Bog'liq METROLOGIYA VA TELEKOMMUNIKATSIYA TIZIMLARIDA O’LCHASH mavzu izlash uchun
C0 = (Ce2 – 4Ce1)/3.
Endi induktivlikning g‘altakning xususiy sig‘imi ta’siridan holi (ozod) bo‘lgan qiymatini hisoblash mumkin:
. (9.23)
Namuna kondensatordagi yo‘qotishlarni hisobga olmasdan, rezonansda konturdagi tok uchun va kondensatordagi kuchlanish uchun quyidagilarni yozish mumkin:
I = e/reff; E = e/ωrC2reff.
Bundan tashqari,
1/ωrCe = ωrLeff.
Bu yerdan asllik uchun ushbu ifodani hosil qilamiz:
(9.24)
Kumetr namuna kondensatorining yo‘qotishlari juda ham kichikligini hisobga olib, kontur aslligining o‘lchangan qiymatini bir vaqtda g‘altakning ham aslligi deb hisoblash mumkin.
Ixtiyoriy konturning aslligini hisoblashda uning induktivlik g‘altagi kumetrning Lx klemmalariga, kondensator esa Cx ning klemmalariga ulanadi. Namuna kondensator minimal sig‘imga qo‘yiladi va generator chastotasini o‘zgartirish bilan rezonansga sozlash o‘tkaziladi. Asllik V2 voltmetrning asllik birliklarida darajalangan shkalasi bo‘yicha olinadi. O‘lchash o‘lchanayotgan konturning rezonans chastotasiga qaraganda pastroq chastotada o‘tkaziladi, chunki kontur sig‘imiga parallel qilib namuna chastotada ham bir xil deb hisoblab, asllikning o‘lchangan qiymati pasayganroq bo‘lib chiqqanligini ko‘rsatish mumkin. O‘lchanadigan konturning parametrlarini Lk, Ck, rk orqali belgilaymiz. U holda uning aslligi:
Namuna kondensator mavjud bo‘lganida
Bu yerdan
(9.25)
Bu formula, agar kontur kondensatori Cnam ning sig‘imi ma’lum bo‘lsa, o‘lchanayotgan asllikning qiymatini yana ham aniqroq hisoblash imkonini beradi.
Kumetr yordamida istalgan chiziqli ikkiqutblik qarshiligining yoki o‘tkazuvchanligi aktiv va reaktiv tashkil etuvchilarini o‘lchash mumkin. Lx klemmalarga namuna induktivlik g‘altaklaridan biri ulanadi. Kumetr konturini talab qilinayotgan chastotada rezonansga sozlanadi va namuna kondensator sig‘imi qiymati Cnam ning va kontur aslligining qiymati Q1 ning sanog‘i olinadi. Keyin tadqiq qilinayotgan ikkiqutblikni konturga ushbu ikki usuldan bittasi bilan: namuna kondensatorga parallel yoki g‘altak bilan ketma-ket ulanadi va konturni ikkinchi marta o‘sha chastotaga, namuna kondensatorining sig‘imini o‘zgartirish bilan rezonansga sozlanadi. Sig‘imning yangi qiymati Cnam2 va asllikning yangi qiymati Q2 sanog‘i olinadi.
Ikkiqutblikni ulash usuli uning qarshiligi moduliga bog‘liq. Agar u konturning tavsifiy qarshiligidan kichik bo‘lsa, u holda ikkiqutblikni g‘altak bilan ketma-ket ulanadi, aks holda esa kondensatorga parallel ulanadi.
Ketma-ket ulangan ikkiqutblikning to‘la qarshiligi:
(9.26)
Parallel ulangan ikkiqutblikning to‘la qarshiligi va to‘la o‘tkazuvchanligi:
(9.27)
(9.28)
Xususiy hollarni ko‘rib chiqamiz.
Kichik qiymatli rezistorning qarshiligini o‘lchashda u g‘altak bilan ketma-ket alanadi. Rezistorda reaktivlik yo‘q bo‘lganida, rezonans sozlash saqlanadi (Cnam1=Cnam2), biroq asllik kamayadi: Q2 < Q1. (9.26) dan quyidagini hosil qilamiz:
(9.29)
Induktiv xarakterdagi reaktivlikning mavjudligi ikkinchi sozlashda kondensator sig‘imini kamaytirishni talab etadi (Cnam1 > Cnam2). Natijada, (9.26) ga muvofiq, mavhum qism musbat bo‘ladi. Rezistor sig‘imli reaktiv bo‘lganida Cnam1 < Cnam2 va mavhum qism manfiydir.
Katta qarshilikli rezistorni kondensatorga parallel ulanadi. Reaktivlik bo‘lmaganida (9.27)dan quyidagini hosil qilamiz:
Sig‘imni o‘lchashda sig‘imi Cnam.maks–Cnam.min dan kichik bo‘lgan kondensator namuna kondensatorga parallel o‘lanadi.
Konturni dastlabki (o‘lchanadigan kondensatorsiz) sozlashni namuna kondensatorning sig‘imi (Cnam1 – Cnam.min) > Cx bo‘lganida o‘tkaziladi. Ikkinchi rezonans sozlashda namuna kondensator sig‘imini o‘lchanayotgan sig‘im qiymatiga kamaytirish kerak. Cx = Cnam1 – Cnam2 ni hosil qilamiz.
Asllik o‘lchanayotgan kondensator ulanganida kamayadi, chunki undan yo‘qotishlar namuna kondensatorga qaraganda kichikroqdir. (9.28) formula bu yo‘qotishlarni ekvivalent aktiv o‘tkazuvchanlik ko‘rinishida ifodalaydi.
Sig‘imi Cx > (Cnam.maks – Cnam.min) bo‘lgan kondensator g‘altak bilan ketma-ket ulanishi kerak. (9.26)dan o‘lchanayotgan sig‘im uchun quyidagini hosil qilamiz:
Cx = Cnam1Cnam2/(Cnam2 – Cnam1).
Maxrajning xatoligi unga kirgan sig‘imlar sanog‘ining xatoligi bilan bir xil tartibda bo‘lishi uchun bu sig‘im ayirmasi maksimal bo‘lishi lozim. Bu Cnam2=Cnam.maks da o‘rinli bo‘ladi. Shu nuqtayi nazardan, dastlab konturni o‘lchanadigan kondensator ulangan va namuna kondensatorning sig‘imi maksimal bo‘lgan holda, generator chastotasini o‘zgartirish orqali rezonansga sozlash, keyin esa konturni o‘sha chastotada o‘lchanayotgan kondensatorsiz, namuna kondensator sig‘imini Cnam1 gacha kamaytirib sozlash maqbuldir.
O‘lchanayotgan g‘altak induktivligi namuna g‘altakning o‘rniga ulash uchun juda ham kichik yoki juda ham katta bo‘lishi mumkin (rezonans chastotasi generatorning chastotalar diapazoni chegaralaridan tashqariga chiqadi). Bu holda kumetrga namuna g‘altaklardan biri ulanadi, o‘lchanayotgan g‘altakni esa induktivligiga bog‘liq ravishda namuna g‘altak bilan ketma-ket ulanadi (kichik induktivlik) yoki namuna kondensatorga parallel ulanadi (katta induktivlik). Birinchi holda hisobni (9.26) formula bo‘yicha, ikkinchi holda esa (9.27) formula bo‘yicha o‘tkaziladi.
Agar o‘lchanayotgan induktivlik g‘altagini namuna g‘altak o‘rniga ulash mumkin bo‘lsa, u holda o‘lchash natijasini
Lx = I/ω2(Cnam + C0)
formula bo‘yicha topiladi, bu yerda Cnam – kumetr sig‘imi, C0 – g‘altakning xususiy sig‘imi.
Kumetr bilan o‘lchashda o‘lchash xatoligining bir necha manbalari mavjud:
– namuna kondensator darajalanishining xatoligi (1% atrofida);
– generator chastotaviy darajalanishining xatoligi (1% atrofida);
– generator chiqish kuchlanishining o‘rnatilish xatoligi va V2 voltmetr xatoligi (5% atrofida);
– rezonansga sozlash xatoligi (chastota bo‘yicha 0,5% atrofida va sig‘im bo‘yicha 1% atrofida).
Tayanch o‘lchashlarda xatolik bu manbalarning bir qismi bilan aniqlanadi. Eng kichik xatolik parallel ulangan kondensator sig‘imini o‘lchashda sodir bo‘ladi, chunki bu yerda faqat birinchi va to‘rtinchi manbalar namoyon bo‘ladi (2% atrofida). Induktivlik g‘altagini o‘lchashda (istagan ulanishda) biroz kattaroq bo‘ladi, chunki bu yerda generator chastotasini aniqlash xatoligi qo‘shiladi (4% atrofida). Ketma-ket ulangan kondensator sig‘imini o‘lchashda ham shu tartibdagi xatolikni kutish mumkin.
Katta xatolik asllikni o‘lchashda sodir bo‘ladi (5% atrofida) yana ham katta xatolik ikkiqutbliklarning aktiv qismlarining to‘la qarshiliklarini aniqlashda bo‘lishi mumkin, ularning yo‘qotishlari kichik va shu sababli kontur aslligiga kuchsiz ta’sir ko‘rsatadi.
Kumetrlar amalda ikkiqutbliklarning barcha parametrlarini o‘lchash imkonini beradi. Biroq bevosita sanoqni olish faqat asllikni o‘lchashda va nisbatan tor polosada, bir necha fiksirlangan chastotalarda induktivlik qiymatlarini o‘lchashda mumkin bo‘ladi. Boshqa hollarda o‘lchashlar bilvosita bo‘ladi. O‘lchash xatoliklarini hisoblash (9.24) formula yordamida bajarilishi mumkin.
Misol sifatida induktivlikni o‘lchash xatoligini hisoblashni ko‘rib chiqamiz.
Misol. Induktivlikni bilvosita usuli bilan
Lx = 1/ω2(Cnam + C0)
munosabat asosida o‘lchashning mutloq va nisbiy xatoliklari aniqlansin.
(9.13) formuladan quyidagiga ega bo‘lamiz:
bu yerda Δω, ΔCnam va ΔC0 lar – ω, Cnam va C0 ning mutloq muntazam xatoliklari.
Xususiy hosilalar quyidagiga teng:
O‘lchashning mutloq xatoligi chegarasi:
O‘lchashning nisbiy xatoligi chegarasi:
Rezonansda Lx(Cnam + C0) = 1/ω2, demak, uzil-kesil quyidagiga ega bo‘lamiz: