Устройство для измерения индуктивности

водах и контурах уравнены и направлены навстречу друг к другу (1 ,== -1, ), плоскость (Б) расположенияизмеряемой индуктивности 3 (1,т) орто 5гональная плоскости (Р) расположениядополнительной индуктивности 9 (1, )ои соединительных проводов 13 О. ) и114 (Т. ), между первой 2 (1. ) и второй117 (1, г короткозамыкающими перемычками,1 Оа также между соединительными проводами 13 (Е ) и 14 (1.) имеется жесткаяиндуктивйая связь (К - 1),Работа устройства заключается вследующем. 15К участкам последовательного измерительного контура а-в попеременноподключаются либо измеряемая индуктивность 3 (1 ) со своим эквивалентным сопротивлением 4 (К), т.е. цепь с 1-1 д. либо первая короткозамыкающая перемычка 2 (1.,) т.е. цепь е-С , Аналогичные переключения производятся вдополнительном последовательном контуре. К участку с-Й попеременно подключаются либо вторая короткозамыкающая перемычка 7 (1. , ), т.е, цепьлибо дополнительная индуктивность 9 (1.,), резистор 8 (К) и конденсатор 10 переменной емкости (С,), 3 От,е. цепь ш-и. Конструктивно элементы 8-10 устройства, образующие цепьш-п, отнесены (по плоскости Р) отучастка с-Й подключениядополнительный последовательный контур на З 5расстояние 1 , превышающее физическую длину 1 з между выводами измеряемой индуктивности с 1-Ь, причем Физическая длина пленочного проводникана печатной плате, образующего измеряемую индуктивность 3 (1.), можетсколь угодно превышать физическуюдлину первой короткозамыкающей перемычки е-Е и соответственно участкаа-в, а участки подключения обоих контуров а-в и с"Й, так же как и цепиперемычки е-С и 1-, должны бытьмаксимально сближены друг с другом,например, как показано на фиг.2.Генератор 1, конденсаторы 5 (С,) и11 (С ) постоянной емкости, индикаторы 6 и 12 одними из своих выводов (нижними по схеме на фиг,1) соединены одной общей точке. Верхнийвывод генератора 1 имеет соединение 55с точками а и Й, верхние выводыпараллельно соединенных конденсаторов 5 (С,) и индикатора 6 подключе ны к точке 6верхние выводи параллельно соединенных конденсатора 11(С ) и индикатора 12 подключены кточке с (по схеме на фиг.1). Обобщенные индуктивности соединительныхприводов, подключающие генератор 1к обоим контурам на .схеме (фиг.1),обозначены как сосредоточенныепараметры 13 (1. ) и 14 (1.) . Дляпроведения измерений для каждойконкретной индуктивности производятподбор Фиксированных значений К =Кл и Са= С а также убеждаютсяучто значение добротности измеряемой индуктивности Я10.Дю 1 я осуществления измерения индуктивностей устройство работает. в двухрежимах: подготовительном и рабочем.Целью подоготовительного режимаявляется измерение остаточной индуктивности последовательного измерительного контура, нескомпенсированной введением дополнительного после-.довательногоконтура. Для осуществления этого режима цепь с 1-Ь, состоящая из измеряемой индуктивности 3(Ь) с эквивалентным сопротивлением4 (К ). а также цепь ш-п, состоящаяиз дополнительной индуктивности 9(Ь ), резистора 8 (К) и конденсатора 10 переменной емкости (С), замещаются соответствующими первой 2(1. ) и второй 7 (1.,) короткозамыкающими перемычками, т.е. между точками а, Ь и с, Й схемы подключаютсяцепи е- и х, Подавая напряжениевысокой частоты от генератора 1 наоба контура так, чтобы токи протекали в противоположном направлении,регистрируют индикаторами 6 и 12 максимум напряжений на конденсаторах5 (С ) и 11 (С), которые (в случаеправильного выполнения схемы и конструкции устройства) должны совпадатьна резонансной частоте.1 1по дг., ------ , (1)2 "1 ост С 1 1 ост С,где Й- резонансная частота системы контуров в подготовительном режиме;1, - обобщенная величина остаточной (нескомпенсированной) индуктивностиданной системы контуров.ЗаФиксировав полученное значениеГ , устр,ойство переводится в рабочий режим.а 6 ре индук тивности.пределение 1.я тем точнеу значениямиверк., которнижении инд бу тбольш оэто изводитжца междВ рабочем режиме производится определение значений измеряемой индуктивности, Для перевода устройства в рабочий режим вместо короткозамыкающих перемычек 2 (1.,) и 7 (1. ) междуг точками схемы а, Ь и с, Й подключаются цепь 1-Ь состоящая из измеряемой индуктивности 3 (1.) с ее активным сопротивлением 4 (Г ), исоответственно цепь ш-п, состоящая из дополнительной индуктивности 9 (Т, резистора 8 (К) и конденсатора 10 переменной емкости (С) .