Теоретическая часть.
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
ФГАОУ ВО «УрФУ имени Президента России Б. Н. Ельцина»
Физико-технологический институт
Кафедра экспериментальной физики
Отчёт по лабораторной работе № 3
«ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАДИОДЕТАЛЕЙ»
По дисциплине
«Метрология, стандартизация и сертификация»
Преподаватель: Соковнин С. Ю.
| Группа: Фт-380301
Студенты: ПестуновД. А. Рыжова А. А. Кузьмина Н. В.
|
|
Екатеринбург
Цель работы: Изучение методов измерения параметров радиоэлектронных компонентов и цепей.
Приборы и оборудование:
- МОСТ УНИВЕРСАЛЬНЫЙ Е7-4 (измеритель L, C, R универсальный)
Таблица 1. Техническая характеристика измерителя L, C, R универсального
t окружающей среды
| от 278 до 313 К (от +5 до +400С)
| относительная влажность воздуха
| до 90% при температуре до 303 К (300С)
| атмосферное давление
| 60-106 кПа
| напряжение сети
| 220±22 В( при частоте 50±0,5 Гц и содержанием гармоник до 5%)
220±11 В( при частоте 400±12 Гц и содержанием гармоник до 5%)
| напряженность внешнего электромагнитного поля
| не более величины, при которой напряжение, наводимое на измеряемый объект, достигает 10мВ (только для режима измерения сопротивления на постоянном токе)
| нормальные частоты прибора
| 100-1000 Гц и 0 Гц(постоянный ток)
| погрешность установки частот
| ±1%
| дополнительные погрешности измерения в интервале рабочих температур
| не превышают половины основной погрешности на каждые 100С изменения температуры (см. Таблицу 4)
| дополнительная погрешность измерения тангенса угла потерь и добротности в условиях повышенной влажности
| не превышает основной погрешности их измерения (см. Таблицу 4)
| Таблица 1. Техническая характеристика измерителя L, C, R универсального (продолжение)
отклонения моста от баланса
| половина основной погрешности измерения (конец стрелки индикатора отклоняется не менее чем на половину деления шкалы)(см. Таблицу 3 и 4)
| начальные параметры мостовой схемы
| не превышают: 0,5 пФ; 0,5 мкГ; 0,5 Ом
| поляризующее напряжение, которое можно подать на прибор
| до 30 В от внешнего источника
| ток подмагничивания, которой можно подать на прибор
| до 30 мА от внешнего источника
| время установления рабочего режима
| 15 мин.
| мощность, потребляемая от сети при номинальном напряжении
| не превышает 10 ВА
| допустимое время непрерывной работы в рабочих условиях
| 8 часов
| наработка на отказ
| 4000ч
| срок службы
| 10 лет
| срок хранения
| 10 лет (при допустимых условиях использования)
5 лет (при экстремальных условиях использования)
| технический ресурс
| 10000ч
| габаритные размеры
| 342х173х332мм
| масса
| 9 кг
|
Таблица 2. Диапазон измерений измерителя L, C, R универсального
Нормальная частота
| Сопротивление R
| Емкость и тангенс угла потерь, емкость и добротность
| Индуктивность и тангенс угла потерь, индуктивность и добротность
| С
| tg δ
| Q
| L*
| tg δ
| Q
| Постоянный ток
| 0,1 Ом – 10 Мом
