Приборы для измерения емкости, индуктивности и добротности

Наиболее распространенным прибором для измерения добротности является Q-метр.

Рис. 2

Основной частью устройства является резонансный контур, состоящий из сменной катушки L и градуированного по емкости конденсатора С1. Связь измерительного контура с широкодиапазонным ВЧ генератором Г осуществляется через малое сопротивление R0, которое обеспечивает слабую связь генератора и измерительного контура. Это сопротивление согласуется с нагрузкой Г с помощью согласующего трансформатора (ТР). Ток через R0 (i) измеряется термоэлектрическим амперметром (А), который не зависит от частоты. В действительности А измеряет сумму токов через R0 и измерительный контур, но т.к. R0 много меньше активного сопротивления контура, то им пренебрегают. Шкалу А можно проградуировать по напряжению -е- в том случае, если R0 остается постоянным в широком диапазоне частот. Это условие выполняется благодаря применению сопротивления с очень малой индуктивностью. Добротность контура выражается:

, где

Q_K - выражена через параметры последовательной и параллельной схем;

r_K - эквивалентное сопротивление,

g_K -проводимость контура.

При резонансе напряжений U₁ (на конденсаторе С1) будет: . Напряжение U₁ на С1 измеряется ЭВ. Если e=1, то, проградуировав шкалу в этих единицах шкалу вольтметра, то его показания будут равны добротности контура (Q_K). Предел измерения Q_K расширяется ступенчатым изменением е.

Измерение индуктивности и добротности катушек. Испытуемая L_Х включается вместо L. Установив необходимую частоту Г, настраивают контур в резонанс изменением емкости С1. Отсчет по вольтметру равен добротности контура:

, где

и - соответственно эквивалентные сопротивления потерь в L_{Х ­} и С1. >> , следовательно можно считать, что:

, тогда Q_L можно отсчитывать по шкале вольтметра.

, пределы измерения можно расширять, изменяя частоту Г. Шкала С1 имеет градуировку индуктивности, но при определенных частотах.