Средства измерения добротности — куметры

Первые промышленные образцы куметров появились в США в 1936 г.‚ когда фирмой Bunton был разработан прибор типа 100 А. Отечественные образцы куметров появились в 1940 г. Массовое производство отечественных куметров относится к 1947 г.‚ когда начался выпуск приборов типа КВ-1. В 1948 г. И. М. Элькиным и И. И. Богомоловым был разработан и освоен в серийном производстве куметр УКВ диапазона типа УК-1. К этому же периоду относится и разработка образцовых мер добротности А. Л. Грохольским. добротность куметр электромагнитный.

Таб. 1 Основные характеристики куметров Куметры как конструктивно законченные приборы выпускаются только на диапазон частот до 300 МГц. На более высокие частот измерители добротности не выпускаются. Они, как правило, собираются на месте их использования из отдельных серийно выпускаемых агрегатов и приборов. Технические характеристики ряда типов куметров, нашедших наиболее широкое применение, приведены в табл.1.

Рис. 5 Структурная схема куметра типа E4−10

На рис. 5 показана структурная схема куметра Е4−10, в основу работы которого положен резонансный метод. Электрическая схема прибора выполнена на полупроводниковых элементах. Добротность измеряемых катушек индуктивности отсчитывается непосредственно по шкале или определяется методом отстройки от резонанса. Кроме добротности, прибор позволяет измерять индуктивность, межвитковую емкость катушек, их резонансную частоту, а также определять составляющие комплексного сопротивления емкостного и индуктивного характеров. Низкий уровень вводимого в контур напряжения при измерении (2 или 20 мВ) позволяет использовать прибор для измерения индуктивностей с ферромагнитным сердечником, а возможность ступенчатого изменения уровня позволяет оценивать нелинейность объектов. В приборе предусмотрен автоматический выбор пределов измерения, что значительно облегчает работу при измерении катушек с неизвестным порядком добротности.

Наиболее широко используется на практике куметр типа Е4−7, работающий в диапазоне частот от 50 кГц до 35 МГц. Структурная схема прибора приведена на рис. 6. Она содержит все основные элементы, необходимые для реализации метода настройки контура в резонанс.

Рис. 6 Структурная схема куметра типа E4−7

Конструктивно прибор выполнен в одном корпусе настольного переносного типа. К нему придается комплект катушек индуктивности, что позволяет измерять сопротивления и емкости во всем рабочем диапазоне частот. Добротность катушек индуктивности можно как отсчитывать по шкале, так и определять методом отстройки от резонанса, изменяя частоту генератора или емкость конденсатора. Косвенным методом, используя известные расчетные формулы, можно найти емкость и потери конденсаторов, активную составляющую сопротивления и межвитковую емкость катушек индуктивности. Предусмотрен непосредственный отсчет разности значений добротностей, что очень удобно при измерении активных составляющих сопротивлений.

Прибор можно применять для измерения параметров электромагнитных материалов, диэлектриков в широком диапазоне частот, а также как измерительный генератор.