Часть 2. Калибровка пояса роговского и омического делителя напряжений.

Используемые приборы и оборудование:

Генератор импульсов Г5-59

Осциллограф С1-70 (Rвх = 1МОм)

Трансформатор тока

Набор резисторов

Радиочастотные кабели и соединители

2.1. Описание установки.

Блок - схема измерений представлена на рис.9.

Рис.9. Блок - схема измерений :

а) - для калибровки трансформатора тока (пояса Роговского);

б) - для калибровки делителя напряжений.

Калибровка трансформатора тока (пояса Роговского) заключается в сравнении рассчитанной по формуле (13) величины тока, текущего сквозь пояс, с истинным значением тока в этой цепи.

При калибровке импульс напряжения прямоугольной формы с генератора 1 подаётся на медную шину, проходящую сквозь трансформатор тока 2. Другим концом эта шина соединяется с нагрузочным резистором Rн, сигнал с которого подаётся на "вход I (Y1)" осциллографа 3. На другой "вход II (Y2)" осциллографа подаётся сигнал с измерительного резистора R'н трансформатора тока. Таким образом, на экране осциллографа можно сравнить форму импульса тока в основной цепи с формой импульса тока в цепи трансформатора тока и определить его чувствительность.

Калибровка делителя напряжения заключается в сравнении величины напряжения, рассчитанного по формуле (2), с истинным значением напряжения на входе делителя.

В этом случае (рис.9,б) импульс с генератора 2 подаётся на коаксиальный переходник с одним выходом и двумя входами ("тройник") 5, и нагрузочный резистор Rн = 50 Ом, сигнал с которого поступает на "вход I (Y1)" осциллографа 3. Выход "тройника" подсоединяется к входу делителя напряжения 4, состоящему из двух резисторов Rв (или Rв) и Rн. Нижнее плечо делителя Rн = 50 Ом подсоединяется к входу осциллографа "вход II (Y2)". В этом случае на экране осциллографа можно сравнить величину и форму импульса в основной цепи с соответствующими характеристиками импульса с делителя напряжений.

Следует заметить, что в стробоскопическом варианте входы осциллографа С1-70 являются низкоомными (Rвх = 50 Ом, см. рис.9). В связи с этим при вычислении амплитуды напряжения с сопротивлений Rн в обоих вариантах измерений эту особенность необходимо учитывать.

R = (Rн·Rвх) / (Rн + Rвх)

Все подсоединения в схемах выполняются коаксиальными кабелями РК-50 (с волновым сопротивлением Z = 50 Ом), что обеспечивает хорошее согласование сопротивления нагрузки с кабелем. В обоих вариантах схемы на вход развёртки осциллографа необходимо подавать синхронизирующий сигнал с генератора.

2.2. Порядок выполнения работы

1. Изучить технические описания и правила эксплуатации генератора импульсов Г5-59 и осциллографа С1-70 в стробоскопическом варианте.

2. Произвести балансировку и калибровку осциллографа.

3. Собрать электрическую схему измерений в соответствии с рис.9,а.

4. Получить с генератора на нагрузке Rн = 50 Ом импульсы положительной полярности с параметрами: частота повторения f= 30 кГц, длительностью t = 1мкс, амплитуда U = 5В, рассчитать ток, текущий через Rн. (Обязательно учесть наличие сопротивления входа Rвх осциллографа!).

5. Рассчитать теоретическую чувствительность применяемого трансформатора тока (число витков n = 47).

6. Произвести измерение параметров импульсов с Rн и Rн одновременно на обоих каналах осциллографа. Зарисовать осциллограммы им пульсов.

7. Рассчитать амплитуду тока Iи, текущего сквозь трансформатор тока, на основании измерений амплитуды импульса напряжения U_Rн в цепи трансформатора тока. Сравнить полученное значение с величиной тока Iн, полученного на основании одновременных измерений параметров импульса на Rн в другом канале осциллографа.

8. Повторить действия п.п.4-7 для импульсов с параметрами: f = 30 кГц, U = 2В; t=500нс.

9. Собрать электрическую схему измерений в соответствии с рис. 9,б. Rв = 1кОм.

10. Получить с генератора на нагрузке Rн импульсы положительной полярности с f = 30кГц, U = 5В, t = 1мкс.

11. Получить на экране осциллографа импульсы с делителя Rн и с нагрузочного резистора Rн.

12. Изменяя коэффициент усиления на входах осциллографа добиться, по возможности, одинаковой амплитуды импульсов на осциллограммах. Зарисовать осциллограммы обоих импульсов.

13. Рассчитать коэффициент деления К исследуемого делителя и сравнить вычисленное значение напряжения на входе делителя с одновременно измеренным напряжением на нагрузке Rн.

14. Заменить верхнее плечо делителя напряжения на Rв = 5 кОм.

15. Повторить п.п. 10-13.