- 產(chǎn)品品牌:
- 濟(jì)南寰盈
- 產(chǎn)品型號(hào):
- HY-QS18A
- 類型:
- 攜帶式電橋
一,概述
HY-QS18A型電橋是一臺(tái)攜帶方便,使用簡(jiǎn)單的音頻交流電橋,儀器內(nèi)部附有晶體管1KHZ振蕩器,選頻放大器和指示電表,用來(lái)測(cè)量電容,電感和電阻等元件,是工礦企業(yè)和電氣修理部門進(jìn)行一般測(cè)量的良好設(shè)備。
二,技術(shù)性能
1,儀器可在0℃~40℃時(shí),相對(duì)濕度在30~80%的環(huán)境下使用,當(dāng)儀器工作在+10℃~+30℃相對(duì)濕度在30~80%情況下應(yīng)不超過(guò)下表的規(guī)定。
被測(cè)量 | 測(cè)量范圍 | 基本誤差按是量程值計(jì)算 | 使用電源 | |
電容 | 1.0PF~110 PF100 PF~110μF100μF~1100μF | ±(2%±0.5 PF)±(1%±△)±(2%±△) | D值0~0.10~10 | 內(nèi)部1KHz |
電感 | 1.0μH~11μH10μH~110μH100μH~1.1H1H~11H10H~110H | ±(5%±0.5μH)±(2%±△)±(1%±△)±(2%±△)±(5%±△) | Q值0~10 | 內(nèi)部1KHz |
電阻 | 10mΩ~1.1Ω1Ω~1.1MΩ1MΩ`~11MΩ | ±(5%±5% mΩ)±(1%±△)±(5%±△ | 10mΩ~10ΩΩ用內(nèi)部1KHz,大于10Ω時(shí)用內(nèi)部9V直流 |
注:表中△為滑線盤小分格的1/2。Q值小于1的電感基本誤差不矛考核
2。儀器的自身殘余參量如下(在內(nèi)部1KHz情況下)
電容Co≤1.0 PF
電感Lo≤0.5μH
電阻Ro≤0.005Ω
3。儀器也能使用60Hz~10KHz的外接音頻振蕩器訊號(hào)來(lái)測(cè)量電容和電感元件。
4。儀器的外形尺寸287×202×188(mm)
5.儀器的重量約4Kg
三,成套性
1。QS18A型電橋1臺(tái) 4?!巴饨印睂?dǎo)線1根
2。產(chǎn)品合格證書 1份 5?!皽y(cè)量”導(dǎo)線2根
3。使用說(shuō)明書 1份
四,結(jié)構(gòu)說(shuō)明
QS18A型電橋是便攜式儀器,儀器的外貌見(jiàn)圖。它是由電橋主體,晶體管振蕩器,調(diào)制器,選頻放大器和指示電表等組成。振蕩器,調(diào)制器,選頻放大器都采用印刷電路,用導(dǎo)軌分別堅(jiān)固地固定在儀器的左右兩側(cè),采用插入式以便于裝卸和維修。振蕩器是單獨(dú)用一塊印刷電路板組成,調(diào)制器和選頻放大器共同用一塊印刷電路板組成。
在面板上裝有指示電表以及各種控制旋鈕。儀器的背后裝有二組干電池,第“Ⅰ”組干電池是由六節(jié)二號(hào)電池串連組成9V,供內(nèi)部振蕩器使用和測(cè)量電阻在100Ω~100MΩ的量程范圍時(shí),(即R>10)供電橋作能源用。第“Ⅱ”組干電池是標(biāo)準(zhǔn)型6F22迭層電池供放大器專用。二組干電池共同裝于一個(gè)專門設(shè)計(jì)的工程塑料盒內(nèi),只要將儀器背后的電池蓋板取下就能方便的更換電池。在安裝二號(hào)電池的中部間隙有四只插孔,此插孔標(biāo)有“Ⅱ”“Ⅲ”“+”等標(biāo)記,就是分別表示第Ⅰ組電池插孔,第Ⅱ組電池插孔以及電池的極性+。此二組電池插孔的設(shè)計(jì)是為了在缺乏干電池的情況下,可以通過(guò)二組插孔使用外部的直流9V電源或其它較穩(wěn)定的直流電源來(lái)取代機(jī)內(nèi)所用的干電池。
