9zip.ru Інструкції Вимірювання частоти індикатором резонансу
Термоелектричний міліамперметр володіє малим опором, і тому його можна включати навіть безпосередньо в контур частотоміра, не побоюючись різкого притуплення резонансної кривої.
В області дециметрових і сантиметрових хвиль в якості індикатора резонансу можна застосувати болометр або термістор, що поміщається в електромагнітне поле коливальні системи частотоміра і сполучається з мостом постійного струму. Однак застосування в якості індикатора кристалічного детектора і гальванометра набагато простіше і зручніше.
Метод реакції. Генератор з самозбудженням, анодний контур якого индуктивно пов'язаний з частотоміром, які не мають індикатора. Контур волномера вносить в контур генератора активний і реактивний опори. При цьому, якщо частотомір налаштований в резонанс з генератором. то що вноситься активний опір максимально, а внесене реактивний опір дорівнює нулю. Це означає, що при налаштуванні в резонанс частотомер поглинає з контуру генератора максимальну потужність і не впливає на частоту коливань, порушуваних генератором На цій підставі можна робити настроювання частотоміра в резонанс з частотою генератора, користуючись показаннями приладів, включених в ланцюгах генератора.
При наближенні настройки частотоміра до резонансної ток в контурі генератора починає спадати і досягає мінімуму при налаштуванні частотоміра в резонанс з генератором. коли має місце максимальне відсмоктування потужності.
Відповідно до змін струму змінюється і напруга, наводимое цим струмом в гратчастої котушці, а отже, і постійна складова струму сітки, що виникає внаслідок випрямлення в ланцюзі сітки прикладеного до неї змінної напруги. При налаштуванні частотоміра в резонанс з генератором сітковий струм буде мінімальним. Показання ж магнітоелектричного миллиамперметра, що вимірює постійну складову анодного струму, будуть проходити через максимум внаслідок того, що струм проходить через мінімум. Сума ж цих струмів незмінна і дорівнює току емісії катода лампи.
Зв'язок частотоміра з генератором повинна бути слабкою. В іншому випадку буде впливати явища затягування.
Описані способи вимірювання частоти є варіанти так званої реактивної схеми включення резонансногочастотоміри, яка характеризується тим, що коливальна система частотоміра має тільки одну зв'язок - з генератором (або з навантаженням).
Приклад реактивної схеми включення частотоміри стосовно діапазону дециметрових і сантиметрових хвиль. Зв'язок між коливальної системою частотоміра і лінією передачі енергії вибирається так, щоб не настроєних хвилемір не чинив помітного впливу на передачу потужності по лінії. При налаштуванні ж в резонанс частотомер поглинає помітну частину потужності, що відзначається по спадання показань індикатора, пов'язаного з генератором (або з навантаженням).
Різновидом реактивної схеми включення частотоміри є наступна: при розладнаному резонаторі прилад на виході детектора дає максимальне показання. При налаштуванні ж в резонанс частотомер відсмоктує частина потужності, що розповсюджується в детекторной лінії; внаслідок цього ток в детекторному приладі падає до мінімуму. Після виконання вимірювання слід частотомер засмутити, щоб він не порушував нормальної роботи схеми.
Основні джерела похибок резонансних частотоміри обумовлені наступними причинами:
1. Під впливом коливань температури і вологості навколишнього середовища і зносу деталей може змінюватися власна частота резонуючій системи. З метою усунення цих впливів конденсатори частотомеров виконують з великим повітряним
зазором і застосовують в них хорошу ізоляцію, котушки роблять добре захищеними від механічних пошкоджень, що можуть статися при їх зміні, і витримують на старіння, температурні коефіцієнти котушки і конденсатора роблять різних знаків, вибираючи для цього відповідні матеріали, і т. п.
