无线电电子与电气工程百科全书 改进测量复电阻的仪器。 无线电电子电气工程百科全书 基于分压器和三个电压表的复电阻(阻抗)计是已知的。 特别是,它们被业余无线电爱好者用来测量天线的电气参数[1]。 这种装置的简化图如图 1 所示。 0.将所研究的复数电阻(RH、CH)和已知(示例性)无功电容C0或有源电阻RXNUMX串联到交流电压源。
实验数据-电压U1、U2、U3、常数fBX、Ro的测量值之间的关系。 С0 和所需参数 RH、Сн 描述了方程 [2]: 在已知参考电阻R0或电容C0的值以及输入信号fBX的频率的情况下,测量复电阻的误差由测量电压U1-U3的误差确定。 为了提高精度,需要监测电压U1和信号频率的恒定性,并且参考元件(R0、Co)的电阻不应与预期负载电阻有显着差异。 如果预先未知负载阻抗,则安装电阻值为 0 ... 50 欧姆的示例性电阻器 R100 并进行测量。 如果U2和U3的电压在相应方向上相差两倍以上,则改变电阻R0的阻值并重复测量。 根据公式(3b)和(5),利用(1)和(2),确定电阻的实部-RH。 用电容器C0代替电阻器R0,电容器C0在测量频率下的电容大约等于电阻器R4的电阻,进行测量并且类似地根据(Za)和(6)确定未知电阻Xn的无功分量。 如果结果有正号,则无功分量是电容性的,如果结果是负数,则它是感性的。 根据式(7)或(XNUMX)求出负载的电容或电感。
电压Ut和U3可以用具有大输入电阻的标准交流电压表相对于公共导线来测量,但是用这种方法不可能测量电压U2。 因此,为了实现射频范围内的仪表,他们采用半导体二极管整流器将交流电压转换为直流电压。 整流电压用直流电压表测量。 为了统一测量,电压U1和U3以相同的方式测量。 误差来源之一是高频信号源发生器电压的不对称性。 必须考虑到这一特点,因此,在带有整流器的仪表中,必须测量交流电压的同一半波的幅度。 此外,由于电压低于 1 V 时的非线性传输特性,二极管整流器会引入额外的误差,可以通过使用校准曲线 [3] 或校正表来减小该误差。 所提出的仪表方案如图 2 所示。 1. 电阻R1 确保器件与信号发生器的输出匹配。 根据开关 SA1 和 SA2 触点的位置,二极管 VD1 上的整流器可以连接到设备的各个点。 在图中所示开关的位置,测量电压 U1。 开关动触点SA2在下部位置(SA3在上)-U2,在下部位置SA1(SA2在上)-U2。 整流器输出经R3R2CXNUMX低通滤波器连接至直流电压表,可作为数字万用表使用。 所有部件均安装在尺寸为 30x80x120 毫米的塑料盒中。 输入射频插座 XW1 (BNC-124) 位于一侧,用于连接负载的插座(压力端子块 RT-213-03、RT-224-01)位于相邻一侧,开关 - P2K 通过重复按压返回,用于连接示例性元件的插座(RT-213-03、RT-224-01)位于顶部。 所有这些元素应尽可能彼此靠近放置。 二极管VD1和电容器C1安装在开关的端子上。 插座XS1、XS2可以是任何类型,它们放置在机箱的自由壁上,它们配备有电容器C2。 电阻器R2和R3焊接在开关端子与插座XS1、XS2之间。 按如下方式校准仪表。 输入(插孔 XW1)由发电机的交流电压(通常为 1 V)供电,电阻器连接到触点 XT1 和 XT2 C2-10 至 51 欧姆,并连接至插座 XS1、XS2 - 直流电压表。 通过选择电阻器 R3,将电压表读数设置为 1 V。然后,确定校正系数,这将提高测量的准确性。 为此,将 1 V 的恒定电压施加到输入,将电阻为 1 ... 2 Ohms 的电阻器连接到触点 XT10 和 XT100,以便在触点 XT2 上获得例如约 50 mV 的电压,并使用直流电压表在触点 XT1 (U2=) 和 XT2 (U3=) 上进行测量。 通过向输入施加频率为 1 MHz 的 1,6 V 交流电压,他们测量电压 U2vch 和 U3B4,并找到该频率的校正因数 P2 = U2 = - U2Vch 和 P3 = U3 = -U3B4 类似地,在最高 30 MHz 的其他频率下确定校正因数。 通过将具有其他电阻的电阻器连接到触点XT1和XT2,重复测量并找到不同频率下其他电压值U2和U3的校正因子。 获得的结果总结在一个表中,在测量负载阻抗时使用该表。 文学
作者:V.Korobeinikov 查看其他文章 部分 测量技术. 读和写 有帮助 对这篇文章的评论. 科技、新电子最新动态: 花园疏花机
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