प्रेरकों के मापदंडों का मापन। तात्कालिक साधनों से इंडक्शन को मापना घर पर कॉइल के इंडक्शन को कैसे मापें

यह PIC16F628A माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित एक बहुत ही सटीक इंडक्शन/कैपेसिटेंस मीटर है। यह विचार एक उदाहरण पर लागू किया गया हैसटीक प्रेरकत्व/समाई मीटर .डिवाइस का डिज़ाइन इंटरनेट पर पाए जाने वाले समान डिवाइस से थोड़ा अलग है। मेरी कड़ी मेहनत का लक्ष्य एक सरल समाधान प्रदान करना था जिसे पहली बार में ही तैयार करना आसान हो। इस प्रकार के डिवाइस के अधिकांश डिज़ाइन दस्तावेज़ में वर्णित अनुसार काम नहीं करते हैं, या बस उन पर पर्याप्त संदर्भ जानकारी नहीं है। प्रोजेक्ट का सबसे कठिन हिस्सा सभी फ़्लोटिंग पॉइंट गणित कोड को 16F628A माइक्रोकंट्रोलर की 2k प्रोग्राम मेमोरी में प्रोग्राम करना था।

आमतौर पर, एक इंडक्शन/कैपेसिटेंस मीटर एक फ्रीक्वेंसी मीटर होता है जिसमें एक ऑसिलेटर शामिल होता है जो दोलन करता है और एल या सी को मापता है, जिसके बाद अंतिम परिणाम की गणना की जाती है। आवृत्ति त्रुटि 1Hz है. टाइमिंग उपकरणों के साथ आवृत्ति मापने के बारे में अधिक जानकारी के लिए, कृपया डिजिटल आवृत्ति काउंटर पर मेरा लेख देखें।

सैद्धांतिक जानकारी: आरेख को ध्यान से देखें; मैंने रीड रिले का उपयोग नहीं किया क्योंकि मुझे अपने स्थानीय रेडियो बाज़ार में कोई नहीं मिला। इसलिए मैंने रीड रिले के बजाय पहले MOSFET का उपयोग करने का निर्णय लिया। लेकिन मुझे बीसी547 जैसे नियमित एनपीएन ट्रांजिस्टर के साथ सबसे अच्छा परिणाम मिला। यदि आपको ट्रांजिस्टर पर भरोसा नहीं है, तो आप स्वयं एक रीड रिले जोड़ सकते हैं। मैंने ऑसिलेटर के लिए नियंत्रक के आंतरिक तुलनित्र का उपयोग किया और आवृत्ति की गणना करने के लिए इसे टाइमर1 के बाहरी घड़ी स्रोत से जोड़ा। इसके लिए धन्यवाद, बाहरी परिचालन एम्पलीफायर Lm311 का उपयोग करना आवश्यक नहीं था। रिले आरएल1 का उपयोग माप मोड एल और सी का चयन करने के लिए किया गया था। मीटर चार बुनियादी समीकरणों के आधार पर संचालित होता है, जो नीचे प्रस्तुत किए गए हैं:

अज्ञात मात्रा एल और सी दोनों के लिए, समीकरण 1 और 2 आमतौर पर लागू होते हैं। हम एलसी अनुनाद सर्किट के साथ एफ 1 के मूल्यों को औसत करते हैं, फिर अनुनाद सर्किट के समानांतर सी कैल को जोड़ते हैं और मूल्य एफ 2 प्राप्त करते हैं।
उसके ठीक बाद,

1. कैपेसिटेंस के लिए F3 (समीकरण 3) की आवश्यकता होती है, Cx को टैंक सर्किट के समानांतर छोड़कर, फिर समीकरण 4 से Cx की गणना करें
2. इंडक्शन के लिए F3 (समीकरण 7) की आवश्यकता होती है, Lx को टैंक सर्किट के साथ श्रृंखला में छोड़ दिया जाता है, और c फिर समीकरण 8 से Lx की गणना करता है

इसलिए, प्रेरकत्व और धारिता दोनों के लिए, समीकरण 1, 2, और समीकरण 5, 6 समान हैं।
इंडक्शन या कैपेसिटेंस के अनुमानित मान प्राप्त करने के बाद, प्रोग्राम स्वचालित रूप से मानों को इंजीनियरिंग इकाइयों में परिवर्तित कर देगा, जो 16x2 के रिज़ॉल्यूशन के साथ एलसीडी डिस्प्ले पर प्रदर्शित होंगे।
यदि आपको सभी गणितीय गणनाओं में महारत हासिल करना मुश्किल लगता है, तो उन्हें थोड़ी देर के लिए छोड़ देना और हार्डवेयर पर आगे बढ़ना बेहतर है। आरंभ करने के लिए, अंशांकन प्रक्रिया का पालन करें जिसे अगले अध्याय में समझाया गया है।

डिज़ाइन:
माप की सटीकता आपके घटकों की स्थिति पर निर्भर करती है। जनरेटर में दो 33pF कैपेसिटर टैंटलम (कम श्रृंखला प्रतिरोध/इंडक्शन के लिए) होने चाहिए। C4, C5 (C cal) पॉलीस्टाइरीन प्रकार का उपयोग करें क्योंकि हरे कैपेसिटर में बहुत अधिक मूल्य विचलन होता है। सिरेमिक कैपेसिटर का उपयोग करने से बचें। उनमें से कुछ में बड़ी क्षीणन है.

1. सबसे पहले, जांचें कि सभी घटक बोर्ड पर अपने स्थानों पर पूरी तरह फिट बैठते हैं।
2. इस पृष्ठ पर नीचे दी गई हेक्स फ़ाइल का उपयोग करके चिप (16F628A) को प्रोग्राम करें। यदि आपके पास प्रोग्रामर/लोडर नहीं है तो मेरी योजना देखें। इसे स्वयं असेंबल करना बहुत आसान है।
3. पहले बिना चिप के सर्किट में बिजली लागू करें, फिर वोल्टमीटर से आईसी पैड के पिन 5, 14 पर वोल्टेज की जांच करें। यदि वोल्टेज 5V है, तो सब कुछ ठीक है।
4. चिप को आईसी सॉकेट में रखें और पावर लगाएं। यदि लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले में कंट्रास्ट बढ़ा हुआ है, तो रोकनेवाला R11 का मान कुछ किलो-ओम बढ़ा दें।

अंशांकन:

1. दो परीक्षण लीडों को छोटा करें और सर्किट में शक्ति लागू करें। यह स्वचालित अंशांकन निष्पादित करेगा. डिवाइस डिफ़ॉल्ट मोड - इंडक्टिव मोड में प्रवेश करेगा। कुछ मिनटों को "वार्म अप" होने दें, फिर जबरन पुनः अंशांकन करने के लिए "शून्य" बटन दबाएँ। डिस्प्ले को अब ind = 0.00 uH (uH) दिखाना चाहिए
2. अब दो परीक्षण लीड खोलें और एक ज्ञात इंडक्शन को कनेक्ट करें, जैसे कि 10 यूएच या 100 यूएच। इंडक्शन/कैपेसिटेंस मीटर को लगभग समान मान पढ़ना चाहिए (+/- 10% तक त्रुटि की अनुमति है)।
3. उसके बाद, आपको लगभग +/- 1% की त्रुटि के साथ परिणाम प्रदर्शित करने के लिए मीटर को समायोजित करने की आवश्यकता है। ऐसा करने के लिए, जांचें कि सर्किट में 4 जंपर्स Jp1 ~ Jp4 हैं। जंपर्स Jp1 और Jp2 को (+) बढ़ाने और (-) मान घटाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। मान बढ़ाने के लिए, पहले Jp1 सेट करें और चरण 1-2 का पालन करें, मान कम करने के लिए, Jp2 सेट करें और चरण 1-2 का पालन करें।
4. यदि डिस्प्ले आवश्यक मान दिखाता है, तो जंपर्स हटा दें। उसके बाद, चिप अंशांकन को तब तक याद रखेगी जब तक आप दोबारा बदलाव करने नहीं जाते।
5. यदि आप अभी भी वांछित मान प्राप्त नहीं कर पाते हैं, तो F1 का मान देखने के लिए Jp3 जम्पर सेट करें। डिस्प्ले 100μH के अधिष्ठापन और 1nF की धारिता के साथ लगभग 503292 का मान दिखाएगा। या F2 का मान देखने के लिए Jp4 जम्पर सेट करें। यदि डिस्प्ले पर कुछ भी दिखाई नहीं देता है, तो इसका मतलब है कि आपका जनरेटर ठीक से काम नहीं कर रहा है। अपना बोर्ड दोबारा जांचें.

रेडियो तत्वों की सूची

पद	प्रकार	मज़हब	मात्रा	टिप्पणी	दुकान	मेरा नोटपैड
उ1	रैखिक नियामक	एलएम7805	1			नोटपैड के लिए
उ3	एमके पीआईसी 8-बिट	PIC16F628A	1			नोटपैड के लिए
Q1, Q2	द्विध्रुवी ट्रांजिस्टर	बीसी547बी	2			नोटपैड के लिए
डी1, डी3	रेक्टिफायर डायोड	1एन4001	2			नोटपैड के लिए
सी1, सी2, सी6, सी7	विद्युत - अपघटनी संधारित्र	10uF	4			नोटपैड के लिए
सी3, सी10	संधारित्र	0.1uF	2			नोटपैड के लिए
सी4, सी5	संधारित्र	1000 पीएफ	2			नोटपैड के लिए
सी8, सी9	संधारित्र	33 पीएफ	2			नोटपैड के लिए
आर1, आर3, आर4	अवरोध	100 कोहम	3			नोटपैड के लिए
आर2, आर14, आर15	अवरोध	10 कोहम	3			नोटपैड के लिए
आर5	अवरोध	47 कोहम	1			नोटपैड के लिए
आर6	अवरोध	1.5 कोहम	1			नोटपैड के लिए
आर7, आर9-आर12	अवरोध	1 कोहम	5			नोटपैड के लिए
आर8, आर13	अवरोध	560 ओम	2			नोटपैड के लिए
एलसीडी1	आयसीडी प्रदर्शन	16x2 एलसीडी	1			नोटपैड के लिए
X1	क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र	16 मेगाहर्ट्ज	1			नोटपैड के लिए
आरएल1	रिले	5 वी	1

प्रत्यक्ष मूल्यांकन और तुलना के लिए उपकरण

मापी गई धारिता के मूल्य के प्रत्यक्ष मूल्यांकन के लिए माप उपकरणों में शामिल हैं माइक्रोफ़ारडमीटर, जिसकी क्रिया प्रत्यावर्ती धारा परिपथ में धारा या वोल्टेज की उसमें शामिल मान पर निर्भरता पर आधारित होती है। कैपेसिटेंस मान पॉइंटर मीटर के पैमाने पर निर्धारित किया जाता है।

माप और अधिष्ठापन के लिए अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है संतुलित एसी ब्रिज, एक छोटी माप त्रुटि (1% तक) प्राप्त करने की अनुमति देता है। पुल 400-1000 हर्ट्ज की निश्चित आवृत्ति पर चलने वाले जनरेटर द्वारा संचालित होता है। संकेतक के रूप में, रेक्टिफायर या इलेक्ट्रॉनिक मिलीवोल्टमीटर, साथ ही ऑसिलोस्कोप संकेतक का उपयोग किया जाता है।

माप इसकी दोनों भुजाओं के वैकल्पिक समायोजन के परिणामस्वरूप पुल को संतुलित करके किया जाता है। रीडिंग उन कंधों के हैंडल के अंगों से ली जाती है जिनके साथ पुल संतुलित होता है।

उदाहरण के तौर पर, मापने वाले पुलों पर विचार करें, जो EZ-3 इंडक्शन मीटर (चित्र 1) और E8-3 कैपेसिटेंस मीटर (चित्र 2) का आधार हैं।

चावल। 1. प्रेरकत्व मापने के लिए एक पुल का आरेख

चावल। चित्र 2. छोटे (ए) और बड़े (बी) नुकसान के साथ कैपेसिटेंस को मापने के लिए ब्रिज सर्किट

जब ब्रिज संतुलित होता है (चित्र 1), कॉइल का प्रेरकत्व और उसका गुणवत्ता कारक सूत्र Lx = R1R2C2 द्वारा निर्धारित किया जाता है; Qx = wR1C1.