若要進(jìn)行維修檢查,需打開(kāi)儀器的內(nèi)部時(shí),可以在儀器背后銘牌下面擰出二只較大的半元頭螺釘(參閱下圖)然后用力推動(dòng)電池蓋板部位,儀器就能從箱殼前取出,注意:面板上角四只“鍍克殼”的螺釘不是拆開(kāi)儀器用不要隨意擰下。
維修時(shí)按下下圖箭頭所示將左右二只沉頭螺釘擰下(注意:附近其它螺釘不要隨便擰下)
即可使儀器面板部分后下傾斜,這樣使得檢查線路和維修工作都很方便,在檢修完畢后切記即把此螺釘擰上。
五,工作原理
1。概述
本儀器是采用電橋法來(lái)測(cè)量電容,電感和電阻元件,其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,操作方便,并
為了使操作者能更好地熟悉與運(yùn)用本儀器,現(xiàn)以四臂電橋的工作原理作一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。右圖是四臂電橋的原理示意圖。電橋臂阻抗Zx Za Zc Zb組成,橋臂阻抗Z在一般情況下是復(fù)數(shù),也就是由電容,電感,電阻任意組合而成。在a ,b 兩端加上電壓后一般情況下c,d兩點(diǎn)間有電位差,因此在指示器中便有電流流過(guò)。假使uc-ua=o即ucd=o則指示器就沒(méi)電流流過(guò)。此時(shí)電橋處于平衡狀態(tài)
即 Zx.Zc=Za.Zb
這樣我們可以得到一個(gè)個(gè)結(jié)論:在四臂電橋中當(dāng)電橋平衡時(shí),必須是相對(duì)兩個(gè)橋臂的乘積相等,這是電橋的基本原理。如果橋臂中Zx Za Zc Z均為電阻。那未Rx=RA.RB就構(gòu)成了四臂電橋,在平衡電橋時(shí)只要調(diào)節(jié)橋臂的一個(gè)參數(shù)就可使電橋平衡。
如果在電橋二個(gè)橋臂接入電抗元件,另二個(gè)橋臂接電阻。
即:Zx=Rx+jXx ZA=ZA Zc=Zc ZB=RB+jXB根據(jù)電橋平衡條件:Zx.Zc=Za.Zb
即:(Rx+jXx).Rc=RA(RB+JXb)經(jīng)整理并分別使實(shí)數(shù)與虛數(shù)部分相等
得:R= RA.RB
RC (1)
X= RA.XB (2)
RC
在上面二組方程式中第(1)式可得出被測(cè)元件的有功分量,第(2)式可得出被測(cè)元件的無(wú)功分量值,因此當(dāng)橋臂接有阻抗元件的四臂電橋,就要分別調(diào)節(jié)橋臂的二個(gè)參數(shù)才能使用電橋平衡。
2。振蕩器
本儀器內(nèi)附振蕩器是由一只硅晶管BG6組成電感三點(diǎn)式1KHZ振蕩器。測(cè)量電容,電感和電阻(R≤10Ω)時(shí)作為交流電源用,在調(diào)制電路中作為調(diào)制電壓用,它的振蕩頻率是由一個(gè)電容器C19組成的諧振回路所決定,只要改變C19電容器就能調(diào)整振動(dòng)器的振動(dòng)頻率。變壓器的次級(jí)分有兩組線圈,一組是高阻抗輸出約有1.5V的交流電壓,另一組是低阻抗輸出約有300mv的交流電壓按測(cè)量對(duì)象的需要作為阻抗匹配用,由線路圖可見(jiàn)該變壓器是振蕩線圈又兼作輸出用。
3。調(diào)制器
調(diào)制器的作用是把直流訊號(hào)調(diào)制成交流訊號(hào),以便進(jìn)行交流放大,本線路是由場(chǎng)效應(yīng)晶體管BG1所擔(dān)任,其線路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,它用來(lái)當(dāng)測(cè)量R>10Ω時(shí),電橋電源采用直流9V而電橋輸出的不平衡訊號(hào)經(jīng)由調(diào)制電路使它變換成交流訊號(hào)饋至放大器進(jìn)行放大,這將提高了測(cè)量靈敏度使得高值電阻并帶有較大的殘余電抗的電阻元件也能進(jìn)行測(cè)量。
4。放大器
放大器是由四只硅晶體管BG2-BG5組成四級(jí)電壓放大,當(dāng)使用內(nèi)部1KHZ訊號(hào)源時(shí),放大器采用RC雙T選頻網(wǎng)絡(luò)。這對(duì)于抑制外來(lái)的雜散干擾和線路的固有噪聲效果良好,雙T網(wǎng)絡(luò)的特征是當(dāng)選擇在某一諧振頻率下其輸出的特別小,而在其它的頻率則輸出特別大,正是使用這一特點(diǎn)設(shè)置在放大器中作為負(fù)反饋線路,在f=f0=1KHZ時(shí)由于反饋小,輸出電壓將是,反饋電壓大,輸出電壓就小,由于RC雙T網(wǎng)絡(luò)的電阻電容其量值有誤差,調(diào)節(jié)W2 和W1可以改善選頻的性能。
雙T網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)應(yīng)有如下關(guān)系:
R=R10=R12+W3=2(R11+W2)
C=C8=C9=C10
2
六,使用方法
在使用本儀器前首先要熟悉面板上各元件和控制旋鈕的作用(如下形圖所示),以便于能好的掌握和合理地使用這臺(tái)儀器
說(shuō)明:
1。被測(cè)端紐:此端鈕是用來(lái)連接所需測(cè)量的元件,在連接被除測(cè)元件到端紐時(shí),直接接在此端鈕上,如無(wú)法實(shí)現(xiàn),可通過(guò)測(cè)量導(dǎo)線連接(在測(cè)量較小值的元件時(shí),須扣除導(dǎo)線的殘余量)被測(cè)端紐“1”表示高電位,“2”為低電位,在實(shí)際使用中若需要考慮低電位時(shí),可按此標(biāo)記來(lái)連接。(一般情況下不必考慮)
2。外接插孔,此插孔的用途有“Ⅰ”在測(cè)量有極性的電容和鐵芯電感時(shí),如須要外部迭加直流偏置時(shí),可通過(guò)此插孔接于橋體。(Ⅱ)當(dāng)使用外部的音頻振蕩器訊號(hào)時(shí),可通過(guò)“外接”導(dǎo)線連到此插孔上,施加到橋體(此時(shí),應(yīng)把項(xiàng)“3”撥向“外”的位置)
3。撥動(dòng)開(kāi)關(guān):(線路圖中標(biāo)記R4-1)此開(kāi)關(guān)作用有:
(Ⅰ)凡使用機(jī)內(nèi)1KHZ的位置。
(Ⅱ)當(dāng)“外接”插孔施加外音頻訊號(hào)時(shí)應(yīng)把此開(kāi)關(guān)撥向“外”的位置(此時(shí)內(nèi)部1KHZ振蕩器即停止工作,RC雙T網(wǎng)絡(luò)斷開(kāi),放大器處于60-10KHZ的寬帶狀態(tài))
4。量程開(kāi)關(guān):此開(kāi)關(guān)是選擇測(cè)量范圍用,上面各檔的標(biāo)示值是指電橋讀數(shù)在滿度時(shí)值。
5。損耗倍率開(kāi)關(guān):此開(kāi)關(guān)是用來(lái)擴(kuò)展損耗平衡的讀數(shù)范圍用,在一般情況下測(cè)量空芯電感線圈時(shí),此開(kāi)關(guān)放在Q位置,測(cè)量一般電容器(小損耗)時(shí)放在D×0。01位置,測(cè)量損耗值較大的電容器時(shí)放在D×1位置。
6。指示電表:它是用來(lái)作為平衡指示用。當(dāng)電橋在平衡過(guò)程中,操作有關(guān)的旋鈕,并觀察此指示電表指針的動(dòng)向,應(yīng)往“0”的方向偏轉(zhuǎn),當(dāng)指針接近于零點(diǎn)時(shí),即達(dá)到電橋平衡位置。
7。接殼端鈕:此端鈕與本電橋的機(jī)殼相連。
8。靈敏度調(diào)節(jié):用來(lái)控制電橋放大器的放大倍數(shù),在初始調(diào)節(jié)電橋平衡時(shí),要降低靈敏度使電表指示小于滿刻度,在使用時(shí)應(yīng)逐步增大靈敏度,進(jìn)行電橋平衡調(diào)節(jié)。
9。讀數(shù)旋鈕:電橋在平衡時(shí),應(yīng)調(diào)節(jié)此二只讀數(shù)盤,位讀數(shù)盤的步級(jí)0。1,也就是量程旋鈕指示值的1/10第二第三位讀數(shù)是由連接可變電位器指示。
10。損耗平衡:被測(cè)元件的損耗讀數(shù)(指電容,電感)由此旋轉(zhuǎn)指示,此讀數(shù)盤上的指示值再乘以損耗倍率開(kāi)關(guān)的示值,即為正確的損耗值。
12。測(cè)量選擇:本電橋?qū)﹄娙荩姼?,電阻元件均能測(cè)量,由此開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換電橋線路,若測(cè)量電容時(shí)應(yīng)放在“C”處,測(cè)量10歐姆以上的電感應(yīng)放在“L”,測(cè)量10Ω以內(nèi)的電阻時(shí)應(yīng)放在R≤10處,測(cè)量10歐姆以上的電阻應(yīng)放在R>10處。測(cè)試完畢后切記把此旋鈕放在“關(guān)”處以免縮短內(nèi)干電壽命,
13。支架;此架向下轉(zhuǎn)動(dòng)可以支撐儀器的前部,是有利于觀察面板上所示的示示值,使操作儀器時(shí)較為方便。
Ⅰ,電容的測(cè)量:測(cè)量電容時(shí)接成串連電容電橋(維恩電橋)平衡公司:
測(cè)量步驟:
(1)估計(jì)一下被測(cè)電容的大小,然后旋動(dòng)是量程開(kāi)關(guān)放在合適的量程上,例如被測(cè)電容為500pF左右的電容器,測(cè)量程開(kāi)關(guān)應(yīng)話在1000pF位置上。
(2)旋動(dòng)測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)放在C的位置,損耗倍率開(kāi)關(guān)放在D×0.01(一般電容器)或D×1(大電解電容器)的位置上,損耗平衡盤放在1左右的位置,損耗微調(diào)按逆時(shí)針旋到底.
(3)將靈敏度調(diào)節(jié)逐步增大,使電表指針偏轉(zhuǎn)略小于滿刻度即可.
