1.3 Экспериментальная часть

а) Описание экспериментального стенда. Стенд состоит из набора резисторов , набора конденсаторов, набора катушек индуктивности, системы индуктивно связанных катушек, измерительного моста, работающего как на постоянном, так и на переменном токе и измерителя добротности Е9-4.

б) Порядок выполнения работы.

1. Включить измерительный мост в режиме измерений на постоянном токе, установив его минимальную чувствительность.

2. Выбрать режим измерения активных сопротивлений (резисторов).

3. Соединить клеммы объекта измерения с клеммами измеряемого резистора на лабораторном макете.

4. Подбором эталонного сопротивления в переменном плече добиваться баланса моста (минимальное отклонение стрелочного индикатора), последовательно увеличивая чувствительность индикатора.

5. Произвести отсчет величины по эталонному сопротивлению с учетом множителя пределов измерения, результат записать.

6. Произвести аналогичные измерения резисторов и, результаты записать.Внимание! При переключении измеряемых резисторов устанавливать минимальную чувствительность индикатора, чтобы избежать его перегрузки!

7. Переключить измерительный мост в режим измерения на переменном токе.

8. Произвести измерения параметров сопротивлений с учетом того, что баланс моста на переменном токе достигается путем регулировки эталонного сопротивления до минимального отклонения стрелочного индикатора от нулевого значения. Для компенсации реактивной составляющей полного сопротивления использовать регулировку. Результаты записать.

9. Измерения параметров емкостей и катушек индуктивности ведутся только на переменном токе на частоте 1000 Гц. При этом возможны две эквивалентные схемы (последовательная и параллельная), изображенные на рис. 1.8.

Рис.!.8 Параллельные (а,в) и последовательные (б,г) эквивалентные схемы конденсатора и катушки индуктивности.

Балансировка моста осуществляется регулировкой эталонного сопротивления и ручкой до достижения минимального отклонения стрелочного индикатора от нулевого значения. Отсчет последних величин производится по шкале этой ручки с умножением на коэффициент предела, указанный на боковой стенке прибора.

10. Измерить параметры конденсаторов и катушек индуктивностидля всех эквивалентных схем. Результаты записать.

11. Измерить значение коэффициента взаимной индуктивности системы, состоящей из двух связанных катушек индуктивности, пользуясь согласным и встречным включением катушек, как было показано выше в разделе «Теория». Результаты записать, выключить измерительный мост.

12. Перейти к измерениям с помощью измерителя добротности Е9-4, для чего переключатель режимов работы поставить в положение «Уст.нуля», ручку «Уровень» - в крайнее левое положение и включить прибор тумблером «сеть». После 10-минутного прогрева переключатель «Шкалы » поставить в положение «60», ручками «Нуль» и «Нуль уровня» установить нули встроенных вольтметров. Если этими ручками нули не устанавливаются, то нужно произвести дополнительную регулировку ручками, шлицы которых выведены на заднюю стенку. Перевести переключатель режимов работы в положение «Калибровка», ручкой «Уровень» установить стрелку вольтметра на красную риску, а потенциометром с гравировкой «60» установить стрелку вольтметра «» на конечную риску «60». Аналогично установить нули и откалибровать шкалы добротностей «400» и «600», регулируя соответствующие потенциометры. Переключатель режимов работы поставить в положение «Измерение». Прибор готов к работе.

13. Измеряемую катушку индуктивности подключить к клеммам , а нониусный конденсатор установить на нуль. Настроить контур в резонанс на требуемой частоте (частоты для различных пределов измерения указаны в таблице на передней стенке прибора). Произвести отсчет индуктивности по градуированной шкале эталонного конденсатора с учетом множителя шкалы, приведенного на передней стенке прибора. По шкале вольтметра «» произвести измерение добротности. Измерения произвести как при снятом экране с катушки, так и в экране, результаты записать.

14. Для катушки снять зависимость добротностиот частоты генератора, для чего в установленном диапазоне частот выбрать 8-10 равноотстоящих частот. На каждой из них определить, всякий раз добиваясь условий резонанса регулировкой эталонного конденсатора. Зависимостьснять для катушкив экране и без него, результаты записать.

15. Измерить собственную емкость катушки в экране и без него. Для этого поставить эталонный конденсатор в положение 50 пФ (обозначим эту емкость символом). Изменяя частоту генератора, получить условия резонанса, записать значение этой частоты. Установить частоту генератораи снова восстановить условия резонанса при новом значении емкостиэталонного конденсатора. Собственная емкость катушки может быть получена по формуле

(1.27)

16. В отчете привести результаты всех перечисленных выше измерений, оценить их точность с указанием погрешности измерений, дать объяснения всех полученных результатов, построить графики полученных зависимостей.

в)Контрольные вопросы:

1. Мостовой метод измерения параметров пассивных элементов, условие баланса мостовой схемы.

2. Резонансный метод измерения параметров реактивных элементов.

3. Параметры и эквивалентные схемы линейных пассивных элементов.