पुलों को संतुलित करते समय (चित्र 2), मापी गई धारिता और हानि प्रतिरोध सूत्रों द्वारा निर्धारित किया जाता है

एमीटर-वोल्टमीटर विधि का उपयोग करके समाई और प्रेरकत्व का मापन

छोटे कैपेसिटेंस (0.01 - 0.05 μF से अधिक नहीं) और उच्च आवृत्ति प्रेरकों को उनके ऑपरेटिंग आवृत्तियों की सीमा में मापने के लिए, अनुनाद विधियों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। अनुनाद सर्किट में आमतौर पर एक उच्च आवृत्ति जनरेटर शामिल होता है, प्रेरक रूप से या जुड़े कैपेसिटेंस के माध्यम से मापने एलसी सर्किट. अनुनाद संकेतक के रूप में, संवेदनशील उच्च-आवृत्ति उपकरणों का उपयोग किया जाता है जो वर्तमान या वोल्टेज पर प्रतिक्रिया करते हैं।

एमीटर-वोल्टमीटर विधि का उपयोग करके, अपेक्षाकृत बड़ी कैपेसिटेंस और इंडक्टेंस को मापा जाता है जब मापने वाला सर्किट 50 - 1000 हर्ट्ज के कम आवृत्ति स्रोत से संचालित होता है।

माप के लिए, आप चित्र में दिए गए आरेखों का उपयोग कर सकते हैं। 3.

चित्र 3. प्रत्यावर्ती धारा के बड़े (ए) और छोटे (बी) प्रतिरोधों को मापने की योजनाएँ

यंत्रों की रीडिंग के अनुसार प्रतिबाधा

कहाँ

इन भावों से यह निर्धारित करना संभव है

जब संधारित्र या प्रारंभ करनेवाला में सक्रिय हानियों को नजरअंदाज किया जा सकता है, तो चित्र का सर्किट। 4. इस मामले में

चावल। 4. एमीटर-वोल्टमीटर विधि का उपयोग करके बड़े (ए) और छोटे (बी) प्रतिरोधों को मापने की योजनाएँ

दो कुंडलियों के पारस्परिक प्रेरण को मापना

0.2 μH ... 4 H की सीमा में अधिष्ठापन की गणना के लिए आवृत्ति मीटर का प्रस्तावित उपसर्ग मापा अधिष्ठापन (100 एमवी से अधिक नहीं आयाम) पर कम वोल्टेज द्वारा प्रोटोटाइप से भिन्न होता है, जो कॉइल के लिए माप त्रुटि को कम करता है छोटे आकार के रिंग और बंद चुंबकीय सर्किट पर और अभ्यास के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ चुंबकीय सर्किट की प्रारंभिक चुंबकीय पारगम्यता को मापना संभव बनाता है। इसके अलावा, सर्किट पर वोल्टेज का कम मूल्य आपको विघटित किए बिना सीधे संरचना में कॉइल के अधिष्ठापन का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है।

कई नौसिखिए रेडियो शौकीनों के लिए, कॉइल, चोक, ट्रांसफार्मर के इंडक्शन का निर्माण और मूल्यांकन एक "ठोकर" बन जाता है। औद्योगिक मीटर दुर्गम हैं, स्व-निर्मित तैयार डिज़ाइन, एक नियम के रूप में, दोहराना मुश्किल है, और उन्हें स्थापित करते समय औद्योगिक उपकरणों की आवश्यकता होती है। इसलिए, आवृत्ति मीटर या आस्टसीलस्कप के लिए सरल अनुलग्नक विशेष रूप से लोकप्रिय हैं।

समान उपकरणों के विवरण और चित्र समय-समय पर प्रकाशित होते रहे हैं। इन्हें दोहराना आसान है और उपयोग में आसान है। लेकिन लेखों में घोषित त्रुटियों और माप सीमाओं के बारे में जानकारी अक्सर गलत निष्कर्ष और विकृत परिणामों की ओर ले जाती है। तो यह संकेत दिया जाता है कि अनुलग्नक आपको 0.1 μH से अधिक के अधिष्ठापन को मापने की अनुमति देता है, और माप त्रुटि संधारित्र के चयन पर निर्भर करती है, जिसमें लेखक के डिजाइन में ±1 से अधिक की नाममात्र क्षमता का अनुमेय विचलन नहीं है %. और यह इस तथ्य के बावजूद है कि आरेख में दर्शाए गए ट्रांजिस्टर पर, स्थिर पीढ़ी 0.15… .14 ​​यूएच के ऑसिलेटरी सर्किट के प्रेरण के साथ शुरू होती है। एक अन्य लेख ऊपरी सीमा के 1.5% तक की त्रुटि को इंगित करता है (वैसे, ध्यान दें कि निचली सीमा 0.5 μH है जिसमें 0.9 μH की त्रुटि है - और यह सच है, दूसरे शब्दों में, ऐसी मात्राओं का माप एक है अनुमान) कॉइल्स की स्व-समाई को ध्यान में रखे बिना, प्रेरण के छोटे और बड़े दोनों मूल्यों के लिए। और ऐसी धारिता समोच्च मान के अनुरूप मान तक पहुंच सकती है और 10 ... 20% तक की अतिरिक्त त्रुटि पेश कर सकती है।

यह आलेख किसी तरह से ज्ञात अंतर को भरने का प्रयास करता है और माप त्रुटि का अनुमान लगाने के तरीकों को दिखाता है और प्रत्येक रेडियो शौकिया की प्रयोगशाला में वास्तव में सरल और उपयोगी डिज़ाइन कैसे लागू किया जाए।

आवृत्ति मीटर के प्रस्तावित उपसर्ग को 0.2 μH ... 4 H की सीमा में अभ्यास के लिए पर्याप्त सटीकता के साथ अधिष्ठापन का मूल्यांकन और मापने के लिए डिज़ाइन किया गया है। यह मापा अधिष्ठापन (आयाम 100 एमवी से अधिक नहीं) पर कम वोल्टेज द्वारा प्रोटोटाइप से भिन्न होता है, जो छोटे आकार की अंगूठी और बंद चुंबकीय कोर पर अधिष्ठापन को मापने में त्रुटि को कम करता है और प्रारंभिक चुंबकीय पारगम्यता को मापना संभव बनाता है चुंबकीय कोर. इसके अलावा, सर्किट पर वोल्टेज का कम मूल्य आपको विघटित किए बिना सीधे संरचना में कॉइल के अधिष्ठापन का मूल्यांकन करने की अनुमति देता है। यह अवसर उन लोगों द्वारा सराहा जाएगा जिन्हें अक्सर आरेखों और विवरणों के अभाव में उपकरणों की मरम्मत और समायोजन से निपटना पड़ता है।

उपसर्ग के साथ काम करने के लिए, कोई भी घरेलू या औद्योगिक आवृत्ति मीटर उपयुक्त है, जो आपको कम से कम 3 अंकों की सटीकता के साथ 3 मेगाहर्ट्ज तक आवृत्ति को मापने की अनुमति देता है। यदि आपके पास फ़्रीक्वेंसी काउंटर नहीं है, तो एक ऑसिलोस्कोप काम करेगा। उत्तरार्द्ध के समय मापदंडों को मापने की सटीकता, एक नियम के रूप में, 7 ... 10% के क्रम की है, जो अधिष्ठापन की माप त्रुटि निर्धारित करेगी।

प्रेरण माप का सिद्धांतएक प्रसिद्ध संबंध पर आधारित है जो ऑसिलेटरी सर्किट के तत्वों के मापदंडों को उसके अनुनाद की आवृत्ति (थॉमसन का सूत्र) से जोड़ता है

यहां और नीचे, सभी सूत्रों में, आवृत्ति मेगाहर्ट्ज़ में इंगित की गई है, कैपेसिटेंस पिकोफैराड में है, और इंडक्शन माइक्रोहेनरीज़ में है।

सर्किट कैपेसिटेंस Sk = 25330 pF के साथ, सूत्र सरल है

, जहां T माइक्रोसेकंड में अवधि है।

कंसोल में (इसका आरेख दिखाया गया है चावल। 1) एक उत्सर्जक-युग्मित थरथरानवाला का उपयोग किया जाता है

एक दो-चरण एम्पलीफायर, जिसके हार्मोनिक दोलनों की आवृत्ति कैपेसिटर C1 की धारिता और स्प्रिंग क्लैंप X1 से जुड़े मापा अधिष्ठापन Lx द्वारा निर्धारित की जाती है। चूँकि ट्रांजिस्टर VT1 का आधार सीधे कलेक्टर VT2 से जुड़ा होता है, जनरेटर का लूप गेन अधिक होता है, जो एक विस्तृत श्रृंखला में L/C अनुपात में परिवर्तन होने पर स्थिर पीढ़ी सुनिश्चित करता है। लूप का लाभ उपयोग किए गए ट्रांजिस्टर की स्थिरता के समानुपाती होता है और इसे उत्सर्जक धारा को बदलकर प्रभावी ढंग से नियंत्रित किया जा सकता है, जिसके लिए डायोड VD1, VD2 और एक नियंत्रण ट्रांजिस्टर VT3 पर आधारित रेक्टिफायर का उपयोग किया जाता है। KU = 8 ... 9 के साथ VT4 ट्रांजिस्टर पर आधारित एक एम्पलीफायर की शुरूआत ने सर्किट पर वोल्टेज आयाम को 0.7 V के आउटपुट आयाम पर 80 ... 90 mV के स्तर तक कम करना संभव बना दिया। उत्सर्जक अनुयायी कम-प्रतिरोध भार के लिए संचालन प्रदान करता है।

डिवाइस तब चालू होता है जब आपूर्ति वोल्टेज 5 ... 15 V की सीमा में बदलता है, जबकि आउटपुट वोल्टेज स्तर में भिन्नता 20% से अधिक नहीं होती है, और आवृत्ति बहाव F = 168.5 kHz (उच्च गुणवत्ता वाले कुंडल घाव के साथ) होता है 50 वीसीएच कोर पर अधिष्ठापन एल = 35 μH के साथ) 40 हर्ट्ज से अधिक नहीं!

