Измерение емкости на высоких частотах

Для измерения распределения капель жидкости с низкой проводимостью и при больших скоростях потока (до 180 м/с) А. С. Федоровым [147, 148] предложена схема с высокочастотной коррекцией (рис. 2.18). Постоянное напряжение or источника подается во входную часть измерительной схемы. При замыкании электродов движущейся каплей в первичной обмотке трансформатора возникает ток. Импульс со вторичной обмотки поступает на вход импульсного усилителя. Усилитель имеет подъем частотной характеристики в диапазоне от 0,1 до 20 МГц. Выходное напряжение усилителя приобретает вид импульсов длительностью 1,5 МКС. Резистор R в этой схеме служит для регулировки полосы пропускания контура, образованного первичной обмоткой трансформатора и паразитной емкостью. Частотная характеристика трансформатора практически равномерна в диапазоне от 0,1 до 30 МГц. Схема обеспечивает эффективное подавление помех, спектр которых является более низкочастотным. В то же время из-за подъема частотной характеристики на высоких частотах, в области которых находится спектр полезного сигнала, амплитуда полезных импульсов увеличивается. При этом уменьшается число потерянных импульсов от капель малого размера, связанное с влиянием паразитной емкости. Скорость счета импульсов определяется с помощью счетчика. [c.48]

Емкостный пульсационный гигрометр. Принцип действия прибора основан на том, что диэлектрическая постоянная воздуха связана с его влажностью однозначной зависимостью. Измерение емкости производится на высоких частотах, в связи с этим емкостные гигрометры обладают малой инерционностью. Измерения пульсации влажности по величине емкости из-за малой амплитуды пульсаций очень сложны. [c.281]

Для особенно точных измерений в диапазоне высоких частот также применяют метод срыва колебаний, схематически показанный на рис. 202. Принципиальная схема его приведена на рис. 202, а. Измеряется изменяющийся анодный ток или постоянный анодный ток /а. На рис. 202, б представлены кривые этих величин в функции сопротивления Е и емкости С. Точки излома i и 2 (также и при высших частотах) очень резко выражены и вполне точно воспроизводимы. [c.235]

Схема компенсационной установки для измерения емкости двойного электрического слоя изображена на рис. 117. Метод состоит в сообщении поверхности металла и раствору некоторых малых количеств электричества AQ и —AQ и вычислении изменения потенциала электрода АУ и емкости. Чтобы электричество не тратилось на электрохимические реакции, при работе используется переменный ток высокой частоты. [c.166]

Диэлектрическая проницаемость показывает, насколько емкость заполненного материалом конденсатора больше емкости конденсатора, заполненного воздухом. Проводимость материала существенно влияет на результаты измерения с целью уменьшения ее влияния в контуре, включающем конденсатор, применяют ток высокой частоты. [c.286]

Ко второй группе установок, предназначенных только для измерения емкости относится прибор типа ИЕ, основанный на резонансном методе. Измерения в приборе ИЕ-2 производятся при частоте 465 кгц. Генератор высокой частоты (лампа /, рис. 4-11) содержит колебательный контур, состоящий из индуктивности I, переменной емкости g и изменяемой ступенями емкости i (четыре постоянных конденсатора по 200 пф). Параллельно контуру присоединяют испытуемый образец С , при этом частота генератора изменяется. Для получения первоначальной частоты уменьшают емкость переменного конденсатора. Для точной установки частоты генератора используется второй генера- тор — гетеродин с фиксированной постоянной частотой 465 кгц (лампа 4). Разность частот генератора и гетеродина определяется при настройке вначале при помощи телефона 6, а затем более 100 [c.100]

Наибольшая реактивная мощность составляет 100 ква, активная 1,5 квт. Емкость образца не должна превышать 15 000 пф. Напряжение на образце можно изменять в пределах от нуля до 20 кв (при частоте не свыше 2,8 Мгц). Погрешность при измерении напряжения не превосходит 5%. Если генератор высокой частоты не имеет встроенного прибора для измерения напряжения на образце, то при / р < Ю кв можно пользоваться ламповым вольтметром с делителем напряжения. При более высоких напряжениях применяют высоковольтные вольтметры (стр. 164). Погрешность измерений напряжений, с учетом погрешности делителя, не должна превышать 5%. Порядок проведения испытаний и расчет пробивной напряженности аналогичны описанным выше ( 6-2). [c.175]

Толщина электроизоляционных покрытий на металле может также измеряться с помощью электрических емкостных методов — на основе измерения величины емкости, образуемой между металлом, на который нанесено покрытие, и внешним электродом. Чаще всего такие измерения проводятся с применением напряжения высокой частоты. [c.208]

