Измеритель добротности

Прибор предназначен для измерения добротности катушек индуктивности и контуров в пределах от 10 до 600. Погрешность измерения на частотах до 15 МГц около 10%; выше 15 МГц погрешность возрастет и на частоте 33 МГц достигнет 30%.

Принципиальная схема измерителя добротности изображена на рис. 1. Добротность измеряют введением в исследуемый последовательный контур LKCK эталонного напряжения е от генератора с малым выходным сопротивлением. При настройке контура в резонанс напряжение на емкости контура UCK возрастает в Q раз:

Приняв эталонное напряжение е за единицу, отсчет добротности можно производить непосредственно по шкале лампового вольтметра.

Функционально прибор можно разделить на три блока: плавный генератор ВЧ, измеритель тока и ламповый вольтметр.

Генератор собран на лампе Л1 по схеме индуктивной трехточки . Частотный диапазон плавного генератора разбит на пять поддиапазонов : 100—330 кГц; 330 кГц— 1 МГц; 1—3,3 МГц; 3,3—10 МГц; 10-33 МГц. Точность установки частоты 2%.

Коэффициент перекрытия по частоте на каждом из пяти диапазонов 3,3. Частота перестраивается блоком сдвоенных конденсаторов C13—С14, причем на первых четырех диапазонах работают оба параллельно включенных конденсатора, а на пятом один конденсатор С13. Для уменьшения коэффициента гармоник и повышения стабильности амплитуды выходного напряжения в цепь обратной связи включены резисторы R2—R5. Измерительный контур связан с генератором при помощи катушек связи L6—L10. Чтобы высокочастотное напряжение не попало в измерительный контур помимо входа, генератор экранирован; для этой же цели служат проходные конденсаторы С5—С7 и дроссели Др1—ДрЗ .

Измерительная часть схемы состоит из высокочастотного термопреобразователя , резистора связи R6, индикатора и лампового вольтметра (Л2, ЛЗ). Индикатором тика и вольтметром служит микроамперметр М24 с током полного отклонения 200 мкА. Термопреобразователь рассчитан на номинальный ток 220 мА, выходная тер-моэдс его составляет 15 мВ, что достаточно для отклонения стрелки микроамперметра на всю шкалу. При указанном значении тока и сопротивлении резистора R6 0,05 Ом вводимое в контур LKCK высокочастотное напряжение составляет 10 мВ. Максимальное значение добротности по основной шкале равно 200. Расширение предела измерений достигается уменьшением вводимого в контур высокочастотного напряжения. В этом случае значение добротности по основной шкале умножается на соответствующий коэффициент. Выходное напряжение генератора регулируется по экранной сетке лампы Л1 резистором R8.

Резистор связи R6 должен быть безреактивным . Его конструкция показана на рис. 2.

Ламповый вольтметр собран по мостовой балансной схеме на лампах Л2, ЛЗ. Функции измерительного детектора выполняет двойной диод Л2, левая половина которого работает детектором высокочастотного напряжения, а правая используется для компенсации начального тока детекторной лампы. Нуль вольтметра устанавливается переменным резистором R15. Описываемое устройство обладает малым дрейфом нуля, поэтому нет необходимости выводить ось резистора R15 на переднюю панель прибора.

Измерительным конденсатором С17 может служить высокодобротный конденсатор с пропаянными статорными и роторными пластинами. Трансформатор питания может быть любого типа, на мощность 20—30 Вт, с выходными напряжениями 250 и 6,3 В.

Конструктивно прибор (рис. 3) выполнен в виде отдельных блоков, укрепленных на передней панели при помощи стоек. Вольтметр собран на печатной плате (рис. 4), на этой же плате установлен конденсатор измерительного контура С17.

Для настройки измерителя добротности необходимо иметь вольтметр Ц56/1, милливольтметр ВЗ-3, измеритель L и С типа Е12-1А и гетеродинный вольтметр Ч4-1. При отсутствии указанных приборов их можно заменить другими аналогичного назначения.

Настройка генератора состоит в подборе емкости конденсаторов С8—С12 в пределах 5—30 пФ до получения заданного перекрытия по диапазону и градуировке шкалы. Катушки L1—L5 не имеют подстроечных сердечников, их индуктивность подгоняется прибором Е12-1А до получения значения, указанного в таблице.

Шкалу множителя добротности градуируют на частоте 50 Гц. Для этого левый по схеме конец подогревателя термопары подсоединяют к источнику напряжения 50 Гц, к выходным гнездам параллельно резистору R6 подключают милливольтметр ВЗ-3. Источником напряжения частотой 50 Гц может служить накальная обмотка трансформатора питания, подключаемая к подогревателю термопары через добавочный переменный резистор сопротивлением 100—150 Ом. При градуировке шкалы множителя добротности следует избегать перегрузок термопары, повышать напряжение нужно осторожно, начиная с минимального значения. Для расширения пределов измерения используются четыре множителя: 1,5; 2; 2,5; 3, что в единицах напряжения составит соответственно 6,66; 5; 4; 3,33 мВ.

Шкалу лампового вольтметра в единицах добротности градуируют также на частоте 50 Гц. Для этого переключатель В2 ставят в нижнее по схеме положение. Анод левой половины лампы Л2 через разделительный конденсатор емкостью 0,1 мкФ подключают к источнику напряжения частотой 50 Гц; параллельно ему включают образцовый вольтметр. Источник напряжения должен иметь возможность регулировки выходного напряжения от 0,1 до 2 В, что соответствует значениям добротности от 10 до 200. После пятнадцатиминутного прогрева выставляют нуль вольтметра. Выходное напряжение вольтметра устанавливают около 2 В. Резистором R12 стрелку прибора ставят в крайнее правое положение. Градуировку производят в единицах добротности, учитывая, что на единицу добротности условно приходится 0,01 В напряжения.

Шкалу емкости измерительного контура С17 градуируют по прибору Е12-1А. Вход прибора подключают к выходным гнездам измерителя добротности по возможности короткими проводами. Градуировку производят в полностью собранном и вставленном в кожух приборе.