ЧАСТОТОМЕР -  ИЗМЕРИТЕЛЬ L и С

В домашних лабораториях радиолюбителей все чаще и чаще можно увидеть цифровую измерительную аппаратуру, в частности частотомеры. С помощью простой приставки, собранной всего на трех транзисторах , цифровой частотомер можно превратить в измеритель L и С. На транзисторах VT1 и VT2 выполнен генератор, частотозадающие элементы которого (конденсатор и катушка) подключаются соответственно к зажимам XTI. ХТ2 и ХТЗ, ХТ4. Через развязывающий каскад — эмитерный повторитель на транзисторе VT3 высокочастотное напряжение с генератора поступает на вход частотомера.

Для измерении L и С с помощью этой приставки необходимо, конечно, подобрать несколько образцовых конденсаторов и изготовить несколько образцовых катушек. В дальнейшем по известным частоте генерации (ее отсчитывают по частотомеру) и индуктивности или емкости эталона рассчитывают соответственно емкость конденсатора или индуктивность  катушки   по   формуле



Налаживание пристваки сводится к подбору резистора RI по устойчивой генерации при использовании контуров с низким эквивалентным сопротивлением, т. е. с малой добротностью Q и (или) небольшим характеристическим сопротивлением Q=L/C. Налаживание приставки можно считать законченным. если генератор самовозбуждается с контуром, образованным катушкой с добротностью около 30 и индуктивностью примерно 5 мкГн и конденсатором емкостью 0,022 мкФ.

Следует отметить, что при использовании катушек с индуктивностью несколько генри иногда наблюдается возбуждение генератора в релаксационном режиме, когда частота генерации слабо зависит от емкости конденсатора, входящего в контур. Характерная особенность этого режима — существенное изменение частоты генерации при незначительных колебаниях напряжении питании.


Собственная емкость генератора достигает нескольких десятков микрофарад, что необходимо учитывать при измерениях. Практичаски с приемлемой точностью можно измерять (не усложняя вычислений) емкость конденсаторов, начиная примерно с 500 пФ. Из этих же соображений образцовые конденсаторы для измерения индуктивности должны иметь емкость не менее 1000 пФ.


Если в цифровом частотомере предусмотрен режим измерения периода колебаний, то измерение индуктивности можно существенно упростить, воспользовавшись образцовым конденсатором ёмкостью 25 300 пФ. В этом случае индуктивность катушки в микрогенри рассчитывают по формуле
L=T в квадрате.

где Т — период колебаний а микросекундах.
Разумеется, приставку можно использовать совместно и с аналоговыми частотомерами. Однако они имеют ограниченный сверху диапазон измерения частоты, что, в свою очередь, сузит пределы измерения емкости и индуктивности.

В. ВЛАДИМИРОВ