Вместе с тем толщина и диаметр плоского образца, а также толщина стенки трубки и ее длина должны выбираться так, чтобы емкость образца составляла не менее 40 пФ при испытаниях на частоте 1 ООО Гц и не менее 20 пФ на более высоких частотах. Толщина образца должна быть определена по результатам измерений в пяти точках с погрешностью не выше 1%. Толщина такой пленки может быть определена делением общей толщины пакета из п слоев на число слоев п. Можно находить толщину также расчетом по плотности материала О, кг/м , площади поверхности F, м2, и массе образца т, кг (однослойного или многослойного из п слоев). При этом толщина определится формулой [c.514]

В индикаторах с высокой частотой собственных колебаний применяются электрические методы измерения. Датчики, основанные на изменении емкости, индуктивности или сопротивления, питаются током повышенной частоты и после усиления изменений измерительного тока воздействуют на шлейфовый или катодный осциллограф. [c.227]

М — коэф. взаимоиндукции между антенной и приемником, М — то же между приемником и местным источником колебаний высокой частоты и /з — ток в контуре местного генератора, связанного с приемником). При измерениях больших величин Е (больше 30 У/м) используют метод приемной рамки, замкнутой на конденсатор переменной емкости и настраиваемой на волну передающей [c.547]

Экспериментальное нахождение Сн основано на измерениях резонансной частоты самого резонатора и двух резонансных частот последовательной комбинации резонатора и конденсаторов с емкостями Си и С,2. Если добротность резонатора достаточно высокая и справедливо неравенство [c.168]

Недостатком обычных вольтметров магнитоэлектрической, электромагнитной и других электротехнических систем является их низкая чувствительность и малое входное сопротивление, т. е. большая мощность, потребляемая ими из измерительной цепи. Этого недостатка нет у электронных вольтметров, у которых перед измерительным прибором стоит предварительный усилитель, обеспечивающий их высокую чувствительность и большое входное сопротивление. Примером такого вольтметра может служить вольтметр ВЗ-6 с несколькими шкалами, из которых при максимальной его чувствительности предел одной шкалы 500 мкВ. Преимуществом электронных вольтметров является широкий диапазон частот, в котором с их помощью можно проводить измерения, и высокое входное сопротивление. Указанный выше вольтметр предназначен для диапазона частот 5 Гц—1 МГц, имеет входное сопротивление 5 МОм и входную емкость 25 пФ. Некоторые марки вольтметров, как, например, В2-3, можно использовать на постоянном токе. [c.171]

В куметре УК-1 генератор Г индуктивно связан с катушкой связи, нагруженной на индуктивное сопротивление витка с небольшой индуктивностью в и ничтожным активным сопротивлением (рис. 4-8). Отсутствие в схеме сопротивления связи позволяет осуществлять измерение высокой добротности. Таким образом, отличительной особенностью схемы УК-1 по сравнению со схемой куметра КВ-1 состоит в том, что напряжение в измерительный резонансный контур вводится при помощи витка связи с весьма малым активным сопротивлением. Это напряжение i/o измеряется электронным вольтметром V , проградуированным в значениях множителя добротности М. Напряжение на образцовом конденсаторе измеряется вторым электронным вольтметром, проградуированным в значениях Q (при М = 1). Если М > 1, то показания, отсчитанные по шкале второго вольтметра, следует умножить на М. Настройка измерительного контура в резонанс производится с помощью основного и подстроечного конденсаторов, имеющих весьма малые значения собственной индуктивности. Емкость изменяется в пределах от 13 до 65 пф и может устанавливаться с точностью до 0,01 пф. С помощью этого куметра можно измерять емкость образцов в пределах от 30 до 60 пф и добротность от 80 до 1200. Погрешность измерения емкости (0,02Сд. + 1 пф), где Сд, — емкость образца. Погрешность измерения Q не более 10% при частотах ниже 100 Мгц. При переходе к более высоким частотам погрешность возрастает. На верхней горизонтальной панели имеются гнезда с зажимами для включения катушки (задние зажимы) и конденсатора (передние) левый передний зажим заземлен (рис. 4-8, б). Техника измерений куметром УК-1 аналогична описанной выше для куметра КВ-1. В связи с более высокими частотами необходимо, чтобы образец присоединялся с помощью коротких посеребренных проводников, имеющих малые индуктивность и активное сопротивление на высокой частоте. Необходим также хороший контакт между соединительными проводниками и зажимами прибора. [c.95]

Измерения соответствующих величин емкостей на низких частотах 1000 и 4800 ец производились на установке типа У-592 произ-лзводства завода Киевприбор , а на высоких частотах — резонансным методом. [c.10]

На высоких частотах собственная емкость диода увеличивает рассогласование на диодном конце кабеля, и это служит причиной погрешностей при измерении коэффициента шума, когда кабель не согласован со входом. Вычисления [10] показывают, что для о)С2о О,25 максимальная ошибка не должна превышать 1 дб. Для С= —2пфи 2о = 300 ом это соответствует частоте 70 Мгц. [c.62]