काम चल रहा हैआप किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ VT1, VT2 ट्रांजिस्टर KT361B, KT361G, KT 3107 का उपयोग कर सकते हैं, हालांकि KT326B, KT363 के साथ कुछ बेहतर परिणाम प्राप्त होते हैं; स्थिति VT3 में - p-n-p संरचना के सिलिकॉन ट्रांजिस्टर, उदाहरण के लिए, KT209V, KT361B, KT361G, KT3107 किसी भी अक्षर सूचकांक के साथ। बफर एम्पलीफायर (VT4, VT5) के लिए, अधिकांश उच्च-आवृत्ति ट्रांजिस्टर उपयुक्त हैं। ट्रांजिस्टर VT4 के लिए पैरामीटर h21Э 150 से अधिक है, बाकी के लिए यह 50 से कम नहीं है।

डायोड VD, VD2 - कोई भी उच्च-आवृत्ति सिलिकॉन, उदाहरण के लिए, श्रृंखला KD503, KD509, KD521, KD522।

प्रतिरोधक - एमएलटी-0.125 या समान। C1 को छोड़कर कैपेसिटर क्रमशः छोटे आकार के सिरेमिक और इलेक्ट्रोलाइटिक होते हैं, जिनका फैलाव 1.5 ... 2 गुना होता है।

25330 पीएफ की क्षमता वाला कैपेसिटर सी1 माप सटीकता निर्धारित करता है, इसलिए सलाह दी जाती है कि इसका मान ±1% से अधिक के विचलन के साथ चुनें (यह कई थर्मोस्टेबल कैपेसिटर से बना हो सकता है, उदाहरण के लिए 10000 + 10000 + 5100 + KSO, K31 समूह से 220pF। यदि कैपेसिटेंस का सटीक चयन करना संभव नहीं है, तो आप नीचे वर्णित विधि का उपयोग कर सकते हैं।

X1 कनेक्टर के रूप में "ध्वनिक" केबलों के लिए स्प्रिंग क्लिप का उपयोग करना सुविधाजनक है। आवृत्ति मीटर के कनेक्शन के लिए कनेक्टर X3 - SR-50-73F।

पुर्जे एक मुद्रित सर्किट बोर्ड पर लगे होते हैं ( चावल। 2) एक तरफा फ़ॉइल फ़ाइबरग्लास से।

पी. सेमिन द्वारा विकसित ले प्रारूप में एक मुद्रित सर्किट बोर्ड का एक चित्र हो सकता है

हैंगिंग माउंटिंग का उपयोग करने की अनुमति है। सेट-टॉप बॉक्स के केस के रूप में, आप किसी भी सामग्री से बने किसी भी उपयुक्त आकार के बॉक्स का उपयोग कर सकते हैं। X1 कनेक्टर को इस तरह से लगाना आवश्यक है कि इसे बोर्ड से जोड़ने वाले कंडक्टरों की न्यूनतम लंबाई सुनिश्चित हो सके। उदाहरण के लिए, फोटो में पावेल सेमिन द्वारा बड़े करीने से निष्पादित डिज़ाइन दिखाया गया है।

सही इंस्टॉलेशन की जांच करने के बाद, कॉइल्स को X1 कनेक्टर से कनेक्ट किए बिना 12 V बिजली की आपूर्ति लागू करें। उत्सर्जक VT5 पर वोल्टेज आपूर्ति वोल्टेज के लगभग आधे के बराबर होना चाहिए; यदि विचलन अधिक है, तो प्रतिरोधक R4 के चयन की आवश्यकता होगी। वर्तमान खपत 20 एमए के करीब होगी। कनेक्टर X1 से दसियों से सैकड़ों माइक्रोहेनरीज़ (सटीक मान महत्वपूर्ण नहीं है) की रेंज में इंडक्शन के साथ एक Lx कॉइल कनेक्ट करें, और कनेक्टर X3 से एक ऑसिलोस्कोप या एक उच्च-आवृत्ति वोल्टमीटर कनेक्ट करें। सेट-टॉप बॉक्स के आउटपुट में 0.45 ... 0.5 V eff (पीक वैल्यू 0.65 ... 0.7 V) का वैकल्पिक वोल्टेज होना चाहिए। यदि आवश्यक हो, तो प्रतिरोधक R8 का चयन करके इसका स्तर 0.25 ... 0.7 वेफ़ की सीमा में सेट किया जा सकता है।

अब आप शुरू कर सकते हैं सेट-टॉप बॉक्स अंशांकनइसे फ़्रीक्वेंसी मीटर से जोड़कर।

यह कई मायनों में किया जा सकता है।

यदि दसियों या सैकड़ों μH के क्रम के अधिष्ठापन के साथ एक खुले चुंबकीय सर्किट पर कम से कम 1% की सटीकता के साथ एक कुंडल को मापना संभव है, तो इसे एक मॉडल के रूप में उपयोग करते हुए, कैपेसिटर C1 की कैपेसिटेंस का चयन करें ताकि उपसर्ग की रीडिंग आवश्यक मान से मेल खाती है।

दूसरे मामले में, आपको एक थर्मल स्थिर संदर्भ संधारित्र की आवश्यकता होगी, जिसकी क्षमता कम से कम 1000 पीएफ है और उच्च सटीकता के साथ जानी जाती है। चरम स्थिति में, यदि कैपेसिटेंस को सटीक रूप से मापना संभव नहीं है, तो कैपेसिटर KSO, K31 का उपयोग ± 2-5% की सहनशीलता के साथ किया जा सकता है, त्रुटि में संभावित वृद्धि के लिए इस्तीफा दे दिया गया है। लेखक ने 5970 pF ± 0.5% की नाममात्र क्षमता के साथ K31-17 कैपेसिटर का उपयोग किया। सबसे पहले, आवृत्ति मीटर का उपयोग करके, हम अतिरिक्त बाहरी संधारित्र के बिना एलएक्स कॉइल के लिए आवृत्ति एफ 1 को ठीक करते हैं। फिर हम रेफरेंस कैपेसिटर Cet को कॉइल के समानांतर जोड़ते हैं और आवृत्ति F2 को ठीक करते हैं। अब हम सूत्रों का उपयोग करके इकट्ठे सेट-टॉप बॉक्स की वास्तविक इनपुट कैपेसिटेंस और कॉइल एलएक्स की प्रेरण निर्धारित कर सकते हैं

लेख की शुरुआत में दिए गए सरलीकृत सूत्रों का उपयोग करने में सक्षम होने के लिए, कैपेसिटर सी1 के एक समूह का चयन करके, कैपेसिटेंस सीवी को 25330 ± 250 पीएफ के बराबर सेट करना आवश्यक है। कैपेसिटर C1 की कैपेसिटेंस के अंतिम समायोजन के बाद, यह सुनिश्चित करने के लिए उपरोक्त विधि के अनुसार नियंत्रण माप लें कि कैपेसिटेंस C आवश्यक कैपेसिटेंस से मेल खाता है। मैन्युअल रूप से कई पुनर्गणना करने में लंबा समय लगता है, इसलिए लेखक इसका उपयोग करता है एक सफल गणना कार्यक्रम मिक्स10 ए. बेस्पालचिक द्वारा विकसित।

उसके बाद, उपसर्ग काम करने के लिए तैयार है।आइए इसकी क्षमताओं का मूल्यांकन करने का प्रयास करें; ऐसा करने के लिए, हम कई प्रयोग करेंगे।

1. छोटे इंडक्शन मानों को मापते समय, सेट-टॉप बॉक्स के स्वयं के इंडक्शन द्वारा एक बड़ी त्रुटि पेश की जाती है, जिसमें एक्स 1 कनेक्टर को बोर्ड से जोड़ने वाले कंडक्टरों का इंडक्शन और माउंटिंग इंडक्शन शामिल होता है। आइए इसे मापने का प्रयास करें। सबसे पहले, हम सीधे शॉर्ट कंडक्टर के साथ कनेक्टर X1 के संपर्कों को बंद करते हैं। कनेक्टर X1 पर जाने वाले मुड़े हुए तार, 30 मिमी लंबे, और जम्पर, 30 मिमी लंबे, कुंडल का एक मोड़ बनाते हैं। यदि जनरेटर में KT326B ट्रांजिस्टर हैं, तो समय-समय पर बिजली चालू करने से सर्किट के सदमे उत्तेजना के दौरान ही दोलन होते हैं; इस मामले में, आवृत्ति F1 = 2.675 ... 2.73 मेगाहर्ट्ज, जो 0.14 μH के अधिष्ठापन से मेल खाती है (KT3107B ट्रांजिस्टर के साथ कोई पीढ़ी नहीं होती है)। अब हम लगभग 0.08 μH के परिकलित अधिष्ठापन के साथ 0.5 मिमी व्यास वाले तार से 3 व्यास वाली एक अंगूठी बनाएंगे और इसे X1 से जोड़ेंगे। KT326B ट्रांजिस्टर पर आधारित जनरेटर के लिए, आवृत्ति मीटर ने 2.310 मेगाहर्ट्ज का मान दिखाया, जो 0.19 μH के अधिष्ठापन से मेल खाता है। KT3107B ट्रांजिस्टर पर वैरिएंट केवल सर्किट के शॉक उत्तेजना के साथ उत्पन्न होता है। इस प्रकार, अनुलग्नक का स्वयं का अधिष्ठापन 0.1 ... 0.14 μH की सीमा में निकला।

निष्कर्ष: 5 μH से अधिक अधिष्ठापन के लिए उच्च माप सटीकता प्रदान की जाती है। 0.5 ... 5 μH की सीमा में मानों के साथ, 0.1 ... 0.14 μH के आंतरिक अधिष्ठापन को ध्यान में रखना आवश्यक है। 0.5 μH से कम के अधिष्ठापन के साथ, माप का अनुमान लगाया जाता है। 0.2 μH का न्यूनतम प्रेरकत्व मान आत्मविश्वास से दर्ज किया गया।

1. अज्ञात प्रेरण का मापन. मान लीजिए कि इसके लिए आवृत्ति F1 = 0.16803 मेगाहर्ट्ज है, जो अधिष्ठापन की गणना के लिए सरलीकृत सूत्र के अनुसार, 35.42 μH देता है।

संदर्भ संधारित्र के साथ जांच करते समय, आवृत्ति F2 = 0.15129 मेगाहर्ट्ज 35.09 μH के अधिष्ठापन से मेल खाती है। त्रुटि 1% से कम है.

1. मापे गए इंडक्शन को संदर्भ के रूप में उपयोग करके, आप जनरेटर की इनपुट कैपेसिटेंस का अनुमान लगा सकते हैं। सर्किट की कैपेसिटेंस में कैपेसिटर सी 1 और कैपेसिटेंस सीजीएन के समूह की कैपेसिटेंस शामिल होती है, जिसमें बढ़ते कैपेसिटेंस और ट्रांजिस्टर वीटी 1, वीटी 2, यानी सीवी = सी 1 + सी जीन द्वारा शुरू की गई कैपेसिटेंस का योग शामिल होता है।

C जीन का मान निर्धारित करने के लिए, कैपेसिटर C1 को बंद करें और उपयोग किए गए इंडक्शन के साथ आवृत्ति F3 को मापें। अब Cgen की गणना सूत्र द्वारा की जा सकती है

KT3107B ट्रांजिस्टर के साथ अटैचमेंट के लेखक के संस्करण में, कैपेसिटेंस Cgen 85 pF है, और KT326B ट्रांजिस्टर के साथ यह 39 pF है। 25330 पीएफ के आवश्यक मान की तुलना में, यह 0.4% से कम है, जो माप सटीकता पर ध्यान देने योग्य प्रभाव के बिना लगभग किसी भी उच्च आवृत्ति ट्रांजिस्टर के उपयोग की अनुमति देता है।

1. अनुलग्नक की बड़ी स्व-समाई के कारण, 0.1 एच तक अधिष्ठापन को मापते समय, कॉइल्स की स्व-समाई द्वारा प्रस्तुत त्रुटि नगण्य होती है। इसलिए, ट्रांजिस्टर रिसीवर से आउटपुट ट्रांसफार्मर की प्राथमिक वाइंडिंग के इंडक्शन को मापते समय, मान L = 105.6 mH प्राप्त किया गया था। जब ऑसिलेटरी सर्किट को 5970 pF के संदर्भ संधारित्र के साथ पूरक किया गया था, तो एक और मान प्राप्त हुआ था - L = 102 mH, और वाइंडिंग की स्व-समाई Str = Cmeas - C1 = 25822 - 25330 = 392 pF।
2. 70 ... 80 एमवी के मापने वाले ऑसिलेटरी सर्किट पर आयाम सिलिकॉन पी-एन जंक्शनों को खोलने के लिए सीमा से कम हो जाता है, जो कई मामलों में सीधे सर्किट में कॉइल और ट्रांसफार्मर के प्रेरण को मापना संभव बनाता है (बेशक) , डी-एनर्जेटिक)। अनुलग्नक की बड़ी स्व-समाई (25330 पीएफ) के कारण, यदि मापा सर्किट में समाई 1200 पीएफ से अधिक नहीं है, तो माप त्रुटि 5% से अधिक नहीं होगी।

इसलिए, जब IF सर्किट (सर्किट कैपेसिटेंस 1000 pF से अधिक नहीं है) के कॉइल के इंडक्शन को मापते समय, ट्रांजिस्टर रिसीवर बोर्ड पर सीधे 92.1 μH का मान प्राप्त किया गया था। बोर्ड से सोल्डर किए गए कॉइल के इंडक्शन को मापते समय, गणना मूल्य कम निकला - 88.7 μH (त्रुटि 4% से कम)।

बोर्डों पर रखे गए इंडक्टर्स से कनेक्ट करने के लिए, लेखक 30 सेमी लंबे कनेक्टिंग तारों के साथ जांच का उपयोग करता है, जो प्रति सेंटीमीटर एक मोड़ की वृद्धि में मुड़ जाता है। वे 0.5 ... 0.6 μH का अतिरिक्त प्रेरण पेश करते हैं - छोटी मात्रा को मापते समय यह जानना महत्वपूर्ण है, इसका मूल्यांकन करने के लिए, जांच को एक साथ बंद करना पर्याप्त है।

अंत में, कुछ और उपयोगी सुझाव.