Анализ, проведенный методом контурных токов, показывает, что в каждом последовательном контуре наблюдаются по два резонансных максимума напряжений, фиксируемых соответствующими инцикаторами б и 12 на конценсаторах 5 (С,) и 11 (С 7). Равенство максимальных значений напряжений для обоих контуров достигается на верхней частоте резонанса 1раб, берхн.2 и 1,С,при выполнении соотношений С =-С ---- и Г =Г (3)Т кП 71 1. го к обеспечивающих равенство суммарногореактивного сопротивления дополнительного контура с реактивным сопротивлением измерительного контура 1абдт 3 ----- = 3 и 1 (4 )о Нижняя (нерабочая) резонанснаячастота в этом случае определяется из соотношения, учитывающего вкладостаточных индуктивностей Порядок работы с устройством для измерения индуктивностей в рабочем режиме следующий.Путем перестройки генератора 1 по частота убеждаются в наличии двух резонансных по частоте резонансов в системе контуров, регистрируя одновременно напряжения конденсаторов 5 (С,) и 11 (С ) с помощью индикаторов 6 и 12, Далее точно настраиваются генератором 1 в резонанс 4448 6на верхней частоте. После этогосравниваются величины амплитуд напряжений, измеряемых индикаторами 6 5и 12, между собой, и если величинынапряжений не равны, что практическивсегда и должно наблюдаться в первоначальный момент при расстройкеконденсатора 10 переменной емкости(С) от значения, определяемого соотношением (3), производится подстройка дополнительного последовательногоконтура переменным конденсатором 10(С ) одновременно с подстройкой часатоты генератора 1. Производя такимобразом серию манипуляций частотгенератора и величин емкости конденсатора 10 (С)., добиваются равенстваамплитуд напряжений на конденсаторах 20 5 (С,), добиваются равенства амплитуды напряжений на конденсаторах 5 (С )и 11 (С 7) при верхнем резонансе системы контуров и фиксируют значениечастоты этого резонанса Гр.ееркПри 25 добротности контуров О р 10 чтовсегда имеет место при измерениииндуктивности пленочных проводниковпечатных плат, обладающих малым активным сопротивлением по постоянному 30 току, измеряемая индуктивность 3 (Т.)рассчитывается по формуле Анализ погрешности измерений,выполненный на основании формулы (6)показывает, что де сТТ. /1. - относительная иХ Хность измерениярезко снижение индуктивности подводящих проводов за счет жесткой индуктивности связи между рабочим и вспомогательным контурами и противоположным направлением токов в них то оно обеспечивает также и повышение точности измерений, что способствует еще большему расширению диапазона измеряемых индуктивностей в область малых величин.Положительный эффект измерения малых индуктивностей достигается минимизацией влияния на результат измерения остаточных параметров схемы, исключением взаимоиндуктивностей соединительных проводов с измеряемой индуктивностью и компенсацией собственной индуктивности коротко- замыкающей перемычки.Ф о р м у л а изобретения устройство для измерения индуктивности, содержащее генератор высокой частоты, последовательный измерительный контур, в который включается измеряемая индуктивность и коротко" замыкающая перемычка, замещающая измеряемую индуктивность содержащий также параллельно включенные конденсатор постоянной емкости и индикатор, первые выводы генератора высокой частоты, конденсатора постоянной емкости и индикатора соединены с общимвыводом устройства, а между вторымвыводом генератора высокой частоты 5и вторыми выводами конденсатора постоянной емкости и индикатора подключаетсяпоследовательный измерительный контур, о т л и ч а ю щ е -е с я тем, что, с целью расширениядиапазона измерений индуктивностей,в него введены дополнительный последовательный контур, состоящий иэдополнительной индуктивности, резистора, конденсатора переменной емкости и второй короткозамыкающей перемычки,.замещающей дополнительныйконтур, а также параллельно включенные дополнительные конденсатор постоянной емкости и индикатор, причемпервые выводы дополнительного конденсатора постоянной емкости и дополнительного индикатора соединены с общим выводом устройства, между вторым выводом генератора высокой часто ты и вторыми выводами дополнительныхконденсатора постоянной емкости ииндикатора подключается дополнительный последоватепьный контур, перваяи вторая короткозамыкающие перемычки, ЗО а,соединительные выводы, подключающиегенератор высокой частоты к обоимпоследовательным контурам, имеют жесткую индуктивную связь между собой.1594448 г,Составитель Л.СотниковаТехред М.Ходанич Корректор М.Кучеряв едактор С,Пекар П м н роиэводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород,агарина, 10 аказ 2826НИИПИ Государс Тираж 557енного комитета по изобрете13035, Москва, Ж, Раушск писноеи открытиям при ГКНТ СССб., д. 4/5