На высоких частотах измерения могут терять точность из-за существенного уменьшения импеданса входной цепи вследствие шунтирующего действия ел1костп прибора и входной емкости усилителя, чего можно избежать, вводя настройку входной цепи. [c.73]

Поверхность металла с пленкой энвивалентна электрической схеме, где емкость С т сопротивление Яг включены параллельно, а последовательно с ними включено сопротивление Я. Физический смысл —сопротивление электролита в порах и у тонких участков поверхности пленки. Величина сопротивления в порах отвечает Яи измеренному на высокой частоте. [c.29]

При подсоединении внешних цепей к вертикально отклоняющему входу из-за несогласования нагрузки может возникнуть помеха, искажающая входной сигнал. Эта помеха может быть уменьшена, если для подсоединения внешних цепей использовать коаксиальный кабель. Однако емкость используемого коаксиального кабеля и измерительного щупа, подсоединенного к этому кабелю, может быть достаточной, особенно на высоких частотах, для изменения входного импеданса осциллографа, что приведет к значительному влиянию нагрузочных цепей на измерительный тракт. Существует несколько разновидностей щупов для осциллографов, которые спроектированы так, чтобы увеличивать входной импеданс и, следовательно, уменьшать влияние нагрузки. Широко распространенный пассивный щуп для измерения напряжения является десятикратным аттенюатором (10 1). Этот щуп, как правило, состоит из резистора, равного 9 МОм, и конденсатора (Рис. 10.11). Такой измерительный щуп не только уменьшает емкость нагрузки, но понижает также и чувствительность по напряжению, так как такой щуп является К—С делителем напряжения (см. главу 9 и Рис. 9.28в). В состав активного щупа для измерения напряжения входит полевой транзистор, это позволяет решить проблему, связанную со снижением чувствительности по напряжению. Другой разновидностью щупов является щуп для измерения тока (Рис. 10.12). Такой измерительный щуп может быть укреплен вокруг проводника, по которому протекает ток. Физически такой щуп никак не влияет ни на один элемент, входящий в сосгав цепи, по которой протекает измеряемый ток. Такой тип щупа известен как токовый трансформатор. [c.151]

Как следует из уравнения (12.31), емкость или диэлектрическая проницаемость среды (жидкость-Ьгаз) однозначно характеризует величину б. Схема измерений, построенная на этом принципе,, показана на рис. 12.7, а. Обкладками конденсатора являются орошаемая поверхность 1 и пластина 2. Обычно площадь пластины не превышает 10 мм . Электронная аппаратура, измеряющая емкость, состоит из генератора высокой частоты 3, частотного детектора 4 и электронного потенциометра 5. По измеренной величине С толщина пленки определяется из уравнения [c.253]

Изменение чувствительности может быть произведено двумя способами путем введения добавочного сопротивления между детектором Да и микроамперметром или путем расстройки резонансного контура изменением емкости С5. Датчиком прибора ППМ-6 является катушка с ферритовым сердечником и с фер-ритовым концентратором поля. Датчик является индуктивностью колебательного контура, изменение его электрических свойств вызывает изменение частоты и напряжения генератора. При необходимости чувствительность прибора может быть доведена до такой величины, что при измерении покрытий с высокой проводимостью (например, медных) толщина покрытия в 5 мкм вызовет отклонение стрелки прибора на всю шкалу. [c.83]

Емкостные измерительные приборы. Изменение контролируемого размера влечет изменение величины воздушного зазора между пластинками конденсатора и, следовательно, изменение емкости. Так как емкость преобразователя составляет около 100 пФ, то измерение емкости практически возможно только с помощью высокочастотных методов с применением дорогостоящих вспомогательных устройств. Однако значительное преимущество емкостного метода заключается в возможности изготовления легких и жестких подвижных электродов и достижения высокой собственной частоты. Кроме того, по сравнению с индуктивным емкостной преобразователь имеет еще то преимущество, что у него значительно меньше обратное воздействие на измерительный шток, так как силы, возникающие от напряжения, приложенного на подвижные электроды, значительно меньше магнитных сил в индуктивном преобразователе. В конструктивном отношении емкостной преобразователь должен обладать незначительным рассеиванием, тщательно выполненной экранировкой, высококачественной изоляцией, простотой выполнения и достаточной механической жесткостью. Преобразователи изготовляют в виде двухпластинчатого конденсатора, из которых одна пластина подвижная, либо в виде трехпластинчатого конденсатора с одной подвижной и двумя неподвижными пластинами. [c.216]

Мост переменного тот типа Р5026 (ОКП 42 2522 0020) предназначен для измерения емкости и tg6 на частоте 50 Гц. Измерение осуществляется при высоком напряжении по прямой (оба электрода измеряемого объекта изолированы от земли) и по перевернутой схеме (один из электродов измеряемого объекта заземлен) при низком напряжении (от встроенного источника питания) — по прямой схеме. Основные метрологические характеристики моста приведены в табл. 29.18. Габаритные размеры 540x380x280 мм, масса 22 кг. Мост используется при температуре окружающего воздуха от 10 до 35 С и относительной влажности до 80 % и при температуре от —10 до +40 °С и относительной влажности до 90%. Изменение погрешности моста, вызванное отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной (в пределах рабочего диапазона температур), на каждые 10°С не превышает половины предела допускаемой основной погрешности. [c.371]

К приборам, основанным на резонансных методах, относятся куметры — измерители добротности. Для определения С и 10 6х диэлектрика в них используется принцип вариации реактивной проводимости. С генератором Г высокой частоты индуктивно связан контур, который состоит из катушки связи, сменной катушки индуктивности (Ь, Я ) и конденсатора переменной емкости С параллельно конденсатору включен электронный вольтметр, шкала которого проградуирована в единицах добротности параллельно, кроме того, к зажимам может присоединяться испытуемый конденсатор (рис. 4-8, а). Конденсатор переменной емкости практически не имеет потерь, поэтому сопротивление контура без образца равняется сопротивлению Катушка связи нагружена на безреактивное сопротивление / д, величина которого весьма мала по сравнению с сопротивлением контура Я поэтому можно считать, что весь ток, измеряемый миллиамперметром, практически идет через сопротивление Я . Подводимое напряжение, которое равно напряжению на сопротивлении при измерениях не должно меняться. С этой целью поддерживается один и тот же ток в цепи катушки связи величина тока контролируется термомиллиамперметром (рис. 4-7), а в некоторых схемах — с помощью вспомогательного вольтметра. Иногда напряжение вводится в контур индуктивным путем [c.92]

Использование принципа резонанса напряжений имеет ряд преимуществ по сравнению с резонансным трансформатором. В частности путем изменения параметров контура можно менять частоту испытательного напряжения, напряжение на анодном контуре значительно меньше испытательного напряжения. При мощности генератора 25 квт и емкости образца 100. . . Ъ0 пф испытательное напряжение может достигать 80 кв. Имеются высокочастотные испытательные установки с более широким диапазоном частот. В одной из таких установок (рис. 6-14, б) колебания, генерируемые возбудителем 1, после усиления воздействуют на мощный двухламповый каскад, собранный по двухтактной схеме. Колебательный контур состоит из катушки индуктивности и испытуемой емкости включение автотранс( рматорное. Регулирование напряжения высокой частоты производится путем изменения крутизны первой лампы усилителя воздействием на сеточное смещение. Напряжение на образце измеряется при посредстве емкостного делителя амплитудным ламповым вольтметром с симметричным входом, имеющим три предела измерений [c.175]

Задача 2-7. На рис. 2-1-6 изображена принципиальная схема куметра, удобного для измерения Ев н 12 й на частотах в интервале 50 кГц—50 МГц. Вначале при постоянной частоте / генератора и низком сопротивлении Го протекает определенный электрический ток высокой частоты, и на участке аа возникает определенное электрическое напряжение ё. Затем, изменяя емкость переменного воздушного конденсатора Сг, производят настройку так, чтобы [c.64]

Резонансный метод применяют главным образом при измерениях параметров нелинейного диэлектрика при высоких частотах. Для этой цели могут быть использованы куметр, прибор ИЕ2 и др. Резонанса достигают на основной частоте. Напряжение на образце иеобходимо контролировать электронным вольтметром необходимо также контролировать температуру образца. Поскольку от величины напряжения зависят емкость и tg образца, необходимо при измерениях поддерживать одно и то же напряжение, для чего приходится применять автономный генератор высокой частоты с регулируемым напряжением на выходе. [c.54]

Изменение контролируе.мого размера влечет за собой изменение величины воздушного зазора между пластинками конденсатора и, следовательно, изменение емкости. Так как емкость датчика составляет чаще всего около ШО пф, то измерение изменения емкости практически возможно только с помощью высокочастотных методов с применением дорогостоящих вспомогательных устройств и узлов. Однако значительное преимущество емкостного метода заключается в возможности изготовления легких и жестких подвижных электродов и достижения высокой собственной частоты. Кроме того, по сравнению с индуктивны.м емкостный датчик имеет еще то преимущество, что у него значительно меньше обратное воздействие на из.мерительный шток, так как силы, возникающие от напряжения, приложенного на подвижные электроды, значительно меньше магнитных сил в индуктивном датчике. В кон- [c.443]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...