बिना अंकन के कुंडलाकार चुंबकीय सर्किट की चुंबकीय पारगम्यता निम्नलिखित विधि का उपयोग करके निर्धारित की जा सकती है। तार के 10 चक्कर घुमाएँ, इसे रिंग के चारों ओर समान रूप से वितरित करें, और वाइंडिंग के अधिष्ठापन को मापें, और परिणामी अधिष्ठापन मान को सूत्र में प्रतिस्थापित करें:

व्यावहारिक गणना में, रिंग चुंबकीय सर्किट पर घुमावों की संख्या की गणना के लिए एक सरलीकृत सूत्र का उपयोग करना सुविधाजनक है

वी. टी. पॉलाकोव के अनुसार कई व्यापक रिंग चुंबकीय सर्किट के लिए गुणांक k के मान दिए गए हैं टैब. 1.

तालिका नंबर एक

आकार	К18х8х4	К18х8х4	К18х8х4	К18х8х4	К18х8х4	К18х8х4
चुम्बकीय भेद्यता	3000	2000	1000	2000	1000	400
क	21	26	37	31	44	70

कार्बोनिल आयरन से बने व्यापक बख्तरबंद चुंबकीय सर्किट के लिए, माइक्रोहेनरी में अधिष्ठापन की गणना करना अधिक सुविधाजनक है, इसलिए हम गुणांक एम पेश करते हैं, और सूत्र तदनुसार बदल जाएगा:

सामान्य बख्तरबंद चुंबकीय सर्किट के लिए कुछ मान दिए गए हैं टैब. 2.

मुख्य	एसबी-9ए	एसबी-12ए	एसबी-23-17ए	एसबी23-11ए
एम	7.1	6.7	4.5	4.0

प्रस्तावित उपसर्ग का उपयोग करके, आपके मौजूदा रिंग और बख्तरबंद चुंबकीय सर्किट के लिए एक समान तालिका संकलित करना मुश्किल नहीं होगा।

साहित्य

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एस. बेलेनेत्स्की, यूएस5एमएसक्यू लुगांस्क यूक्रेन रेडियो, 2005, नंबर 5, पृष्ठ 26-28

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लूप कॉइल्स, चोक, ट्रांसफॉर्मर वाइंडिंग्स को चिह्नित करने वाला मुख्य पैरामीटर इंडक्शन एल है। उच्च-आवृत्ति सर्किट में, माइक्रोहेनरी के सौवें हिस्से से लेकर दसियों मिलिहेनरी तक इंडक्शन वाले कॉइल्स का उपयोग किया जाता है; कम आवृत्ति सर्किट में उपयोग किए जाने वाले कॉइल में सैकड़ों और हजारों हेनरी तक प्रेरकत्व होते हैं। उच्च-आवृत्ति कॉइल्स के प्रेरण को मापना वांछनीय है जो 5% से अधिक की त्रुटि के साथ ऑसिलेटरी सिस्टम का हिस्सा हैं; अधिकांश अन्य मामलों में, 10-20% तक की माप त्रुटि स्वीकार्य है।

चावल। 1. प्रारंभ करनेवाला के समतुल्य सर्किट.

प्रत्येक कुंडल, अधिष्ठापन एल के अलावा, इसकी अपनी (इंटरटर्न) कैपेसिटेंस सी एल और इसकी लंबाई के साथ वितरित सक्रिय हानि प्रतिरोध आर एल की विशेषता भी है। परंपरागत रूप से, यह माना जाता है कि एल, सी एल और आर एल केंद्रित हैं और एक प्राकृतिक गुंजयमान आवृत्ति के साथ एक बंद दोलन सर्किट (छवि 1, ए) बनाते हैं।

एफ एल = 1/(एलसी एल) 0.5

कैपेसिटेंस सीएल के प्रभाव के कारण, उच्च आवृत्ति एफ पर मापते समय, यह वास्तविक प्रेरकत्व एल नहीं है जो निर्धारित होता है, बल्कि प्रेरकत्व का प्रभावी, या गतिशील मूल्य होता है

एल डी = एल / (1-(2 * π * एफ) 2 * एलसी एल) = एल / (1-एफ 2 / एफ एल 2)

जो कम आवृत्तियों पर मापे गए अधिष्ठापन एल से स्पष्ट रूप से भिन्न हो सकता है।

बढ़ती आवृत्ति के साथ, सतह के प्रभाव, ऊर्जा विकिरण, घुमावदार इन्सुलेशन और फ्रेम में विस्थापन धाराओं और कोर में एड़ी धाराओं के कारण प्रेरकों में हानि बढ़ जाती है। इसलिए, कुंडल का सक्रिय प्रतिरोध आर डी इसके प्रतिरोध आर एल से काफी अधिक हो सकता है, जिसे ओममीटर या डीसी ब्रिज से मापा जाता है। कॉइल का गुणवत्ता कारक आवृत्ति f पर भी निर्भर करता है:

क्यू एल = 2 * π * एफ * एल डी / आर डी।

अंजीर पर. 1, बी, इसके ऑपरेटिंग मापदंडों को ध्यान में रखते हुए, प्रारंभ करनेवाला के समतुल्य सर्किट को दर्शाता है। चूंकि सभी मापदंडों के मान आवृत्ति पर निर्भर करते हैं, इसलिए कॉइल, विशेष रूप से उच्च-आवृत्ति कॉइल का परीक्षण उनके ऑपरेटिंग मोड के अनुरूप पावर स्रोत दोलन आवृत्ति पर करना वांछनीय है। परीक्षण के परिणाम निर्धारित करते समय, सूचकांक "डी" आमतौर पर छोड़ दिया जाता है।

प्रेरकों के मापदंडों को मापने के लिए, वोल्टमीटर - एमीटर, ब्रिज और अनुनाद की विधियों का मुख्य रूप से उपयोग किया जाता है। माप से पहले, प्रारंभ करनेवाला को खुले सर्किट और शॉर्ट-सर्किट मोड़ की अनुपस्थिति के लिए जांचना चाहिए। किसी भी ओममीटर या जांच से खुले का आसानी से पता लगाया जा सकता है, जबकि शॉर्ट सर्किट का पता लगाने के लिए एक विशेष परीक्षण की आवश्यकता होती है।

इंडक्टर्स के सरलतम परीक्षणों के लिए, कभी-कभी कैथोड-बीम ऑसिलोस्कोप का उपयोग किया जाता है।

शॉर्टेड कॉइल्स का संकेत

शॉर्ट सर्किट की अनुपस्थिति की जांच अक्सर परीक्षण के तहत कॉइल को दूसरे कॉइल के पास रखकर की जाती है, जो ऑटोजेनरेटर के ऑसिलेटरी सर्किट का हिस्सा है, जिसमें दोलनों की उपस्थिति और उनके स्तर को टेलीफोन का उपयोग करके नियंत्रित किया जाता है, ए सूचक, इलेक्ट्रॉनिक प्रकाश या अन्य संकेतक। शॉर्ट-सर्किट घुमावों वाला एक कॉइल इससे जुड़े सर्किट में सक्रिय नुकसान और प्रतिक्रिया पेश करेगा, जिससे गुणवत्ता कारक और सर्किट के प्रभावी प्रेरण में कमी आएगी; परिणामस्वरूप, स्व-थरथरानवाला का दोलन कमजोर हो जाएगा या बाधित भी हो जाएगा।

चावल। 2. अवशोषण परिघटना का उपयोग करते हुए गुंजयमान समाई मीटर की योजना।

इस प्रकार का एक संवेदनशील उपकरण, उदाहरण के लिए, चित्र में दिखाए गए सर्किट के अनुसार बनाया गया जनरेटर हो सकता है। 2. शॉर्ट-सर्किट टर्न वाली एक कॉइल को लूप कॉइल L1 में लाया जाता है, जिससे माइक्रोएमीटर μA की रीडिंग में उल्लेखनीय वृद्धि होगी।

परीक्षण सर्किट बिजली आपूर्ति की आवृत्ति के अनुरूप एक श्रृंखला सर्किट हो सकता है (देखें "रेडियो", 72-5-54); इस सर्किट के तत्वों पर वोल्टेज, कुछ संकेतक द्वारा नियंत्रित, परीक्षण किए गए कॉइल के शॉर्ट-सर्किट घुमावों के प्रभाव में, ट्यूनिंग और बढ़ते नुकसान के कारण कम हो जाएगा। एक संतुलित एसी ब्रिज का उपयोग करना भी संभव है, जिसकी एक भुजा इस मामले में युग्मन कुंडल (एल एक्स कॉइल के बजाय) होनी चाहिए; परीक्षण के तहत कॉइल्स के शॉर्ट-सर्किट घुमावों के कारण पुल असंतुलित हो जाएगा।

परीक्षण उपकरण की संवेदनशीलता मापने वाले सर्किट के कॉइल और परीक्षण के तहत कॉइल के बीच कनेक्शन की डिग्री पर निर्भर करती है, इसे बढ़ाने के लिए, दोनों कॉइल्स को एक सामान्य कोर पर रखना वांछनीय है, जो इस मामले में खुला है।

उच्च-आवृत्ति कॉइल्स के परीक्षण के लिए विशेष उपकरणों की अनुपस्थिति में, आप एक रेडियो रिसीवर का उपयोग कर सकते हैं। उत्तरार्द्ध को कुछ अच्छी तरह से श्रव्य स्टेशन पर ट्यून किया जाता है, जिसके बाद परीक्षण किए गए कॉइल को इसके सक्रिय लूप कॉइल्स में से एक के पास रखा जाता है, उदाहरण के लिए, एक चुंबकीय एंटीना (अधिमानतः इसके साथ एक ही अक्ष पर)। शॉर्ट-सर्किट घुमावों की उपस्थिति में, वॉल्यूम काफ़ी कम हो जाएगा। यदि रिसीवर की ट्यूनिंग आवृत्ति परीक्षण के तहत कॉइल की प्राकृतिक आवृत्ति के करीब है तो वॉल्यूम में कमी भी हो सकती है। इसलिए, त्रुटि से बचने के लिए, रिसीवर को दूसरे स्टेशन पर ट्यून करते समय परीक्षण दोहराया जाना चाहिए, जो आवृत्ति में पहले से पर्याप्त दूरी पर हो।

वोल्टमीटर-एमीटर विधि का उपयोग करके प्रेरकत्व का मापन

वोल्टमीटर - एमीटर विधिजब मापने वाला सर्किट कम आवृत्ति स्रोत F = 50...1000 हर्ट्ज द्वारा संचालित होता है तो अपेक्षाकृत बड़े अधिष्ठापन को मापने के लिए उपयोग किया जाता है।

माप योजना अंजीर में दिखाई गई है। 3, ए. प्रारंभ करनेवाला की प्रतिबाधा Z की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

Z = (R2+X2) 0.5 = U/I

एसी उपकरण रीडिंग वी ~ और एमए ~ के आधार पर। वोल्टमीटर का ऊपरी (आरेख के अनुसार) आउटपुट बिंदु से जुड़ा होता है ए Z पर<< Z в и к точке बी Z >> Z a पर, जहां Z in और Z a वोल्टमीटर V ~ और मिलीमीटर mA ~ के क्रमशः इनपुट प्रतिबाधा हैं। यदि घाटा छोटा है, अर्थात आर<< X = 2*π*F*L x , то измеряемая индуктивность определяется формулой

एल एक्स ≈ यू/(2*π*एफ*आई).

