151836. lajstromszámú szabadalom • Eljárás reaktanciák, előnyösen kis önindukciók mérésére
3 151.836 G A találmány szerint a rezonanciaállapot megkeresése az alábbi módszerrel történik: A mérendő önindukciónak a kondenzátorral össze nem kötött pontjával ismételten rövidre zárjuk a normál kondenzátor hidegpontját, miközben egyidejűleg variáljuk a frekvenciás és/ /vagy a kapacitást. A rezonanciaállapot arról válik felismerhetővé, hogy a rövidrezárás a hídegyensúlyt nem borítja fel. A rezonanciakeresést egyszerű módon fázisérzékennyé is tehetjük. Ha ugyanis rövidrezárás helyett a rezonáns elemekkel, pl. egy kis szuszoeptanciát kapcsolunk párhuzamosan, a keresett rezonanciapont alatt a rákapcsolást a híd reaktanciacsökkenésként vagy -növekedésként, fölötte pedig reaktancianövekedésként vagy -csökkenésként érzékeli. A kiegyenlített és kigyenlítetlen állapot vektorábrája az 1. ábrán látható, amelyen az Rs soros veszteségi ellenállást ábrázoló vektorral sorbakapcsolódnak az L'+LA önindukciókként jelentkező csatlakozó vezetékek, a mérendő Lx önindukció és C,y normálkondenzátor váltóáramú ellenállását jelképező vektorok. a) esetben, tehát, amikor «Lx^l/coC az eredő Z impedancia az 1—2 pont zárásával az egymástól különböző Zi illetve Z2 értékeket veszi fel. b) esetben {rezonancia) az 1—2 pontok equipotenciálisak és rövidrezárásuk kifelé nem érzékelhető. A találmány szerinti mérési eljárással önmagában ismert impedanciamérő hidak segítségével 0,01 pH. alatti önindukciók 1%-nál kiseBb hibával mérhetők. Mérhető pl. '(forgó) kondenzátorok 0,001/<H nagyságrendű maradék önindukciója is, függetlenül attól, hogy az beforgatással változik-e, vagy sem. Feltérképezhetők a (forgó) kondenzátorok maradék önindukciójának összetevői és ezzel lehetővé válik konstrukciók optimális kialakítása. A híd az eljárásnál csak null-indikátor; maradék paraméterei, valamint az adapterhez való hozzávetése a mérés hibáját nem növelik. Egy lehetséges elrendezést mutat a 2. ábra. H impedanciamérőhidat, amelynek Zx impedancia befogadására alkalmas csatlakozói varinak, G generátorral és D detektorra! összekapcsolunk. A mérőhíd csatlakozóira L' önindukcióként jelentkező összekötővezetékkel és további, az impedanciahálózatban jelenlevő L^ önindukcióval sorbakapcsoljük. a keresett Lx önindukciót és az ismert Ls maradékönindukcióval bíró CJV normálkondenzátort. K kapcsolóval a definiált vizsgálópontokon a normálkondenzátor és a mérendő önindukció rövidrezárható. A mérési eljárás a következő: A G generátor frekvenciájának és/vagy C normálkondenzátor kapacitásának változtatásával olyan állapotot hozunk létre, hogy K kapcsoló zárása dacára a D detektorral összekapcsolt H impedanciamérő híd kiegyenlített állapotban maradjon. Ebben az esetben A 3. ábra forgókondenzátorok maradók önindukciójának meghatározására szolgáló . mérési elrendezést mutat. A használt jelölések megegyeznek a 2. ábrán alkalmazott jelölésekkel. CJV normálkondenzáitorként szerepel 'a vizsgálandó kondenzátor hangfrekvencián kalibrált kapacitása, Lsi illetve Lsz a mérendő maradék önindukció összetevők* A mérési elrendezés közel azonos a 2. ábra szerintivel. Az eltérés annyi, hogy a mérési eljárás során a C^ normálkondenzátor egyes kapacitásértékeit mérési pontonként állandónak tartjük és a rezonanciákeresést kizárólag frekvencia-variációval eszközöljük. A. keresett összes maradék Lsi-L+S2 önindukció az a:—c, az ennek részét alkotó Ls2 önindukció a b—c pontok zárásával mérhető, míg Lsi önindukció a két mérés által kapott önindukcióértékek különbsége. Fent ismertetett elv alapján kapacitásmérésre alkalmas elrendezés is készíthető, amelyben a kapacitásvariációt értelemszerűen önindukcióvariáció helyettesíti. Találmány szerinti eljárással mérhető volt pl. egy 20—-6O0 /t^F-os nagyfrekvenciás felhasználásra különlegesen kiképzett forgókondenzátornak a mérőkapcsok meghatározott pontjai közötti maradék önindukciója a beforgatás (áramhurok) függvényében olyan pontossággal, amit egyetlen más módszerrel sem volt lehetséges biztosítani. Fenti esetben az önindukció 0,0023 í*H és 0,0045,MH közötti értékeket vett fel. A rövidrezáró elem egy CR=30 pF-os kondenzátor, a vizsgált forgókondenzátor jósága Q=20 000 körüli érték, a mérőfrekvencia fr = 18 MHz volt. A rövidzár okozta additív mérési hiba fenti adatokkal H= -^^-~1,2 -lu5 w, Q azaz elhanyagolhatóan kicsi. Az indukáló berendezés érzékenysége adott esetben ±0,2% pontosságú önindukciómeghatározást biztosított. Fenti forgókondenzátomak c) pontban ismertetett mérési eljárás szerinti önindukciómeghatározásánál a rövidzár egy a mérendő nagyságrendjébe eső, a geometriai elrendezéstől függő nehézen definiálható önindukció érték; a mérési eljárásnak a találmány szerintivel szembeni additív hibája H= ^ Lx ahol Sz, a rövidzár önindukciómeghatározásának pontatlansága és Lx a keresett önindukció. A mérendő maradék önindukció értékének csökkenésével a c), d) és e) pontokban ismertetett mérési eljárások hibája rohamosan nő, míg 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 3
