Аналоговый измеритель добротности колебательных контуров: схема, принцип действия

Аналоговым измерителем добротности является куметр. В основу куметра положен последовательный колебательный контур, состоящий из переменного образцового конденсатора С и образцовой катушки индуктивности Lэ рис.4.1. Измеряемая катушка вводится вместо образцовой, а конденсатор Сх подключается параллельно образцовому.

Большая часть измерений,проводимых куметром,основана на резонансных свойствах контура. Настройку в резонанс осуществляют,изменяя емкость образцового конденсатора.

Рис.4.1.

Для работы электронного вольтметра,измеряющего напряжение на конденсаторе, необходимо резонансное напряжение в единицы вольт,следовательно,в контур с добротностью порядка 100 необходимо вводить напряжение около 0.01 В. Вольтметр уровня,контролирующий вводимое в контур напряжение,измеряет выходное напряжение генератора Ег,достаточно большое по амплитуде. Аттенюатор не только позволяет упростить измерение вводимое в контур напряжения,но и уменьшает влияния выходного сопротивления генератора на контур. Так,в рассматриваемой схеме аттенюатор образован конденсаторами Са и Сб (Са≈0.01Сб) и независимо от выходного сопротивления генератора можно приближенно считать,что выходное сопротивление аттенюатора в основном определяется емкостью Сб.

При измерение добротности катушки индуктивности индуктивность Lх вводят в контур вместо образцовой и, изменяя С, настраивают контур в резонанс.Заменим катушку индуктивности ее эквивалентной схемой рис.4.2.

Общая емкость контура Ск определяется последовательно соединенными конденсаторами С и Сб, причем обычно Сб>>С. Следовательно

При резонансе емкость контура

Где Ср- резонансное значение образцовой емкости. Если rc<<rLэ, то ток контура при резонансе Ip≈E/rLэ, а напряжение на образцовом конденсаторе

Измеренное значение добротности

Отсчитывается по шкале вольтметра, поскольку амплитуда вводимого в контур напряжения постоянна.

Истинное значение добротности катушки индуктивности

отличается от измеренного. Методическую погрешность

можно вычислить и ввести как поправку,поскольку значения Ср и Сб известны. Погрешность измерения QL в основном обусловлена погрешностями измерения С1 и С2.