Автор разработки: С.Устименко
Схема принципиальная Измеритель индуктивности с линейной шкалой
Измеритель индуктивности, принципиальная схема которого показана на рис.1, предназначен для измерения индуктивности до 3000 мкГн в трех поддиапазонах — 30, 300, 3000 мкГн. Несмотря на простоту прибора, он обладает достаточно высокой точностью. При хорошей настройке класс точности измерителя, определяемый максимальной ошибкой прибора, выраженной и процентах от полной величины шкалы, должен быть не хуже 2,0, что соответствует абсолютной погрешности плюс-минус 0,6 цены деления шкалы.
Измеритель состоит из генератора прямоугольных импульсов, собранного на логических элементах DD1.1. DD1.2, DD1.3, генератора тока (ключа) на элементе DD1.4, переходных емкостей (С4...С6), электронного коммутатора на диодах VD1, VD2, VD3 и стрелочного индикатора РА1.
Принцип работы прибора основан на измерении энергии, накапливаемой в магнитном поле катушки при протекании через нее постоянного тока определенной величины.
Переключение поддиапазонов измерений в приборе осуществляется глубоким изменением частоты (кратно 10) переключателем SA1, a плавной подстройкой частоты (резисторы R1, R2, R3, R4) производится калибровка шкалы.
Большим достоинством предлагаемого измерителя является то, что на результатах измерения практически мало сказываются межвитковая емкость и активное сопротивление катушки, что выгодно отличает его от измерителей с использованием частотомера и построенных по принципу измерения реактивного сопротивления индуктивности, так как в ряде случаев это позволяет грубо измерять индуктивность не выпаивая катушку из схемы. Например, при подключении к катушке индуктивностью 60 мкГн конденсатора емкостью 300 пФ описываемый прибор покажет 58 мкГн, т.е. ошибка измерения, вносимая емкостью, составит около 3,3 %.
При измерении в таких же условиях индуктивности 60 мкГн прибором В.Скрыпника результат измерения составит 235 мкГн, т.е. в 3,9 раза больше истинного значения.
Конструкция и детали.
Измеритель смонтирован на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита (рис.2). Все постоянные резисторы типа МЛТ. Переменный резистор R4 — проволочный.
Конденсаторы C1, С2, С8 — типа КМ; С4, С5 — типа К73-9; С3 — типа К10-17; С6 — типа ЭТ; С7—типа К50-6, переключатели SA1 и SB1 — типа П2К. В качестве индикатора РА1 применен измеритель типа 6ПБ.332.005 от ампервольтомметра АВО5М1. Результат измерения считывается со шкалы постоянного тока V/A — 1...30.
Микросхему D1 желательно установить на колодку. Это поможет при ее подборе, т.к. от параметров конкретных экземпляров, хотя и незначительно, но все же зависит линейность измерений.
Выводы к гнездам XS1 и XS2 должны быть прямыми и не длиннее 5 см. Питание прибора производится от стабилизированного источника.
Настройка прибора и порядок работы.
Для этой работы потребуется несколько стандартных малогабаритных дросселей заводского изготовления 3, 10, 20, 100, 300, 1000, и 3000 мкГн (возможны другие варианты).
Можно воспользоваться также катушками, индуктивность которых измерена образцовым прибором.
Переменный резистор R4 устанавливается в среднее положение, а подстроечными резисторами R1, R2, R3 последовательно калибруется каждый поддиапазон на полное отклонение стрелки (30, 300 и 3000 мкГн). Затем, используя варианты сборок (параллельные и последовательные соединения) различных индуктивностей, проверяется линейность шкалы в каждом поддиапазоне.
Правильно собранный прибор после калибровки поддиапазонов должен иметь хорошую линейность измерений во всех поддиапазонах. Однако из-за разброса параметров переходных конденсаторов С4...С6 иногда требуется дополнительная регулировка. Для этого следует подобрать переходной конденсатор (С4, С5 или 06) соответствующего поддиапазона методом последовательного приближения в следующем порядке: если в середине поддиапазона результат измерения индуктивности, считанный со шкалы прибора, окажется меньше ее истинного значения, емкость переходного конденсатора следует увеличить. И наоборот, если результат измерения окажется больше истинного значения, емкость, переходного конденсатора следует уменьшить.
После каждой замены конденсатора нужно заново выполнить калибровку по указанной выше методике. После окончания регулировки подстроечные сопротивления R1...R3 следует залить краской. В дальнейшем перед рабочими измерениями калибровать прибор достаточно лишь в поддиапазоне 300 мкГн, для чего служит переменный резистор R4 и катушка индуктивностью 300 мкГн, включаемая SB1.
Источник: С.Устименко, журнал "Радиолюбитель". Схемы и статьи публикуются с разрешения редакции журнала.
Похожие материалы:
|