अपने आयामों को कम करने के लिए उच्च प्रेरण के कॉइल आमतौर पर स्टील कोर से बनाए जाते हैं। उत्तरार्द्ध की उपस्थिति कुंडल के माध्यम से बहने वाली धारा पर चुंबकीय प्रवाह की एक गैर-रेखीय निर्भरता की ओर ले जाती है। यह निर्भरता पूर्वाग्रह के साथ काम करने वाले कॉइल्स के लिए विशेष रूप से कठिन हो जाती है, जिनकी वाइंडिंग के माध्यम से प्रत्यावर्ती और प्रत्यक्ष दोनों धाराएँ प्रवाहित होती हैं। इसलिए, स्टील कोर वाले कॉइल का अधिष्ठापन उनके माध्यम से बहने वाली धारा के मूल्य और प्रकृति पर निर्भर करता है। उदाहरण के लिए, एक बड़े निरंतर वर्तमान घटक के साथ, कोर की चुंबकीय संतृप्ति होती है और कुंडल की प्रेरण तेजी से कम हो जाती है। इसके अलावा, कोर की पारगम्यता और कुंडल का प्रेरकत्व प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति पर निर्भर करता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि स्टील कोर वाले कॉइल के इंडक्शन का माप उनके ऑपरेटिंग मोड के करीब की स्थितियों में किया जाना चाहिए। चित्र में चित्र में। 3, एइसे धराशायी लाइन द्वारा दिखाए गए डीसी सर्किट के साथ पूरक करके सुनिश्चित किया जाता है। आवश्यक बायस करंट डीसी मिलीमीटर की रीडिंग के अनुसार रिओस्तात आर2 द्वारा निर्धारित किया जाता है एमए. अलग करने वाले संधारित्र सी और प्रारंभ करनेवाला डॉ डीसी और एसी पावर सर्किट को अलग करते हैं, जिससे उनके बीच पारस्परिक प्रभाव समाप्त हो जाता है। इस सर्किट में उपयोग किए जाने वाले एसी उपकरणों को उनके द्वारा मापे जाने वाले करंट या वोल्टेज के निरंतर घटकों पर प्रतिक्रिया नहीं देनी चाहिए; वोल्टमीटर V ~ के लिए यह कई माइक्रोफ़ारड की क्षमता वाले एक संधारित्र को श्रृंखला में जोड़कर आसानी से प्राप्त किया जाता है।

चावल। 3. वोल्टमीटर-एमीटर विधि का उपयोग करके अधिष्ठापन मापने की योजनाएँ।

मापने वाले सर्किट का एक अन्य प्रकार, जो एक प्रत्यावर्ती धारा मिलीमीटर के बिना संभव बनाता है, चित्र में दिखाया गया है। 3, बी. इस सर्किट में, रिओस्टैट्स आर 1 और आर 2 (उन्हें बिजली स्रोतों के समानांतर जुड़े पोटेंशियोमीटर द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है) एसी और डीसी के लिए आवश्यक परीक्षण मोड सेट करते हैं। स्विच स्थिति में 1 मेंवोल्टमीटर V ~ कुंडल L x पर प्रत्यावर्ती वोल्टेज U 1 को मापता है। जब स्विच को स्थिति 2 पर ले जाया जाता है, तो सर्किट में प्रत्यावर्ती धारा का मान वास्तव में संदर्भ अवरोधक आर ओ पर वोल्टेज ड्रॉप यू 2 द्वारा नियंत्रित होता है। यदि कुण्डली में हानियाँ छोटी हैं, अर्थात् आर<< 2*π*F*L x , то измеряемую индуктивность можно рассчитать по формуле

एल एक्स ≈ यू1*आर ओ /(2*π*एफ*यू 2)।

इंडक्टर्स के मापदंडों को मापने के लिए ब्रिज विधि। सार्वभौमिक मापने वाले पुल

प्रेरकों के मापदंडों को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए पुल सक्रिय प्रतिरोध की दो भुजाओं से बनते हैं, एक माप वस्तु वाली भुजा, जिसका प्रतिरोध आम तौर पर जटिल होता है, और एक प्रतिक्रियाशील तत्व वाली भुजा - एक संधारित्र या एक प्रारंभ करनेवाला।

चावल। 4. अधिष्ठापन और हानि प्रतिरोधों को मापने के लिए एक पत्रिका पुल की योजना।

पत्रिका प्रकार के पुलों को मापने में, कैपेसिटर को प्रतिक्रियाशील तत्वों के रूप में उपयोग करना बेहतर होता है, क्योंकि बाद में ऊर्जा हानि को नगण्य बनाया जा सकता है, और यह अध्ययन के तहत कॉइल्स के मापदंडों के अधिक सटीक निर्धारण में योगदान देता है। ऐसे पुल का आरेख चित्र में दिखाया गया है। 4. यहां विनियमित तत्व परिवर्तनीय क्षमता (या क्षमताओं का भंडार) का एक संधारित्र सी 2 है, जो एक परिवर्तनीय प्रतिरोधी आर 2 द्वारा शंट किया गया है; उत्तरार्द्ध अधिष्ठापन एल एक्स के साथ कुंडल में हानि प्रतिरोध आर एक्स द्वारा बनाए गए चरण बदलाव को संतुलित करने का कार्य करता है। आयाम संतुलन स्थिति (Z 4 Z 2 = Z 1 Z 3) को लागू करने पर, हम पाते हैं:

(आर एक्स 2 + (2*&पीआई*एफ*एल एक्स) 2) 0.5: ((1/आर 2) 2 + (2*&पीआई*एफ*सी 2) 2) 0.5 = आर 1 आर 3।

चूंकि चरण कोण φ1 = φ3 = 0, चरण संतुलन स्थिति (φ4 + φ2 = φ1 + φ3) को समानता φ4 + φ2 = 0, या φ4 = -φ2, या tg φ4 = -tg φ2 के रूप में लिखा जा सकता है। इस बात को ध्यान में रखते हुए कि सूत्र (tg φ =X/R) L x वाली भुजा के लिए मान्य है, और सूत्र (tg φ =R/X) कोण φ2 के ऋणात्मक मान के साथ क्षमता C 2 वाली भुजा के लिए मान्य है, अपने पास

2*&pi*F*L x / R x = 2*&pi*F*C 2 R 2

उपरोक्त समीकरणों को एक साथ हल करने पर, हमें प्राप्त होता है:

एल एक्स = सी 2 आर 1 आर 3 ; (1)
आर एक्स = आर 1 आर 3 / आर 2। (2)

अंतिम सूत्रों से यह पता चलता है कि कैपेसिटर C2 और रोकनेवाला R2 में L x और R x के मूल्यों का सीधे आकलन करने के लिए पैमाने हो सकते हैं, और उनके द्वारा किए गए आयाम और चरण समायोजन परस्पर स्वतंत्र हैं, जो आपको जल्दी से संतुलन बनाने की अनुमति देता है। पुल।

मापे गए मानों की सीमा का विस्तार करने के लिए, प्रतिरोधों R1 या R3 में से एक को आमतौर पर प्रतिरोध बॉक्स के रूप में बनाया जाता है।

यदि स्टील कोर के साथ कॉइल के मापदंडों को मापना आवश्यक है, तो अंजीर में पुल आरेख। 4 को एक स्थिर वोल्टेज स्रोत यू ओ, एक रिओस्टेट आर ओ और एक डीसी मिलीमीटर द्वारा पूरक किया जाता है एमए, जो बायस करंट को समायोजित और नियंत्रित करने का काम करता है, साथ ही चोक डॉ और कैपेसिटर सी, करंट के चर और स्थिर घटकों के सर्किट को अलग करता है।

चावल। 5. प्रेरकत्व और गुणवत्ता कारकों को मापने के लिए एक पत्रिका पुल की योजना

अंजीर पर. 5 स्टोर ब्रिज के दूसरे संस्करण का एक आरेख दिखाता है, जिसमें कैपेसिटर सी 2 में निरंतर कैपेसिटेंस होता है, और प्रतिरोधी आर 1 और आर 2 को चर के रूप में लिया जाता है। ब्रिज में विभिन्न रेटिंग के प्रतिरोधक R3 को शामिल करके माप सीमा को बढ़ाया जाता है। सूत्र (1) और (2) से यह पता चलता है कि इस सर्किट में आयाम और चरणों का समायोजन अन्योन्याश्रित है, इसलिए, प्रतिरोधों आर1 और आर2 के प्रतिरोधों को बारी-बारी से बदलकर पुल का संतुलन प्राप्त किया जाता है। स्विच की सेटिंग द्वारा निर्धारित गुणक को ध्यान में रखते हुए, अवरोधक आर 1 के पैमाने पर अधिष्ठापन एल एक्स का मूल्यांकन किया जाता है में. रोकनेवाला R2 के पैमाने पर रीडिंग आमतौर पर कॉइल्स के गुणवत्ता कारक के मूल्यों में की जाती है

क्यू एल = 2 * π * एफ * एल एक्स / आर एक्स = 2 * π * एफ * सी 2 आर 2।

विद्युत आपूर्ति की आवृत्ति F पर। अंतिम सूत्र की वैधता को सत्यापित किया जा सकता है यदि समानता (1) के बाएँ और दाएँ भागों को समानता (2) के संगत भागों में विभाजित किया जाए।

आरेख पर दर्शाए गए डेटा के साथ, मापने वाला पुल आपको लगभग 20 μH से 1, 10, 100 mH तक के अधिष्ठापन को मापने की अनुमति देता है; 1 और 10 एच (स्टील कोर के बिना) और क्यू एल ≈ 60 तक गुणवत्ता कारक। शक्ति स्रोत एक दोलन आवृत्ति एफ ≈ 1 किलोहर्ट्ज़ के साथ एक ट्रांजिस्टर जनरेटर है। असंतुलित वोल्टेज को Tf टेलीफोन पर लोड किए गए ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर द्वारा बढ़ाया जाता है। डबल टी-आकार का आरसी फ़िल्टर, 2F ≈ 2 kHz पर ट्यून किया गया, स्रोत दोलनों के दूसरे हार्मोनिक को दबा देता है, जिससे ब्रिज को संतुलित करना और माप त्रुटि को कम करना आसान हो जाता है।

इंडक्टेंस, कैपेसिटेंस और सक्रिय प्रतिरोधों के ब्रिज मीटर में कई समान तत्व होते हैं। इसलिए, उन्हें अक्सर एक उपकरण में जोड़ा जाता है - एक सार्वभौमिक मापने वाला पुल। उच्च परिशुद्धता वाले सार्वभौमिक पुल पत्रिका सर्किट पर आधारित होते हैं जैसे कि अंजीर में दिखाए गए हैं। 5. उनमें एक निरंतर वोल्टेज स्रोत या रेक्टिफायर (आर एक्स माप सर्किट को खिलाने वाला), कई वाट की आउटपुट पावर वाला एक कम आवृत्ति जनरेटर, एक मैग्नेटोइलेक्ट्रिक गैल्वेनोमीटर पर लोड किया गया एक मल्टी-स्टेज असंतुलित वोल्टेज एम्पलीफायर होता है; उत्तरार्द्ध, सक्रिय प्रतिरोधों को मापते समय, सीधे पुल के मापने वाले विकर्ण में शामिल किया जाता है। आवश्यक माप योजना एक जटिल स्विचिंग प्रणाली का उपयोग करके बनाई गई है। ऐसे पुलों में, कभी-कभी लघुगणकीय प्रकार के संकेतकों का उपयोग किया जाता है, जिनकी संवेदनशीलता पुल के संतुलित न होने पर तेजी से गिर जाती है।

चावल। 6. प्रतिरोधों, कैपेसिटेंस और इंडक्टेंस को मापने के लिए एक सार्वभौमिक रीकॉर्ड ब्रिज की योजना

