שיפור מד הקיבול והשראות. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

שיפור מד הקיבול והשראות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

מדי קיבול ושראות פשוטים, כמו אלה המתוארים ב-[1, 2], הם בעלי דיוק מדידה נמוך. כדי להבין את הסיבות שלה, שקול את עקרון המדידה, המסביר איור. 1.

בעת מדידת הקיבול (איור 1, א), הקבל Сx מקבל מטען q = U·СХ ממקור המתח U, ולאחר מיתוג באמצעות המתג S, זרם הפריקה זורם דרך מכשיר המדידה. מדידת השראות (איור 1b) מבוססת גם על רישום זרם הפריקה הזורם במעגל המדידה. אם נקבל את המיתוג כמיידי, אז המטען נקבע כאן על ידי היחס בין השטף המגנטי בהשראות, שווה ל-I Lx, להתנגדות הכוללת של מעגל DC R ו-+RL, כלומר q \u1d XNUMX-Lx / (R ו-+RL) בפועל, המיתוג מתבצע מעת לעת בתדר f באמצעות מתגים אלקטרוניים, ומכשיר המדידה רושם את הרכיב הישיר של הזרם Ii = q -f.

שיפור מד הקיבול והשראות

הסיבה הראשונה לשגיאות מדידה במכשירים המתוארים קשורה לרגישות הבלתי מספקת של המיקרו-אמפר המודד את הנוכחי Ii. בשל כך, יש לבחור את תדר המיתוג f גבוה, והקבל Cx לאחר ניתוקו ממעגל המדידה עדיין שומר על חלק ניכר מהמטען ההתחלתי q, מה שמפחית במידת מה את הזרם הנמדד בפועל Ii. ירידה זו תלויה בקיבול של הקבל: ככל שהוא קטן יותר, פריקת הקבל שלמה יותר. לכן, קנה המידה של מכשיר המדידה חייב להיות לא ליניארי, ושימוש בסולם הליניארי של המיקרו-אמפר עצמו יכול להוביל לשגיאה של כמה אחוזים.

במקרה של מדידות השראות, בנוסף לשגיאה עקב תדירות המיתוג הגבוהה והאי-ליניאריות הנלווית, מתרחשת שגיאה נוספת עבור סלילים עם התנגדות פיתול ניכרת RL. אם, למשל, המכשיר מכויל כנגד השראות ייחוס עם התנגדות משלו RL, הרבה פחות מ-Ri, ואז השראות הסליל נמדדת עם התנגדות RL התואמת ל-R, אזי הקריאות יחסרו ב-(Ri + RL ) / רי פעמים. לעיתים יש צורך לקחת בחשבון התנגדות אקטיבית בעת כיול כנגד משנקי ייחוס, שכן, למשל, למשנק DM-0,1 עם השראות של 500 μH יש RL = 10 אוהם.

כדי לבטל את מקורות השגיאה שצוינו, שונה חלק המדידה של המכשיר מ-[2] (איור 2). הודות לשימוש במגבר OP DA1, רגישות המד גדלה פי 10 מבחינת זרם, ותדירות המיתוג מופחתת באותה כמות בגבולות המקבילים. כתוצאה מכך, האי-לינאריות של הסולם הפכה לפחות מ-1%.

(לחץ להגדלה)

הגבולות העליונים של מדידת הקיבול וההשראות בתדר מיתוג של 1 מגה-הרץ עם מיקרו-אמפר M24 ב-100 מיקרו-אמפר הם 10 pF ו-1 מיקרו-שעה, בהתאמה. ההפחתה בקיבולת ההרכבה מושגת על ידי הצגת מהדק שלישי נוסף עבור סלילים וקבלים נמדדים וביטול מתג L-C. בנוסף, דיודות המיתוג VD1-VD3 מולחמות על ידי אחד מהמובילים ישירות לטרמינלים. כתוצאה מכך, עם מלחציים חופשיים, קיבול ההרכבה, שניתן לשפוט לפי סטיית החץ מאפס, הוא פחות מ-1 pF.

תדר המיתוג בתוך 10 uF ו-1 H נמוך מאוד ומסתכם ב-1 הרץ. במקרה זה, האינרציה של המיקרו-אמפר אינה מספיקה כדי להחליק את התנודות של החץ, ולכן הקיבול של הקבל C2 נבחר להיות 4700 μF. כאשר מודדים בתדר זה, זמן התייצבות המצביע עולה לעשרות שניות. בגבולות אחרים עם תדר מיתוג גבוה יותר, מספיק קיבול של כ-470 μF, ואז זמן המדידה הוא שניות. במתג גבולות המדידה, רצוי להוסיף קבוצת אנשי קשר הכוללת את מלוא הקיבולת של C2 רק בגבול אחרון זה.

u= R1 + R2. עם התנגדות משמעותית של הפיתול, יש להפחית את הערך של החלק המוכנס (הימני) של R1 כך שהערך הכולל R and = RL + R1 + R2 יישאר ללא שינוי. אם קיים נגד דיוק, הוא עשוי להיות מסופק עם סולם מדורג. העיצוב משתמש בנגד רגיל SP2-3b, ולכן מתווספים שקעים XS4, XS5 למדידת חלק הפלט של R1 עם אוהםמטר המשמש למדידת ההתנגדות של הפיתול.

כדי להחליף את האלמנטים הנבדקים, עוקב פולט משלים על טרנזיסטורים VT1, VT2 משמש למקור הכוח, שאליו מוזנים פולסי מתח בצורת פיתול דרך האלמנטים המחוברים במקביל R5, C5. תדר המיתוג הנדרש נקבע על ידי מתנד מהוד קוורץ ורצף של מונים מחלקים עשרוניים שנעשו על מעגלים מיקרו מסדרת K176 או K561. חלק זה של התכנית לא היה שונה בשום צורה מזה המובא ב[2] ולכן מושמט כאן.

כדי שתנודות במתח האספקה לא יכניסו שגיאה נוספת למדידות, מסופק מתח של +9 V לחלק זה של המעגל ולמתג מהמייצב. אספקת החשמל של מגבר ההפעלה DA1 מותרת ממקור מתח עם מתחים לא יציבים של ±12 וולט; כדי למנוע הפרעות ממעצב הפולסים, קבלים C3, C4 מתווספים למעגל החשמל, הממוקמים ליד המיקרו-מעגל הזה.

הגדרת המונה מסתכמת באיפוס מכשיר המדידה עם הנגד R4 באחד הגבולות הגדולים ("1 μF" או "0,1 μF"), כיול ע"י קבל ייחוס עם התאמה ע"י הנגד R3, ולאחר מכן ע"י השראות ייחוס עם התאמה ע"י R2 (במנוע זה של הנגד R1 קובע את ההתנגדות שלו בין XS4 ל-XS5, שווה להתנגדות של סליל הסליל). נגדי גוזם R2, R3 הם עדיף רב-סיבובים (SP5-2, SP5-22 וכו').

ספרות

Stepanov A. פשוט מד LC. - רדיו, 1982, מס' 3, עמ'. 47, 48.
Terentiev E. מד קיבול ושראות. - רדיו, 1995, מס' 4, עמ'. 37.

מחבר: V.Ivanov, Rostov-on-Don

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

עכבר המחשב משנה את הדרך בה אנו רואים את העולם סביבנו 29.12.2013

אפילו חוויה קלה של שימוש בעכבר מחשב משנה לחלוטין את תפיסת האדם את תנועותיו. הודות לעבודה עם עכבר מחשב, אדם מתחיל "להכליל" את פעולותיו הרבה יותר טוב ולנווט בחלל. למסקנה זו הגיעו נוירופיזיולוגים שפרסמו מאמר בכתב העת Current Biology.

בניסוי יוצא דופן, שנערך על ידי קורדינג ועמיתיו, השתתפו 18 מתנדבים מסין. למחצית מהאנשים האלה מעולם לא היה ניסיון עם עכבר מחשב. החוקרים ביקשו מהנבדקים שלהם לעבור מבחן קל - לגעת באחת משמונה הנקודות במסך ה-LCD, הממוקם על פני השולחן, ולהניע את ידם מתחתיו.

"לעבודה על מחשב יכולות להיות שתי בעיות: גדלי תצוגה יכולים להיות שונים, ודגמי עכברים קיימים מזיזים את הסמן על המסך במהירויות שונות. כשאנחנו מתחילים לעבוד על מחשב חדש, אנחנו רוצים להתרגל אליו ולא ללמוד הכל. את התנועות שוב.אם אדם יודע כיצד "להכליל" את מעשיו, הוא צריך לעשות רק תנועה אחת ל"כיול עצמי", אומר קונרד קורדינג מאוניברסיטת נורת'ווסטרן בשיקגו.

שתי קבוצות המתנדבים התמודדו עם המשימה באותה מידה, עם זאת, הנבדקים שהיו להם ניסיון קודם עם עכבר מחשב הסתגלו במהירות למצבים שבהם נאלצו להזיז את ידם לנקודה חריגה. ניתן להסיק שהמוח שלהם היה מסוגל יותר "להכליל" את הטכניקות והמידע שהם קיבלו במהלך האימון.

לאחר שגילו את התופעה הזו, החליטו החוקרים לברר מה יקרה אם הסינים ה"אנאלפביתים" ילמדו להשתמש בעכבר עוד לפני תחילת הניסוי. לשם כך הם גייסו קבוצה נוספת של מתנדבים ולימדו את מחלקותיהם "אוריינות" בעזרת משחקי מחשב במשך שבועיים.

לאחר שבועיים של הכשרה, המתנדבים החלו "להכליל" את תנועותיהם באותה מידה כמו את המקצועות ה"קרואים". מכיוון שבמדינות מפותחות כמעט כל האנשים יודעים לעבוד עם מחשב, מחברי המאמר הציעו לקחת זאת בחשבון במהלך המחקר על אזורי המוח האנושי האחראים על קואורדינציה ותנועה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ למה טוקאן צריך מקור

▪ טלוויזיית OLED מעוקלת מבית סמסונג

▪ קריסטל LED אינפרא אדום יעיל מבית Osram

▪ ספינת חופש עיר צפה

▪ Avnet BCM4343W IoT Starter Kit עבור IoT

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ מדור האתר תאורה. בחירת מאמרים

▪ מאמר ראש מעל עקבים. ביטוי פופולרי

▪ מאמר איזו מדינה, שאין לה הרים, מפורסמת בזכות הכותרת שלה גולש? תשובה מפורטת

▪ מאמר שיאי מזג אוויר. חוֹם. עצות לטיול

▪ מאמר מדידה של אי-לינאריות של מתח סוויפ. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר שיפור הסלקטיביות של מקלטים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר