частоты контуров. Пита­ется прибор от сети переменного тока напряжением 127 или 220 в, его размеры — 240X155X145 мм.

Прибор состоит из генератора и усилителя, выполненных на лампе Л₁, электронно-оптического индика­тора Л2, индикатора тока утечки кон­денсаторов и короткого замыкания, собранного на лампе Л₃ (рис. 1). Генератор (12,8 кгц—6,4 Мгц) собран по схеме с индуктивной об­ратной связью. Вместе с конденсато­ром С₈ катушки L1, L₃, L₅, L₇, L₉ образуют колебательные контуры. L₂, L₄, L₆, L₈, L₁₀— катушки обрат­ной связи. Все они подключаются к аноду лампы Л₁ с помощью переключателя П₁. Диапазон генерируемых частот разбит на 5 поддиапазонов (12,8—36,9 кгц; 34,1—90,3 кгц; 86— 260 кгц; 260—903 кгц; 903 кгц —6.4Мгц).

Индуктивность измеряют резо­нансным методом. При подключении к зажимам L_x исследуемой катушки, последняя вместе с конденсатором С₁₄ (при нажатии кнопки Кн) обра­зует колебательный контур. С по­мощью конденсатора С₆ генератор настраивают на резонансную частоту контура L_ХС₁₄. При этом на контуре создается максимальное напряжение. Усиленное лампой Л₁ и продетекти­рованное диодом Д₁, оно поступает на лампу Л₂ (электронный индикатор настройки). Момент резонанса соот­ветствует наименьшему теневому сек­тору лампы Л₂. На ось конденсатора С₆ насажена шкала, проградуирован­ная в единицах индуктивности. По ней и отсчитывают измеренную вели­чину.

Сопротивления резисторов и ем­кости конденсаторов измеряют по мостовой схеме. Мост питается пере­менным током от обмотки IV транс­форматора Тр₁. Плечами моста слу­жат сопротивление испытуемого ре­зистора R_x, сопротивление одного из эталонных резисторов R₁—R₄ (или емкость одного из эталонных конден­саторов С₂—С₄) и резистор R8. Ба­ланса моста добиваются, перемещая движок потенциометра R₈. Наиболь­шая ширина теневого сектора свиде­тельствует о достижении баланса мо­ста. Потенциометр R₈ снабжен Шка­лой, проградуированной в единицах сопротивления и емкости. Для пере­хода со шкалы сопротивлений на шкалу емкостей служит переключа­тель П₂, а для переключения преде­лов измерения — П₃. Чтобы выров­нять величину тока по диапазонам измерений и предотвратить перегруз­ки испытуемых и эталонных резисто­ров малых сопротивлений вводится резистор R₁₄.

Переключатель рода измерения П₂ (ЗП9Н) имеет 4 положения («Выкл», «R_x», «С_х», L_x («утечка»). Лампа Л4 служит индикатором включения при­бора и одновременно освещает шкалу отсчета индуктивностей. Если к за­жимам L_x подключить колебательный контур, то, нажав кнопку Кн, можно определить его резонансную частоту (по шкале генератора).

Конструкция и детали. Кожух и шасси прибора изготовлены из оцин­кованной стали толщиной 0,8—1 мм. Передняя панель прибора (рис. 2) выполнена из дюралюминия толщи­ной 1,5—2 мм. Шасси прибора разде­лено стальной перегородкой на две части. В одной части расположен си­ловой трансформатор Тр₁, лампа 6Е5С, резистор R₈. А в другой — конденсатор переменной емкости С₆, переключатели П₁, П₂, лампы Л₁, Л₃, Л4, катушки L₁—L₁₀, конденса­торы С11—С₁₃. Под шасси размещены эталонные резисторы и конденсато­ры, переключатель П₃, потенциометр регулировки чувствительности R₁₂, диоды Д1—Д3

Обмотки контурных катушек и катушек обратной связи намотаны на бакелизированных бумажных гильзах диаметром 12 и длиной до 40 мм, надетых на ферритовые сердеч­ники. Намотка типа «Универсаль» и внавал между изоляционными шай­бами. При регулировке пределов из­мерения индуктивности приходится изменять число витков. Данные ка­тушек помещены в таблице. Визир — указатель для шкалы индуктивностей изготовлен из орга­нического стекла толщиной 2 мм. С помощью болтов он прикреплен к оси конденсатора С₆. Ось этого конденсатора соединена с ручкой настройки через замедляющий верньер.

Монтаж прибора (за исключением ВЧ-цепей) выполнен проводом МГШВ. Высокочастотные цени смон­тированы жестким .медным проводом. Малогабаритные резисторы, конден­саторы, диоды припаяны к монтаж­ным лепесткам на гетинаксовых пла­тах. Трансформатор Тр₁ выполнен на сердечнике сечением 4,5 см², пло­щадь окна 7,8 см². Обмотка I насчи­тывает 1270 витков провода ПЭЛ 0,25 плюс 930 витков провода ПЭЛ 0,2; обмотка II — 1400 витков провода ПЭЛ 0,18; обмотка III — 65 витков провода ПЭЛ 0,9; обмотка IV — 500 витков провода ПЭЛ 0,2.

Регулировка прибора. Перед вклю­чением прибора в сеть необходимо тщательно проверить по принципи­альной схеме правильность его мон­тажных соединений. Переключатель П₄ должен находиться в положении, соответствующем напряжению сети. Измерительный мост практически не требует регулировки. Чтобы точ­ность измерения R и С была достаточ­но высокой, сопротивление эталон­ных резисторов и емкость эталонных конденсаторов следует подбирать с допуском ±1-2%. Настройка генератора, используе­мого при измерении индуктивности, сводится к подбору режима его гене­рации и уточнению границ поддиа­пазонов. С помощью осциллографа или широковещательного радиопри­емника следует убедиться, что гене­рация возникает, для чего зажимы Ь_х прибора соединяют со входом осцил­лографа или с антенной приемника. В случае отрицательного результата следует поменять местами концы об­мотки одной из катушек (контурной или обратной связи). Добившись ге­нерации, приступают к градуировке шкалы индуктивностей, начиная с первого поддиапазона. При этом за­жимы L_х закорачивают, емкость кон­денсатора С ₆ уменьшают до миниму­ма, а затем ферритовым сердечником или изменением числа витков кон­турной катушки добиваются пре­дельного сужения теневого сектора лампы 6Е5С. Затем, полностью введя емкость конденсатора С₆, по эталон­ной индуктивности устанавливают другую границу шкалы индуктивно­сти I поддиапазона. Последняя одно­временно будет и начальной границей шкалы индуктивностей II поддиапа­зона и т. д. Аналогичным способом уточняют границы остальных под­диапазонов. Шкалу индуктивности можно калибровать или по образцо­вым индуктивностям или по самосто­ятельно изготовленным эталонам. Для изготовления таких эталонов необходимо намотать катушки в 1, 2, 3, 5, 10 мкгн. Соединяя эти катушки последовательно, можно проградуи­ровать шкалу до 21 мкгн. с интерва­лом в 1 мкгн. В дальнейшем npи гра­дуировке используют вновь изготов­ленные эталоны и уже нанесенные па шкалу точки. Эталоны больших ве­личин индуктивности можно изго­товить, применяя ферритовые сер­дечники, что позволит плавно менять их индуктивность. Допускается гра­дуировка шкалы L и С но обычным серийно выпускаемым резисторам и конденсаторам с допуском ±5%. Для удобства измерения собствен­ных резонансных частот контуров рекомендуется построить график за­висимости f_рез от L