Контури об'ємних і коаксіальних частотомеров виготовляють з инвара або інших сплавів з малим температурним коефіцієнтом лінійного розширення; шляхом же поєднання металів з різними коефіцієнтами лінійного розширення здійснюють температурну компенсацію. На результати вимірювання частоти за допомогою об'ємних частотомеров може вплинути змінна вологість повітря, яка разом зі змінною температурою викликає зміна діелектричної постійної повітря, а тим самим і власної довжини хвилі резонатора. З метою усунення цього впливу об'ємні частотоміри постачають вологопоглинача або виконують герметично закритими.
2. Відлік, що знімається зі шкали конденсатора частотоміра із зосередженими постійними, завжди виконується з відомою помилкою; отже, і частота, находимая по градуювальної таблиці або кривої, визначається з помилкою.
3. Третя причина похибок обумовлена тим, що при налаштуванні частотоміра зміни показань його індикатора відбуваються по резонансній кривій. Так як вершина її затуплена, то точна фіксація резонансу може виявитися скрутною, і тим більшою мірою, чим менше добротність контуру. Найбільш сильно дає себе знати розглянутий джерело похибок у разі резонансних частотоміри з зосередженими параметрами.
Слід зазначити, що резонансний частотомір застосуємо для вимірювання як немодульованих, так і модульованих по амплітуді коливань. Якщо модулирующая частота відносно велика в порівнянні з пропускною здатністю вимірювальної коливальні системи, то за допомогою останньої можна окремо виміряти несучу і бічні частоти. Практично, однак, модулирующая частота завжди багато менше несучої частоти. Це означає, що на коливальний контур впливають коливання спектра частот, досить близьких один до одного. Отже, картина резонансу в вимірювальному контурі буде спостерігатися вже не при одній частоті, як у випадку немодульованих коливань, а в деякій області частот. Виходить ефект, як би еквівалентний розширенню резонансної кривої, що неминуче погіршить точність вимірювання, і тим значніше, чим вище модулирующая частота. Результати вимірювання визначать несучу частоту.
З метою ослаблення впливу даної причини на точність вимірювання контур частотоміра конструюють так, щоб згасання його було якомога менше; крім того, індикатор резонансу вибирають так, щоб активний опір, що вноситься ним у контур частотоміра, також було якомога менше. З цієї точки зору найкращим індикатором резонансу слід визнати ламповий вольтметр.
4. Грубі помилки вимірювання частоти можуть вийти в тому випадку, коли досліджуваний генератор. крім основного коливання, створює гармоніки і частотомір виявиться налаштованим на будь-яку досить сильну з цих гармонік. Це особливо можливо, якщо невідомий навіть порядок вимірюваної частоти. У таких випадках слід з'ясувати, чи не налаштовується чи частотомер в резонанс при інших положеннях його органу настройки. Якщо при цьому будуть виходити резонансні настройки, що відрізняються по частоті на одну і ту ж величину, то ця величина і являє собою основну частоту генератора. Її слід уточнити, налаштувавши на неї частотомер.
У разі коаксіальних або об'ємних частотомеров помилка може вийти ще й внаслідок неоднозначності настройки частотоміра. Наприклад, разомкнутая на кінці Чвертьхвильова лінія теоретично виявляється одночасно налаштованої не тільки на основну хвилю l, а й на третю, п'яту, сьому і наступні непарні гармоніки цієї хвилі. Однак фактично в коаксіальному четвертьволновий частотоміри внаслідок ємнісний навантаження відкритого кінця лінії гармоніки не будуть точно кратними основній частоті. Тому налаштування частотоміра на основну частоту генератора і на її третю, п'яту і наступні непарні гармоніки не співпадуть між собою, а будуть лежати близько один від одного. У такому випадку при вимірі частоти генератора, що створює гармоніки, індикатор частотоміра може відзначити ряд близько розташованих резонансних налаштувань Налаштування на основну хвилю зазвичай визначають за найбільшою показання індикатора.
В об'ємному частотоміри гармоніки генератора можуть порушити коливання більш високих типів хвиль, настройки на які можуть виявитися розташованими дуже близько до налаштування на основну частоту генератора, що збуджує в частотоміри основний тип хвилі.