रीओकॉर्ड प्रकार के सार्वभौमिक पुल बहुत सरल हैं, जो 5-15% के क्रम की त्रुटि के साथ रेडियो घटकों के मापदंडों को मापते हैं। ऐसे पुल की एक संभावित योजना चित्र में दिखाई गई है। 6. पुल सभी प्रकार के मापों के लिए लगभग 1 kHz की आवृत्ति वाले वोल्टेज से संचालित होता है, जो एक ट्रांजिस्टर जनरेटर द्वारा उत्तेजित होता है, जो आगमनात्मक तीन-बिंदु सर्किट के अनुसार बनाया जाता है। बैलेंस इंडिकेटर एक उच्च-प्रतिरोध वाला फ़ोन Tf है। प्रतिरोधों R2 और R3 को एक तार रियोकॉर्ड (या, अधिक सामान्यतः, एक पारंपरिक पोटेंशियोमीटर) द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है, जो प्रतिरोध R2 / R3 के अनुपात में सुचारू परिवर्तन द्वारा पुल को संतुलित करने की अनुमति देता है। इस अनुपात को रीचॉर्ड स्केल पर मापा जाता है, जिसके संकेतों की सीमा आमतौर पर 0.1 और 10 के चरम मूल्यों तक सीमित होती है। मापा गया मान रीचॉर्ड पर रीडिंग के उत्पाद के रूप में एक संतुलित पुल के साथ निर्धारित किया जाता है। स्केल और गुणक स्विच बी सेट करके निर्धारित किया जाता है। प्रत्येक प्रकार और माप सीमा पुल सर्किट में आवश्यक रेटिंग के संबंधित सहायक तत्व को शामिल करने से मेल खाती है - एक संधारित्र सी ओ (सी 1), एक प्रतिरोधी आर ओ (आर 4) या एक प्रारंभ करनेवाला एल ओ (एल4).

विचाराधीन योजना की एक विशेषता यह है कि मापे गए तत्व आर एक्स और एल एक्स पुल की पहली भुजा में शामिल हैं (सहायक तत्व आर ओ और एल ओ चौथी भुजा में स्थित हैं), और सी एक्स, इसके विपरीत , चौथी भुजा में (सी ओ के साथ - पहले कंधे पर)। इससे सभी मापी गई मात्राओं का आकलन समान प्रकार के सूत्रों के अनुसार किया जाता है

ए एक्स = ए ओ (आर2/आर3),

जहां A x और A o संबंधित मापे गए और संदर्भ तत्वों के मान हैं।

परिवर्तनीय अवरोधक R5 चरण बदलावों की भरपाई करने और अधिष्ठापन को मापते समय पुल के संतुलन में सुधार करने का कार्य करता है। इसी उद्देश्य के लिए, बड़ी क्षमताओं की माप सीमा पर संदर्भ संधारित्र सी के सर्किट में कभी-कभी छोटे प्रतिरोध का एक चर अवरोधक शामिल किया जाता है, जिसमें अक्सर ध्यान देने योग्य नुकसान होता है।

ऑपरेटर के हाथ के प्रभाव को बाहर करने के लिए, रीओकॉर्ड का स्लाइडर आमतौर पर डिवाइस की बॉडी से जुड़ा होता है।

गुंजयमान प्रेरण मीटर

अनुनाद विधियाँ उच्च-आवृत्ति प्रेरकों के मापदंडों को उनकी परिचालन आवृत्तियों की सीमा में मापना संभव बनाती हैं। योजनाएं और माप विधियां कैपेसिटर कैपेसिटेंस के गुंजयमान माप में उपयोग किए जाने वाले समान हैं, निश्चित रूप से, माप वस्तुओं की विशिष्टताओं को ध्यान में रखते हुए।

चावल। 7. जनरेटर पैमाने पर रीडिंग के साथ प्रेरकत्व को मापने के लिए अनुनाद योजना

जांचे गए प्रारंभकर्ता को उच्च-आवृत्ति जनरेटर में इसके ऑसिलेटरी सर्किट के एक तत्व के रूप में शामिल किया जा सकता है; इस मामले में, अधिष्ठापन एल एक्स आवृत्ति मीटर की रीडिंग के आधार पर निर्धारित किया जाता है, जो जनरेटर की दोलन आवृत्ति को मापता है।

अधिक बार, एल एक्स कॉइल उच्च-आवृत्ति दोलनों के स्रोत से जुड़े एक मापने वाले सर्किट से जुड़ा होता है, उदाहरण के लिए, एक जनरेटर (छवि 2) या एक प्रसारण स्टेशन की आवृत्ति के लिए ट्यून किए गए रेडियो रिसीवर का इनपुट सर्किट ( चित्र 8). आइए मान लें कि मापने वाले सर्किट में एक ट्यूनिंग कोर और एक वैरिएबल कैपेसिटर सी ओ के साथ एक युग्मन कॉइल एल होता है।

चावल। 8. रेडियो रिसीवर का उपयोग करके गुंजयमान विधि द्वारा कैपेसिटेंस मापने की योजना

तब निम्नलिखित माप प्रक्रिया लागू होती है। संधारित्र C o के अधिकतम समाई C o1 पर मापने वाले सर्किट को अधिष्ठापन L को समायोजित करके दोलन स्रोत की ज्ञात आवृत्ति f के साथ अनुनाद में ट्यून किया जाता है। फिर, एक कुंडल L x को उसके तत्वों के साथ श्रृंखला में सर्किट में शामिल किया जाता है, जिसके बाद कैपेसिटेंस Co को एक निश्चित मान C o2 तक कम करके प्रतिध्वनि को बहाल किया जाता है। मापा अधिष्ठापन की गणना सूत्र द्वारा की जाती है

एल एक्स \u003d * (सी ओ1-सी ओ2) / (सी ओ1 सी ओ2)।

विस्तृत-श्रेणी के अनुनाद मीटरों में, मापने वाला सर्किट एक संदर्भ संधारित्र सी ओ और जांच किए गए कॉइल एल एक्स से बना होता है। सर्किट प्रेरक रूप से जुड़ा होता है, और अधिक बार एक उच्च आवृत्ति जनरेटर के साथ छोटी क्षमता (चित्र 7 और 9) के कैपेसिटर सी 1 के माध्यम से जुड़ा होता है। यदि जनरेटर की दोलन आवृत्ति f 0 ज्ञात है, जो सर्किट की गुंजयमान ट्यूनिंग के अनुरूप है, तो मापा अधिष्ठापन सूत्र द्वारा निर्धारित किया जाता है

एल एक्स = 1 / [(2 * π * एफ ओ) 2 * सी ओ]। (3)

मापने वाले सर्किट के निर्माण के लिए दो विकल्प हैं। पहले वेरिएंट (छवि 7) के सर्किट में, कैपेसिटर सी को एक स्थिर कैपेसिटेंस के साथ लिया जाता है, और एक चिकनी आवृत्ति रेंज में संचालित जनरेटर की ट्यूनिंग को बदलकर प्रतिध्वनि प्राप्त की जाती है। L x का प्रत्येक मान एक निश्चित गुंजयमान आवृत्ति से मेल खाता है

एफ 0 = 1 / (2 * π * (एल एक्स सी एक्स) 0.5), (4)

इसलिए, जनरेटर लूप कैपेसिटर को एल x मानों में रीडिंग के साथ एक स्केल प्रदान किया जा सकता है। मापा अधिष्ठापन की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ, जनरेटर में प्रत्येक उपश्रेणी पर एल एक्स का आकलन करने के लिए अलग-अलग पैमाने के साथ कई आवृत्ति उपश्रेणियां होनी चाहिए। यदि डिवाइस एक जनरेटर का उपयोग करता है जिसमें आवृत्ति स्केल होता है, तो एफ 0 और सी ओ के मानों से एल एक्स निर्धारित करने के लिए तालिकाओं या ग्राफ़ को संकलित किया जा सकता है।

माप परिणामों पर कुंडल की स्व-समाई सी एल के प्रभाव को बाहर करने के लिए, समाई सी ओ बड़ी होनी चाहिए; दूसरी ओर, छोटे प्रेरकों को मापते समय पर्याप्त रूप से बड़ा अनुपात L x /C o प्रदान करने के लिए एक छोटा कैपेसिटेंस C o होना वांछनीय है, जो अनुनाद पर ध्यान देने योग्य संकेतक रीडिंग प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। व्यवहार में, वे C o = 500 ... 1000 pF लेते हैं।

यदि उच्च-आवृत्ति जनरेटर एक सीमित आवृत्ति रेंज में संचालित होता है जो उपश्रेणियों में विभाजित नहीं है, तो कई स्विच किए गए कैपेसिटर सी ओ का उपयोग अधिष्ठापन माप की सीमाओं का विस्तार करने के लिए किया जाता है; यदि उनकी कैपेसिटेंस 10 के कारक से भिन्न होती है, तो एल एक्स को 10 के गुणक वाले मल्टीप्लायरों का उपयोग करके समान जेनरेटर स्केल का उपयोग करके सभी सीमाओं पर अनुमान लगाया जा सकता है। हालांकि, ऐसी योजना में महत्वपूर्ण कमियां हैं।

एक महत्वपूर्ण आंतरिक कैपेसिटेंस सी एल के साथ अपेक्षाकृत बड़े इंडक्टेंस का माप एक छोटे कैपेसिटेंस सी ओ के साथ सीमा पर होता है, और, इसके विपरीत, छोटे इंडक्टेंस का माप एक बड़े कैपेसिटेंस सी ओ के साथ एक प्रतिकूल अनुपात एल एक्स / के साथ सीमा पर किया जाता है। सी ओ और सर्किट पर एक छोटा गुंजयमान वोल्टेज।

चावल। 9. संदर्भ संधारित्र के पैमाने के संदर्भ में प्रेरकत्व को मापने के लिए अनुनाद सर्किट

गुंजयमान मीटरों में, जिनके सर्किट दूसरे विकल्प (छवि 9) के अनुसार बनाए जाते हैं, प्रेरकत्व को एक निश्चित जनरेटर आवृत्ति f 0 पर मापा जाता है। मापने वाले सर्किट को एक चर संधारित्र सी ओ का उपयोग करके जनरेटर की आवृत्ति के साथ अनुनाद करने के लिए ट्यून किया जाता है, जिसके पैमाने पर रीडिंग, सूत्र (3) के अनुसार, सीधे एल एक्स के मूल्यों में की जा सकती है। यदि हम क्रमशः सी एम और सी एन के माध्यम से सर्किट की अधिकतम और प्रारंभिक क्षमता को नामित करते हैं, और एल एम और एल एन के माध्यम से - मापा अधिष्ठापन के अधिकतम और सबसे छोटे मान, तो डिवाइस की माप सीमाएं अनुपात द्वारा सीमित होगा

एल एम / एल एन \u003d सी एम / सी एन।

विशिष्ट परिवर्तनीय कैपेसिटर में लगभग 30 का कैपेसिटेंस ओवरलैप होता है। बड़े इंडक्टेंस को मापते समय त्रुटि को कम करने के लिए, सर्किट में एक अतिरिक्त कैपेसिटर सी डी, आमतौर पर ट्यूनिंग प्रकार को शामिल करके सर्किट की प्रारंभिक कैपेसिटेंस सी एन को बढ़ाया जाता है।

यदि हम संधारित्र C o की धारिता में सबसे बड़े परिवर्तन को ΔС o द्वारा निरूपित करते हैं, जो रोटर की दो चरम स्थितियों पर इसकी धारिता में अंतर के बराबर है, तो चयनित अनुपात L m / L n प्राप्त करने के लिए, सर्किट में होना चाहिए एक प्रारंभिक क्षमता

सी एन = Δसी ओ: (एल एम / एल एन -1)। (5)

उदाहरण के लिए, ΔC o = 480 pF और अनुपात L m / L n = 11 पर, हमें C n = 48 pF मिलता है। यदि गणना में C n और L m / L n के मान प्रारंभिक डेटा हैं, तो कैपेसिटर C o का उपयोग करना आवश्यक है, जिसमें कैपेसिटेंस अंतर है

ΔC o ≥ C n (L m / L n -1)।

सी एन और एल एम/एल एन के बड़े मूल्यों के लिए, परिवर्तनीय कैपेसिटर के डबल या ट्रिपल ब्लॉक का उपयोग करना आवश्यक हो सकता है।

आवृत्ति f 0 जिस पर जनरेटर को संचालित करना चाहिए, सूत्र (4) द्वारा निर्धारित किया जाता है जब L m और C n या L n और C m के मान इसमें प्रतिस्थापित किए जाते हैं। समग्र माप सीमा का विस्तार करने के लिए, जनरेटर संचालित होता है कई स्विचित निश्चित आवृत्तियों पर। यदि जनरेटर की पड़ोसी आवृत्तियों में 10 0.5 ≈ 3.16 गुना का अंतर है, तो सभी सीमाओं पर कैपेसिटर इंडक्टेंस सी ओ के सामान्य पैमाने का उपयोग गुणक के साथ करना संभव है, 10 के गुणक और आवृत्ति स्विच (चित्र) सेट करके निर्धारित किया जाता है। 9). सर्किट सी एम / सी एन ≥ 10 के कैपेसिटेंस के अनुपात के साथ मापा इंडक्टेंस की पूरी श्रृंखला का एक चिकनी ओवरलैप प्रदान किया जाता है। यदि कैपेसिटर सी के बारे में एक लॉगरिदमिक प्रकार है, तो इंडक्शन स्केल रैखिक के करीब है।

एक निश्चित आवृत्ति जनरेटर के बजाय, आप आवृत्ति में सुचारू परिवर्तन के साथ एक मापने वाले जनरेटर का उपयोग कर सकते हैं, जो कि अधिष्ठापन को मापने के लिए आवश्यक सीमा के आधार पर निर्धारित किया जाता है।

इंडक्टेंस और कैपेसिटेंस को मापने के लिए अनुनाद सर्किट अक्सर एक डिवाइस में संयुक्त होते हैं, क्योंकि उनके पास कई समान तत्व और एक समान माप तकनीक होती है।

उदाहरण. अंजीर में सर्किट के अनुसार संचालित एक अनुनाद प्रेरण मीटर की गणना करें। 9, परिवर्तनीय कैपेसिटर के दोहरे ब्लॉक का उपयोग करते समय 0.1 μH - 10 mH की माप सीमा के लिए, जिसके अनुभागों की क्षमता 15 से 415 pF तक बदली जा सकती है।

समाधान
1. सर्किट की धारिता में सबसे बड़ा परिवर्तन ΔС о = 2 * (415-15) = 800 pF।

2. हम अनुपात एल एम / एल एन = 11 चुनते हैं। फिर डिवाइस में पांच माप सीमाएं होंगी: 0.1-1.1; 1-11; 10-110; 100-1100mcg और 1-11mH.

3. (5) के अनुसार, सर्किट में प्रारंभिक समाई C n = 800/10 = 80 pF होनी चाहिए। 30 पीएफ के बराबर कैपेसिटर के ब्लॉक की प्रारंभिक कैपेसिटेंस को देखते हुए, हम 50 ... 80 पीएफ की अधिकतम कैपेसिटेंस के साथ सर्किट में एक ट्यूनिंग कैपेसिटर सी डी शामिल करते हैं।

4. सर्किट की अधिकतम क्षमता C m = C n + ΔC o = 880 pF।

5. (4) के अनुसार, पहली माप सीमा पर, जनरेटर को एक आवृत्ति पर काम करना चाहिए
एफ 01 = 1 / (2 * π * (एल एन सी एम) 0.5) ≈ 0.16 * (0.1 * 10 ^ -6 * 880 * 10 ^ -12) ≈ 17 मेगाहर्ट्ज।
अन्य माप सीमाओं के लिए, हम क्रमशः पाते हैं: f 02 = 5.36 मेगाहर्ट्ज; एफ 03 = 1.7 मेगाहर्ट्ज; एफ 04 = 536 किलोहर्ट्ज़; एफ 05 = 170 किलोहर्ट्ज़।

6. हम 1-11 μH की माप सीमा के लिए इंडक्शन स्केल निष्पादित करते हैं।

क्यू-मीटर (क्यूमीटर)

उच्च-आवृत्ति सर्किट के तत्वों के गुणवत्ता कारक को मापने के लिए डिज़ाइन किए गए उपकरणों को अक्सर कुमीटर कहा जाता है। मीटर की क्रिया अनुनाद घटना के उपयोग पर आधारित है, जो गुणवत्ता कारक के माप को प्रेरण, समाई, प्राकृतिक अनुनाद आवृत्ति और परीक्षण के तहत तत्वों के कई अन्य मापदंडों के माप के साथ जोड़ने की अनुमति देती है।

कुमीटर, जिसका एक सरलीकृत आरेख अंजीर में दिखाया गया है। 10 में तीन मुख्य घटक होते हैं: एक उच्च आवृत्ति जनरेटर, एक मापने वाला सर्किट और एक अनुनाद संकेतक। जनरेटर एक विस्तृत, सुचारु रूप से ओवरलैपिंग आवृत्ति रेंज में संचालित होता है, उदाहरण के लिए 50 किलोहर्ट्ज़ से 50 मेगाहर्ट्ज तक; यह परीक्षण के तहत तत्वों की ऑपरेटिंग आवृत्ति पर कई माप करने की अनुमति देता है।

क्लैंप 1 और 2 के माध्यम से जांच किए गए प्रारंभकर्ता एल एक्स, आर एक्स को चर संदर्भ संधारित्र सी ओ और युग्मन संधारित्र सी 2 के साथ श्रृंखला में मापने वाले सर्किट में शामिल किया गया है; उत्तरार्द्ध की धारिता को इस शर्त को पूरा करना होगा: C 2 >> C o.m, जहां C o.m संधारित्र C o की अधिकतम धारिता है। एक बड़े विभाजन कारक के साथ कैपेसिटिव डिवाइडर सी 1, सी 2 के माध्यम से

एन = (सी 2 + सी 1) / सी 1

आवश्यक उच्च आवृत्ति f के बारे में एक संदर्भ वोल्टेज U को जनरेटर से सर्किट में पेश किया जाता है। सर्किट में उत्पन्न होने वाला करंट कैपेसिटर C o पर एक वोल्टेज ड्रॉप U C बनाता है, जिसे उच्च आवृत्ति वोल्टमीटर V2 द्वारा मापा जाता है।

मीटर की ऑपरेटिंग आवृत्तियों के भीतर वोल्टमीटर V2 का इनपुट प्रतिरोध बहुत बड़ा होना चाहिए। पर्याप्त रूप से उच्च संवेदनशीलता के साथ, वोल्टमीटर एक कैपेसिटिव वोल्टेज डिवाइडर के माध्यम से मापने वाले सर्किट से जुड़ा होता है, जिसके इनपुट कैपेसिटेंस को कैपेसिटर सी ओ के प्रारंभिक कैपेसिटेंस के एक घटक के रूप में ध्यान में रखा जाता है। चूंकि मापने वाले सर्किट को बनाने वाले सभी कैपेसिटर में बहुत कम नुकसान होता है, इसलिए यह माना जा सकता है कि सर्किट का सक्रिय प्रतिरोध मुख्य रूप से अध्ययन के तहत कॉइल के नुकसान प्रतिरोध आरएक्स द्वारा निर्धारित किया जाता है।

चावल। 10. कुमीटर की सरलीकृत योजना

कैपेसिटर सी ओ की कैपेसिटेंस को बदलकर, मापने वाले सर्किट को वोल्टमीटर वी 2 की अधिकतम रीडिंग के अनुसार जनरेटर आवृत्ति एफ के साथ अनुनाद में ट्यून किया जाता है। इस स्थिति में, सर्किट I p ≈ U o / R x में करंट प्रवाहित होगा, जिससे संधारित्र पर वोल्टेज में गिरावट आएगी

यू सी = आई पी / (2 * π * एफ * सी ओ) ≈ यू ओ / (2 * π * एफ * सी ओ आर एक्स)।

यह ध्यान में रखते हुए कि प्रतिध्वनि 1/(2*π*f*С o) = 2*&pi*f*L x पर, हम पाते हैं

यूसी ≈ यू ओ (2*π*एफ*एल एक्स)/आर एक्स = यू ओ क्यू एल,

जहां Q L = (2 * π * f * L x) / R x आवृत्ति f पर कुंडल L x का गुणवत्ता कारक है। इसलिए, वोल्टमीटर V2 की रीडिंग गुणवत्ता कारक Q L के समानुपाती होती है। एक निश्चित वोल्टेज यू ओ पर, वोल्टमीटर के पैमाने को क्यू एल ≈ यू सी / यू ओ मूल्यों में रैखिक रूप से स्नातक किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यू ओ = 0.04 वी और वोल्टमीटर की माप सीमा यू पी = 10 वी के साथ, वोल्टमीटर 2, 4, 6, 8 और 10 वी के इनपुट पर वोल्टेज एक गुणवत्ता कारक क्यू एल के बराबर होगा। 50, 100, 150, 200 और 250 तक।

रेटेड वोल्टेज यू के बारे में जनरेटर के आउटपुट चरण के मोड को समायोजित करके सेट किया गया है। इस वोल्टेज का नियंत्रण उच्च-आवृत्ति वाल्टमीटर V1 की रीडिंग के अनुसार किया जाता है, जो जनरेटर के आउटपुट पर वोल्टेज U 1 \u003d U O N को मापता है। उदाहरण के लिए, यदि वोल्टमीटर V2 का गुणवत्ता पैमाना वोल्टेज Uо = 0.04 V और विभाजन कारक N = 20 पर बनाया गया है, तो जनरेटर के आउटपुट पर वोल्टेज U x = 0.04 * 20 = 0.8 V बनाए रखा जाना चाहिए। वोल्टमीटर V1 की माप सीमा परिकलित वोल्टेज मान U 1 से थोड़ी अधिक होनी चाहिए और उदाहरण के लिए, 1 V के बराबर होनी चाहिए।

गुणवत्ता कारकों को मापने की ऊपरी सीमा में वृद्धि वोल्टेज यू को नाममात्र मूल्य से कई गुना कम करके प्राप्त की जाती है। मान लीजिए कि वोल्टेज यू ओ = 0.04 वी पर, गुणवत्ता कारकों की सीधी रीडिंग मूल्य क्यू एल = 250 प्रदान की जाती है। यदि, हालांकि, वोल्टेज यू ओ को आधे से घटाकर 0.02 वी कर दिया जाता है, तो की सुई वोल्टमीटर V2 गुणवत्ता कारक Q L = U p / U o = 10 / 0.02 = 500 के साथ पूर्ण पैमाने पर विचलन करेगा। तदनुसार, Q L = 1000 के मान तक माप की ऊपरी सीमा को चार गुना बढ़ाने के लिए, माप करना चाहिए यू ओ = 40/4 = 10 एमवी के वोल्टेज पर किया जाएगा।

वोल्टेज यू को आवश्यक मान तक कम करने के दो तरीके हैं: अलग-अलग रेटिंग के कैपेसिटर सी 1 को स्विच करके या जनरेटर के आउटपुट वोल्टेज यू 1 को समायोजित करके डिवीजन फैक्टर एन को बदलकर। उच्च गुणवत्ता वाले कारकों को मापने की सुविधा के लिए, V1 वोल्टमीटर (या डिवीजन अनुपात स्विच) एक स्केल (मार्किंग) से सुसज्जित है, जिस पर रीडिंग, इसके नाममात्र मूल्य की तुलना में वोल्टेज में कमी यू की डिग्री को दर्शाते हुए, एक गुणक है V2 वोल्टमीटर का गुणवत्ता कारक पैमाना।

कुमीटर के संचालन की जांच करने और इसकी क्षमताओं का विस्तार करने के लिए, ज्ञात अधिष्ठापन और गुणवत्ता कारक के साथ संदर्भ कॉइल एल ओ का उपयोग किया जाता है। आमतौर पर कई प्रतिस्थापन योग्य कॉइल्स एल ओ का एक सेट होता है, जो एक चर संधारित्र सी ओ के साथ मिलकर जनरेटर की संपूर्ण ऑपरेटिंग आवृत्ति रेंज के भीतर मापने वाले सर्किट की गुंजयमान ट्यूनिंग प्रदान करता है।

मापते समय प्रेरकों का गुणवत्ता कारकक्यू एल काम शुरू होने से 10-15 मिनट पहले, डिवाइस में बिजली चालू करें और जनरेटर को आवश्यक आवृत्ति पर ट्यून करें। गर्म होने के बाद, वोल्टमीटर V1 और V2 को शून्य पर सेट कर दिया जाता है। परीक्षण के तहत कॉइल टर्मिनल 1 और 2 से जुड़ा हुआ है। जनरेटर के आउटपुट वोल्टेज को धीरे-धीरे बढ़ाकर, वोल्टमीटर V1 की सुई को नाममात्र चिह्न पर विक्षेपित किया जाता है। कैपेसिटर सह जनरेटर की आवृत्ति के साथ अनुनाद करने के लिए सर्किट को ट्यून करता है। यदि उसी समय वोल्टमीटर V2 का तीर स्केल से आगे चला जाता है, तो जनरेटर का आउटपुट वोल्टेज कम हो जाता है। गुणवत्ता कारक Q L का मान वोल्टमीटर V2 के गुणवत्ता कारकों के पैमाने पर और वोल्टमीटर V1 के गुणक पैमाने पर रीडिंग के उत्पाद के रूप में निर्धारित किया जाता है।

ऑसिलेटरी सर्किट का गुणवत्ता कारक Q K को उसी क्रम में मापा जाता है जब सर्किट कॉइल टर्मिनल 1 और 2 से जुड़ा होता है, और इसका कैपेसिटर टर्मिनल 3 और 4 से जुड़ा होता है। इस मामले में, कैपेसिटर C o को न्यूनतम क्षमता स्थिति पर सेट किया जाता है। यदि अध्ययन के तहत सर्किट के संधारित्र में एक चर समाई है, तो सर्किट को आवश्यक जनरेटर आवृत्ति एफ पर अनुनाद के लिए ट्यून किया जाता है; यदि यह संधारित्र स्थिर है, तो जनरेटर की आवृत्ति को बदलकर गुंजयमान ट्यूनिंग की जाती है।

कॉमोमीटर माप कुंडल अधिष्ठापनएल एक्स का उत्पादन चित्र में सर्किट के संबंध में ऊपर चर्चा किए गए तरीके से किया गया है। 9. जनरेटर को एल एक्स के अपेक्षित मूल्य के आधार पर, तालिका के अनुसार चयनित संदर्भ आवृत्ति पर ट्यून किया जाता है। परीक्षण के तहत कॉइल टर्मिनल 1 और 2 से जुड़ा हुआ है। मापने वाले सर्किट को कैपेसिटर सी ओ के साथ अनुनाद करने के लिए ट्यून किया जाता है, जिसमें एक विशेष पैमाने पर एल एक्स के मूल्य का अनुमान लगाया जाता है, तालिका में संकेतित विभाजन मूल्य को ध्यान में रखते हुए। साथ ही, समोच्च के मापदंडों को अलग-अलग करके, यह निर्धारित करना संभव है कुंडल की अपनी क्षमतासी एल. कैपेसिटर सी के कैपेसिटेंस सी 01 और सी 02 के दो मनमाने मूल्यों के साथ, जनरेटर सेटिंग्स को बदलकर, सर्किट एफ 1 और एफ 3 की गुंजयमान आवृत्तियों को पाया जाता है। वांछित क्षमता

सी एल = (सी 02 एफ 4 2 -सी 01 एफ 1 2) : (एफ 1 2 -एफ 2 2)

क्यूमीटर से कंटेनरों का माप प्रतिस्थापन विधि द्वारा किया जाता है। परीक्षण किया गया कैपेसिटर C x टर्मिनल 3 और 4 से जुड़ा है, और सपोर्ट कॉइल L o में से एक टर्मिनल 1 और 2 से जुड़ा है, जो चयनित आवृत्ति रेंज में सर्किट की गुंजयमान ट्यूनिंग प्रदान करता है। साथ ही, आप संधारित्र की हानि स्पर्शज्या (गुणवत्ता कारक) भी निर्धारित कर सकते हैं:

टीजी δ = 1 / (2 * π * एफ * सी एक्स आर पी)

(जहां आर पी - हानि प्रतिरोध)। ऐसा करने के लिए, कैपेसिटेंस सी 01 और सी 02 के दो मानों के साथ, कैपेसिटर सी एक्स के बिना सर्किट की गुंजयमान सेटिंग्स के अनुरूप और जब बाद वाला जुड़ा होता है, तो सर्किट क्यू 1 और क्यू 2 के गुणवत्ता कारक पाए जाते हैं, और फिर उनकी गणना सूत्र द्वारा की जाती है

tan δ = Q 1 Q 2 / (Q 1 -Q 2) * (C 01 -C 02) / C 01

यदि आवश्यक हो, तो कुमीटर जनरेटर का उपयोग मापने वाले जनरेटर के रूप में किया जा सकता है, और इलेक्ट्रॉनिक वोल्टमीटर का उपयोग व्यापक आवृत्ति रेंज में वोल्टेज को मापने के लिए किया जा सकता है।

नियंत्रकों पर अधिकांश शौकिया इंडक्शन मीटर लगभग 100 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्तियों पर काम करने वाले एक ऑसिलेटर की आवृत्ति को मापते हैं, और हालांकि उनके पास कथित तौर पर 0.01 μH का रिज़ॉल्यूशन होता है, वास्तव में, 0.5 और उससे नीचे के इंडक्शन पर, वे एक अच्छे यादृच्छिक संख्या जनरेटर हैं , एक उपकरण नहीं। आरएफ उपकरणों के डिजाइनर के पास तीन तरीके हैं:

1. अचानक तोड़ देना


2. एक औद्योगिक प्रतिबाधा मीटर खरीदें और कुछ समय के लिए भूखे रहें


3. कुछ और उच्च-आवृत्ति और ब्रॉडबैंड करने के लिए।

कई ऑनलाइन कैलकुलेटर की उपस्थिति कार्य को काफी सरल बना देती है, आप फ्रीक्वेंसी मीटर से जुड़े केवल एक जनरेटर के साथ काम कर सकते हैं, जिससे सुविधा में ज्यादा नुकसान नहीं होगा, बल्कि कार्यक्षमता में वृद्धि होगी।

उपसर्ग 0.05 μH से अधिष्ठापन माप सकता है। आउटपुट वोल्टेज लगभग 0.5V है। निष्कर्षों का स्वयं का अधिष्ठापन 0.04 μH है। आउटपुट फ़्रीक्वेंसी रेंज: xs...77MHz।

ब्रॉडबैंड जनरेटर प्रसिद्ध दो-बिंदु योजना के अनुसार बनाया गया है और आवृत्ति-सेटिंग सर्किट के गुणवत्ता कारक के प्रति बहुत संवेदनशील नहीं है।

सबसे छोटे इंडक्टेंस को मापने के लिए, कैपेसिटेंस को 82pf चुना गया था, इनपुट कैपेसिटेंस के साथ, गणना की गई एक (कैलकुलेटर के लिए) लगभग 100pf (गोल संख्याएं अधिक सुविधाजनक हैं), और अधिकतम निकलीं। पीढ़ी की आवृत्ति लगभग 80 मेगाहर्ट्ज है। सर्किट से, वोल्टेज अनुयायी vt2 पर और उससे उत्सर्जक vt1 पर लागू होता है, इस प्रकार POS लागू होता है। सर्किट के साथ गेट का कभी-कभी उपयोग किया जाने वाला सीधा कनेक्शन 20-30 मेगाहर्ट्ज की आवृत्तियों पर जनरेटर के अस्थिर संचालन की ओर जाता है, इसलिए, एक आइसोलेशन कैपेसिटर सी 1 का उपयोग किया जाता है। फ़ील्ड-इफ़ेक्ट ट्रांजिस्टर में कम से कम 5mA का प्रारंभिक ड्रेन करंट होना चाहिए, अन्यथा ट्रांजिस्टर को प्लस से गेट तक कई सौ kOhm के प्रतिरोध के साथ थोड़ा खोला जाना चाहिए। उच्च ट्रांसकंडक्टेंस में ट्रांजिस्टर का उपयोग करना बेहतर है, इससे स्रोत से लिए गए आउटपुट वोल्टेज में वृद्धि होगी। यद्यपि जनरेटर स्वयं ट्रांजिस्टर के प्रकारों के प्रति व्यावहारिक रूप से असंवेदनशील है।

गणना करने के लिए ऑनलाइन कैलकुलेटर का उपयोग किया जाता है
सबसे सुविधाजनक
सबसे असहज
ग्लैमरस लेकिन चरित्र के साथ

डिवाइस में सेटिंग क्षमता कोई भी हो सकती है, यहां तक ​​कि चीनी मिट्टी भी। रेफरेंस कॉइल्स रखना और पहले से ही मापी गई कैपेसिटेंस को कैलकुलेटर में डालना बेहतर है, हालांकि वास्तव में यह आवश्यक नहीं है।

पीठ पर लगी पन्नी का उपयोग स्क्रीन के रूप में किया जाता है।
कॉइल के निष्कर्ष 2 सेमी लंबे ब्रैड से लचीले फ्लैट पट्टे के रूप में बनाए जाते हैं। मगरमच्छ के साथ.

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उपयोग की विशेषताएं.

बिजली आपूर्ति के लिए, फ़्रीक्वेंसी मीटर पर एक उपयुक्त टर्मिनल प्रदान करना बेहतर है।

यदि अल्ट्रा-लो इंडक्टेंस को मापना है तो कॉइल लीड जितना संभव हो उतना सीधा होना चाहिए। परिणाम से, आपको लीड के अपने स्वयं के अधिष्ठापन को 0.04 μH घटाना होगा। न्यूनतम मापनीय प्रेरण लगभग समान है।

100 μH तक के इंडक्टेंस को मापने के लिए, एक मानक कैपेसिटेंस उपयुक्त है, उच्चतर 1n से अतिरिक्त कैपेसिटेंस का उपयोग करना बेहतर है, अन्यथा कॉइल के इंटरटर्न कैपेसिटेंस से एक त्रुटि होगी।

इंटरटर्न कैपेसिटेंस को मापने के लिए, आपको सी 10-100 एन के साथ इंडक्शन के वास्तविक मूल्य को मापने की आवश्यकता है, फिर आवृत्ति को मानक कैपेसिटेंस (100 पीएफ) के साथ मापा जाता है, कैलकुलेटर में दर्ज किया जाता है, फिर कुल कैपेसिटेंस की गणना की जाती है, जिसमें से 100 पीएफ घटाया जाना चाहिए.
उदाहरण। अक्षीय चोक 3.8 mH, एक मानक कैपेसिटेंस के साथ, आवृत्ति 228 kHz, कुल कैपेसिटेंस 128pF, इंटरटर्न 28।
सर्किट में कैपेसिटेंस की गणना उसी तरह की जाती है।

कम-आवृत्ति एलवी चुंबकीय कोर पर चोक को मापने के लिए, उनके पास पर्याप्त संख्या में घुमाव होने चाहिए, उदाहरण के लिए, 2000NN रिंगों पर कम से कम 20, अन्यथा आवृत्ति उनके लिए ऑपरेटिंग एक से अधिक हो सकती है (400 kHz तक), और उत्पादन सबसे अच्छे रूप में बाधित होगा, और सबसे खराब रूप से स्पंदित होगा, जैसे कि एक अवरुद्ध जनरेटर में, किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति के साथ। छोटे मोड़ों के लिए अतिरिक्त क्षमता की आवश्यकता होती है।