(при повышенной влажности 0,1 Ом – 100 кОм)
|
|
|
|
|
|
| 100 Гц
| 0,1 Ом – 10 МОм
| 100пФ-1000мкФ
| 0,005-0,1
|
| 10мкГ-1000Г
| 0,005-0,1
|
| 100пФ-1000мкФ
|
| 0,1-30
| 10мкГ-1000Г
|
| 0,1-30
| 1000 Гц
| 0,1 Ом – 10 МОм
| 0,5пФ-100мкФ
| 0,005-0,1
|
| 0,3мкГ-100Г
| 0,005-0,1
|
| 0,5пФ-100мкФ
|
| 0,1-30
| 0,3мкГ-100Г
|
| 0,1-30
| *возможно измерение индуктивностей в пределах от 10 мкГ до 10 мГ в диапазоне частот 100 Гц – 5 кГц при питании моста от внешнего генератора и напряжении сети 220±22 В, частотой 50±0,5 Гц (основная погрешность измерения индуктивности не превышает ± , а дополнительная погрешность не превышает ± на каждые 100С отклонения температуры от нормальной)
| Таблица 3. Поддиапазон измерений с пределами измерителя L, C, R универсального
Поддиапазон
| Сопротивление
| Емкость
| Индуктивность
| Нормальная частота, Гц
| Нормальная частота, Гц
| Нормальная частота, Гц
| 0; 100; 1000
|
|
|
|
|
| 0,1 – 10 Ом
| 100 – 1000 мкФ
| 10 – 100 мкФ
| 100 – 1000 мкГ
| 0,3 – 100 мкГ
|
| 10 – 100 Ом
| 10 – 100 мкФ
| 1 – 10 мкФ
| 1 – 10 мГ
| 100 – 1000 мкГ
|
| 100 – 1000 Ом
| 1 – 10 мкФ
| 100 – 1000 нФ
| 10 – 100 мГ
| 1 -10 мГ
|
| 1 – 10 кОм
| 100 – 1000 нФ
| 10 – 100 нФ
| 100 – 1000 мГ
| 10 – 100 мГ
|
| 10 – 100 кОм
| 10 – 100 нФ
| 1 – 10 нФ
| 1 – 10 Г
| 100 – 1000 мГ
|
| 100 – 1000 кОм
| 1 – 10 нФ
| 100 – 1000 пФ
| 10 – 100 Г
| 1 -10 Г
|
| 1 – 10 МОм
| 100 – 1000 пФ
| 0,5 – 100 пФ
| 100 – 1000 Г
| 10 -100 Г
|
Таблица 4. Основные погрешности измерений для поддиапазонов измерителя L, C, R универсального
Измеряемая величина
| Пределы измерения
| Номер поддиапазона
| Основная погрешность
|
| 100 Гц
| 1000 Гц
| Емкость при Q≥1 или при tg δ≤0,1
| 0,5 – 1000 пФ
| -
|
| 6 – 7
| ± ,
| 1000 пФ – 10 мкФ
| -
| 3 – 6
| 2 – 5
| ±1%
| 10 – 1000 мкФ
| -
| 1 – 2
|
| ±2%
| Емкость при Q<1
| 0,5 – 1000 пФ
| -
|
| 6 – 7
| ±
| 1000 пФ – 10 мкФ
| -
| 3 – 6
| 2 – 5
| ±
| 10 – 1000 мкФ
| -
| 1 – 2
|
| ±
| Индуктивность при Q≥1 или при tg δ≤0,1
| 0,3 – 100 мкГ
| -
|
|
| ±
| 100 мкГ - 10Г
| -
| 1 – 5
| 2 – 6
| ±1%
| 10 – 1000 Г
| -
| 6 – 7
|
| ±2%
| Индуктивность при Q<1
| 0,3 – 100 мкГ
| -
| -
|
| ±
| 100 мкГ - 10Г
| -
| 1 – 5
| 2 – 6
| ±
| 10 – 1000 Г
| -
| 6 - 7
|
| ±
| Таблица 4. Основные погрешности измерений для поддиапазонов измерителя L, C, R универсального (продолжение)
- резистор R0=470Ом ± 5% (Rmin=446,5Ом, Rmax=493,5Ом)
- конденсатор C0=0,05 ± 10% мкФ (Сmin=0,045 мкФ, Cmax=0,055 мкФ; допустимое напряжение= 200В)
- катушка индуктивности L0=2мГн ± 2% (Lmin=1,96 мГн, Lmax=2,04 мГн)
Теоретическая часть.
Принцип действия измерителя, используемого в работе основан на действии измерительных мостов:
Рис. 1. Мост постоянного тока для измерения сопротивления
Рис. 2. Мост переменного тока для измерения сопротивления
Рис. 3. Мост для измерения индуктивности
Рис. 4. Мост для измерения емкости
Подробное описание принципы действия и формул расчёта для данных мостов находится в технической документации к данной лабораторной работе.
|