Рис 69 Подключение к генератору параллельного (а) и последовательного (б) измерительных контуров

резонанса обычно служат высокочастотные вольтметры и амперметры, контролирующие резкое возрастание напряжения или тока в измерительном контуре. Кроме того, широко применяются выпрямительные приборт и электронные вольтметры, имеющие с измерительным контуром трансформаторную или автотрансформаторную связь, что уменьшает вносимое в контур затухание. Применение термоэлектрических приборов в качестве индикаторов резонанса возможно, но ограничено, так как при перегрузках, возникающих при настройке контура в резонанс, сгорают термопреобразователи.

Измерительный колебательный контур Ц„„ Q (или )

подключают к источнику сигналов Г, например измерительному генератору сигналов высокой частоты Г4-102 (рис. 69, а, б). Плавно изменяя частоту сигнала генератора по резкому возрастанию показаний электронного вольтметра ЭВ, замечают настройку в резонанс. Измеряемая емкость (или индуктивность) = =2,53- 10*/y*Lo (где /-частота сигнала генератора, МГц, С-емкость, пФ и L-индуктивность, мкГ)-

Измерения емкости и индуктивности можно упростить и устранить необходимость расчетов, если включить в схему образцовый конденсатор переменной емкости и использовать метод замещения. В качестве образцового используют конденсатор переменной емкости с воздушным диэлектриком, имеющий для отсчета емкости и индуктивности шкалы, проградуиро-ванные в пикофарадах и микрогенри.

При измерениях малых емкостей (рис. 70, а) конденсатор C„3j, подключают параллельно образцовому конденсатору

Рис 70 Измерения малых (а) и больпшх (б, в) емкостей конденсаторов методом замещения

Cq, который устанавливают на определенную минимальную емкость, например Со = 50 пФ, и настраивают контур в резонанс, плавна изменяя частоту генератора. Затем конденсатор С„з„ отключают и вторично настраивают контур в резонанс, увеличивая емкость образцового конденсатора до Со". Емкость конденсатора С„з„ =Со" -Со = Со -50. Наименьшую измеряемую емкость порядка нескольких пикофарад отсчитывают по растянутому начальному участку шкалы емкостей, а наибольшая зависит от максимальной емкости образцового конденсатора и при Cq„ = =450 пФ составит Со-Со=450 - 50 = 400 пФ.

При измерениях больших емкостей применяют вспомогательный конденсатор С, емкость которого порядка 200-400 пФ может быть определена предварительно. Конденсаторы С„зм и Сд соединяют последовательно (ряс. 70, б), измеряют их общую емкость и рассчитывают емкость = = Св Сдбщ /(Cg -Собщ )• В схеме, показанной на рис. 70, в, образцовый конденсатор Со соединен последоватеш>но с измеряемым конденсатором С„з„, который можно отключить с помощью перемычки. При включенном конденсаторе С„з„ устанавливают емкость образцового конденсатора, близкую к максимальной, например Со = 400 пФ, и, изменяя частоту генератора, настраивают контур в резонанс Затем измеряемый кондесатор отключают и вторично настраивают контур в резонанс, уменьшая емкость образцового конденсатора до Со" Емкость конденсатора нзм =СоСо7(Со-Со"). Этими способами можно измерять конденсаторы емкостью до 5000 пФ.

При измерениях индуктивностей колебательный контур составляют из измеряемой катушки Ц, и образцового конденсатора Со, включают в схему, как было показано на рис. 70, а, и настраивают в резонанс изменением емкости конденсатора Со, предварительно установив по шкале генератора рабочую частоту. При известных частоте/и емкости Cq индуктивность катушки Lg3„ =2,53 • 10*/у* Cq. Устранить расчеты и получить прямой отсчет индуктивности можно, установив по частотной шкале генератора фиксированную частоту, тогда измеряемая индуктивность L„3„ = А/С о (где Л = 2,53 • 10*/f- постоянный коэффициент). Следовательно, на диск образцового конденсатора переменной емкости кроме шкалы для отсчета емкости можно нанести вторую шкалу для отсчета индуктивности (рис. 71). Несколько фиксированных частот позволяют расширить диапазон измерений индуктивности и получить несколько пределов. Резонанс находят на одной из этих частот, устанавливая их по очереди или ближайшую к рабочей частоте. 106

Рис 71 Шкалы отсчета емкости и индуктивности на диске образцового конденсатора переменной емкости

При измерениях собственной емкости катушек индуктивности, зависящей от числа витков, изоляции провода и плотности намотки, применяют схему, которая была показана на рис. 70, а. Образцовый конденсатор переменной емкости устанавливают поочередно в два произвольно шбранных положения Cqi и Со2 и для каждого из них определяют резонансные частоты fl и /г. Решив два уравнения l/y? = 4rtL(Coi-t-C.) и l/y! = 4rtL(Co2-t-Q,

можно получить С, = [Со1 - (Гг/ЛУ CozJ/C/y/i) - !]•

Расчеты можно упростить, установив по шкале образцового конденсатора емкость С, близкую к максимальной, и определив резонансную частоту/j, а затем, вторично настроив контур в резонанс, увеличить частоту сигнала генератора до 2/i и уменьшить емкость образцового конденсатора до Сог- Собственная емкость катушки C,=(Coi-4Co2)/3.

Секционирование, т. е. выполнение катушек из нескольких последовательно соединенных секций, позволяет уменьшить их собственную емкость, которая меньше емкости каждой секции в п раз (где и-число секций).

При измерениях сопротивления потерь R„ последовательного контура при резонансе, которое имеет активный характер и мало при высокой добротности контура, применяют схему, показанную на рис. 72. Последовательное включение образцового резистора Rq в контур lc вызывает ухудшение добротности и снижение резонансных напряжений на элементах контура. Контролируя электронным вольтметром ЭВ напряжение l/j на конденсаторе контура без резистора Rq и напряжение и 2 при включенном резисторе, можно определить сопротивление потерь R„=Rot/2/(l7i-l72)- Наиболее удачен подбор сопротивления резистора Rq при 1/2=1/1/2, тогда R„=Rq. При чрезмерно малом сопротивлении резистора Rq напряжение почти не снижается, а при чрезмерно большом-падает почти до нуля. Питающий ток контролируют миллиамперметром тА и в процессе измерений поддерживают неизменным, что обеспечивает постоянство наведенной в контуре эдс. Между катушками