MĚŘENÍ  L a C

Před delší dobou jsem zde uvedl stavbu sacího měřiče rezonance (http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/diposc.htm , http://ok1ike.c-a-v.com/soubory/mr.jpg ). Stručně jsem uvedl, že pomocí tohoto přístroje se dá měřit kapacita kondenzátorů a indukčnost cívek. Popis těchto metod byl ale dosti stručný, takže pro zájemce to rozvádím zde tak, jak to popsal G3BIK E. Chicken v RC 5/00-44.

V prvé řadě ale musím podotknout, že by jste měli mít ve své zásobě měřicích pomůcek jeden (nebo několik různých) kondenzátorů se známou kapacitou (což není problém, že jo) a také jednu nebo několik cívek se známou indukčností, jako normálové hodnoty. Pak si jednoduše k neznámé cívce, kterou chceme měřit, připojíme paralelně známý kondenzátor (k neznámému kondenzátoru známou cívku) a pomocí GDO (TDO) změříme rezonanční kmitočet této kombinace. No a nyní již jednoduchým výpočtem můžeme hodnotu neznámé součástky (L nebo C) vypočítat, pomocí tak zvaného Thomsonova vzorce pro výpočet paralelního rezonančního obvodu.

Po různých matematických úpravách dojdeme k následujícím jednoduchým rovnicím v tabulkách 1 a 2 jejichž pomocí vypočteme hodnotu neznámé kapacity nebo indukčnosti. Rezonanční kmitočet f naměřený pomocí GDO dosazujeme do rovnic v MHz.

Tabulka 1 k určení neznámé kapacity C, známe-li L

ZNÁMÁ L:           1 uH           2,2 uH        4,7 uH          6,8 uH           10 uH            22 uH

NEZNÁMÁ C:   25330/f²       11512/f²      5389/f²        3725/f²           2533/f²         1151/f²

 

Tabulka 2 k určení neznámé indukčnosti L, známe-li C

ZNÁMÁ C:            10 pF           22 pF          33 pF           47 pF             68 pF           100 pF

NEZNÁMÁ L:     2533/f²        1151/f²         768/f²           539/f²            373/f²            253/f²

Příklad 1: Neznámý kondenzátor zapojený paralelně s cívkou  nebo vf tlumivkou 10 uH způsobí pokles (dip) na měřáku GDO na kmitočtu 6,1 MHz, tedy f = 6,1. Z tabulky č. 1 pod indukčností 10 uH najdeme rovnici C=2533/f²  => 2533/37,21=68 pF

Příklad 2: Neznámá cívka nebo vf tlumivka zapojená paralelně s kondenzátorem 47 pF ukáže rezonanci na kmitočtu 12,8 MHz, tedy f = 12,8. Z tabulky č. 2 pod kapacitou 47 pF najdeme rovnici L=539/ f²  =>  539/12,8²  =>  539/163,8=3,3 uH

Při měření rezonance paralelního obvodu použijeme co možná nejvolnější vazbu, která ještě způsobí pokles výchylky měřidla v GDO. Kmitočet naměřený na GDO ještě pro dosažení vyšší přesnosti můžeme překontrolovat na přijímači, nebo digitálním měřiči kmitočtu. Jako známou velikost L nebo C můžete použít například hodnoty podle tabulek 1 a 2, nebo i libovolné jiné a vzorečky pro výpočet si patřičně přizpůsobit.

Ale pozor, ještě vás musím upozornit na jednu důležitou okolnost. Každý kondenzátor, ale hlavně cívka, mají tak zvanou vlastní rezonanci, která je dána kapacitou a indukčností vlastní konstrukce součástky. Tak třeba cívka má kapacitu mezi jednotlivými závity, kondenzátor má zase indukčnost tvořenou vývody. Vlastní rezonance bývají obvykle na dosti vysokých kmitočtech, v pásmech VKV a UKV. Pokud se věnujete práci na KV, doporučuji použít co možná nejmenší hodnoty indukčnosti kalibračních cívek. Například při pokusech byl naměřen vlastní kmitočet cívky 10 uH kolem 50 MHz a cívky 4,7 uH kolem 70 MHz. (Pozor, u jiné cívky může být značně odlišný kmitočet, toto je pouze jako příklad).