Устройство для измерения малых индуктивностей

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Реслублик(22) Заявлено 17,03,77 (21) 2462465/18-2 51) М. Кл. присоединением заявки Ф- -осударственнцй нпмнтет СССР пп делам нэобретеннй н атнрытнй) Приоритет - Опубликовано 05.05.79, Бюллетень1 Дата опубликования описания 15.05.9 УДК 621.317 34 (088.8). С. Осадчук, В. М. Кичак ербацк 7 ) Заявител Винницкий политехнический институт ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯТИВНОСТЕИ(54) УСТРОЙСТВ МАЛЫХ ИНД Изобретение относит:я к области электроизмерительной техники и предназначенодля измерения малых индуктивностей на высоких частотах.Известно устройство, содержащее изме рительный генератор соединенный с токовой цепью датчика Холла, в холловскую цепь которого включена токовая цепь другого датчика Холла и измерительный последовательный колебательный контур, состоящий из эталонных и измерительных индуктивностей 11.Недостатком известного устройства является трудность устранения влияния паразитной индуктивности и емкости на результат измерения. 15Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для дистанционного измерения индуктивности, содержащее генератор высокой частоты соединенный с колебательным контуром выполненным в виде параллельно соедийенных эталонной емкости и измеряемой индуктивности, выход колебательного контура соединен с измерителем резонансного напряжения С 27. Однако устроиство не позволяет измерять малые значения индуктивности (единицы, десятки наногенри). Это вызвано тем, что колебательная система с распределенными параметрами, выполненная в виде радиочастотного кабеля, обладая активными потерями, низкодобротна и изменение резонансной частоты, а следовательно и амплитуды сигнала, снимаемого с колебательной системы с распределенными параметрами, при подключении измеряемой индуктивности к системе будет незначительным, а это в свою очередь увеличит погрешность измерения. С другой стороны, при измерении на высоких частотах оказывается влияние парзитной индуктивности и емкости.Целью настоящего изобретения является расширение пределов измерения малых индуктивностей и повышение точности измерения,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения малых индуктивностей, содержащее высокочастотный генератор, один выход которого через первый разделительный конденсатор, соединенный с одним выводом эталонного подстроечготного генератора, первый выход йзмерительного двухполюсника через второй разНа чертеже приведена электрическая функциональная схема устройства, которое содержит высокочастотный генератор 1, из меритель напряжения резонанса 2, первый и второй рзделительные конденсаторы 3, 4, колебательную систему, содержащую эталонный подстроечный конденсатор 5 и измерительный двухполюсник 6, собранный на тран 40 зисторе 7, измеряемую индуктивность 8, первый и второй дроссели 9, 1 О, первый и второй раз вязывающие конденсаторы 11, 12, делитель напряжения 13, катушку индуктивности 14, источник питания 15. 45Устройство работает следующим образом.От генератора 1 сигнал фиксированной частоты подается на колебательную систему с подключенной измеряемой индуктивностью 8. Контур настраивают в резонанс, изменяя емкость эталонного подстроечно о конденсатора 5 и фиксируют ее значение. По градуировочной кривой, зная значение конденсатора 5 и определив соответствующее ей значение эквивалентной индуктивности двухполюсника 6, определим значе ние искомой индуктивности 8. Градуировоч- ную кривую строим с помощью образцовых мер катушек с точно известным значением индуктив ности, вставляя их вместо исконого конденсатора и с первым входом измерительного двухполюсника, другой вывод эталонного подстроечного конденсатора соединен со вторым выходбм высокочасделительный конденсатор, а второй выход непосредственно соединен соответственно с одним и другим входами измерителя напря;жения .резонанса, в измерительный двухполюсник измерителя введены транзистор два дросселя, катуШка индуктивности, два конденсатора, делитель напряжения и источник питания, причем база транзистора через катушку индуктивности соединена с одним выводом первого дросселя и с зажимом для подключения контролируемой ин"- -дуктивпости, другой зажим для подключения контролируемой индуктивности через первый развязывающий конденсатор соеди-.нен с одним выводом второго развязываю- щего конденсатора, другой вывод которого - соедйнен с первым выходом делителя напряжейия и с одним из выводом второго дросселя, второй вывод последнего соединен с эмиттером транзистора, а другой вы- воЛ первого дросселя соединен со вторым выходом делителя напряжения третий выход которого соединен с коллектором транзистора и с зажимом для подключения отрицательного потенциала источника питания, -- -при этом зажим для подключения положительного потенциала источника питания соединен с четвертым выходом делителя напряжения. 10 15 20 25 30 мой индуктивности. Эквивалентную индуктивность находят по формуле:1 зИВ =а." сгде о о - фиксированная резонансная частота,С -емкость образцового контура.При подключении измеряемой индуктивности 8 изменяется резонансная частота колебательной системы, причем ее уход будет значительно больше от известного включения индуктивности в контур, так как небольшое приращение измеряемой индуктивности 8, вызовет приращение эквивалентной индуктивности измеряемого двухполюсника 6 на порядок, что в свою очередь повлечет для настройки на ту же резонансную частоту большее изменение величины эталонного подстроечного конденсатора и уменьшит погрешность определения эквивалентной индуктивности измерительного двухполюсника 6,С другой стороны уменьшению погрешности определения эквивалентной индуктивности измерительного двухполюсника 6 способствует повышение добротности измерительного контура, так как повышается точность определения резонансной частоты. Кроме того, измерения можно проводить на частотах, где влиянием паразитных индуктивностей и емкостей можно пренебречь и нет необходимости в применении сложной СВЧ аппаратуры. Формула изобретенияУстройство для измерения малых индуктивностей, содержа щее высокочастотный генератор, один выход которого через первый разделительный конденсатор соединенный с одним выводом эталонного подстроечного конденсатора и с первым входом измерительного двухполюсника, другой вывод эталонного подстроечного конденсатора соединен со вторым входом измерительного двухполюсника и со вторым. выходом высокочастотного генератора, первый выход измерительного двухполюсника через второй разделительный конденсатор, а второй выход непосредственно соединен соответственно с одним и другим входами измерителя напряжения резонанса, отличающийся тем, что, с целью расширенйя пределов измерения малых индуктивностей и повышения точности измерения, в измерительный двухполюсник устройства введены трназистор, два дросселя, катушка индуктивности, два конденсатора, делитель напряжения и источник питания, причем база транзистора через катушку индуктивности соединена с одним выводом первого дросселя и с зажимом для подключения контролируемой индуктивности, другой зажим для подключения через первый развязывающий конденсатор соединен с одним выводом второо комитета ССС й и открытий аушская наб.город, ул, П ЦНИИПИ Гопо делам 113035, Москва лиал ППП Па дарственног изобретени Ж - 35, Р нт, г, Уж д. 4/5 роектная,го развязывающего конденсатора, другой вывод которого соединен с первым выходом делителя напряжения и с одним из выводов второго дросселя, второй вывод последнего соединен с эмиттером транзистора, а 5 другой вывод первого дросселя соединен со вторым выходом делителя напряжения, третий выход которого соединен с коллектором транзистора и с зажимом для подключения потенциала, отрицательного источника питания, при этом зажим для положительного потенциала источника питания соединен с четвертым выходом делителя напряжения,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР410336, кл. 6 01 К 27/26, 25.12.70.2. Авторское свидетельство СССР332392, кл. б 01 К 27/26, 30.03.70.