(4)首先調(diào)節(jié)電橋的 “讀數(shù)盤”,然后調(diào)節(jié)損耗平衡盤,并觀察電表的動(dòng)向,使電表指零,然后再將靈敏度增大到使指針小于滿度,反復(fù)調(diào)節(jié)電橋讀數(shù)盤和損耗平衡盤.直至靈敏度開(kāi)到足夠滿足分辨出測(cè)量的要求,電表仍指零或接于零,此時(shí)電橋便達(dá)到后平衡.若電橋的
“讀數(shù)”位指在0.5,第二位刻度值為0.038則被測(cè)電容為1000×0.538=538pF
即:被測(cè)量Cx=量程開(kāi)關(guān)指示值×電橋的“讀數(shù)”值。
損耗平衡盤指在1.2而損耗倍率放在D×0.01,則此電容的損耗值為0.01×1.2=0.12
即:被測(cè)量Dx=損耗倍率指示×損耗平衡盤的示值
注:(Ⅰ)如果損耗倍率放在Q位置,電橋平衡時(shí)則按D=1計(jì)算
Q
(Ⅱ)如果電容器的電容量不知其值是多少,可按如下方法進(jìn)行測(cè)量。
(1)把測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)放在C的位置,損耗倍率,損耗倍率開(kāi)關(guān)放在D×0.01
(指一般電容器)或D×0.1(大電解電容器)的位置上,損耗平衡旋鈕指在1左右位置,損耗微調(diào)按逆時(shí)針旋到底,
(2)把測(cè)量開(kāi)關(guān)指在100pF位置
(3)把“讀數(shù)”的位步進(jìn)開(kāi)關(guān)指在“0”的位置把第二位滑線盤旋到0。05左右的位置。
(4)轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏度旋鈕,使電表指針約為30μA左右的位置
(5)旋動(dòng)量程開(kāi)關(guān)由100pF開(kāi)始1000pF。。。。。1000μF逐檔變換其量程,同時(shí)觀察指示電表的動(dòng)向,看到那一檔量程電表的指示小,此時(shí)就把量程開(kāi)關(guān)停留不動(dòng),再旋動(dòng)第二位滑線盤使電表更加指零。
(6)再將靈敏度增大使指針小于滿刻度(小于100μA)分別調(diào)節(jié)損耗平衡盤和第二位滑線盤使指針仍指零或近于零,被測(cè)量就能粗略的在第二位滑線盤讀出,然后可根據(jù)如前述方法適當(dāng)選擇好量程位置和“讀數(shù)盤位置”,進(jìn)行精細(xì)的測(cè)量。
Ⅱ,電感的測(cè)量
測(cè)量電感時(shí)接成電容電感電橋(麥克斯威電橋)
平衡公式
估計(jì)一下,被測(cè)電感量的大小,然后旋動(dòng)量程開(kāi)關(guān)放在合適的量程上,例如被測(cè)電感為1000mH左右,則應(yīng)放在100mH位置上。
(2)旋動(dòng)測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)放在L位置上。
(3)在測(cè)量空芯線圈時(shí),損耗倍率開(kāi)關(guān)放在Q×1位置,在測(cè)量高Q濾波線圈時(shí),損耗倍率開(kāi)關(guān)放在D×0。01的位置申在測(cè)量迭片鐵芯電感線圈時(shí),損耗倍率開(kāi)關(guān)放在D×1的位置
(4)將損耗平衡旋鈕大約旋在1左右位置,然后把靈敏度調(diào)節(jié)增大,使電表的偏轉(zhuǎn)略小于潢刻度。
(5)首先調(diào)節(jié)電橋的“讀數(shù)”的開(kāi)關(guān)可放在0。9或1。0位置,再調(diào)節(jié)滑線盤,然后調(diào)節(jié)“損耗平衡”旋鈕使電表偏轉(zhuǎn)小再將靈敏度大些,再反復(fù)調(diào)節(jié)電橋“讀數(shù)”滑線盤和損耗平衡旋鈕,直至靈敏度開(kāi)到足夠滿足測(cè)量的分辨率(一般使用不必把靈敏度開(kāi)足)電表指針的偏轉(zhuǎn)指零或接近于零的位置,此時(shí)電橋達(dá)到后平衡。
例如。電橋的“讀數(shù)”開(kāi)關(guān)位指示為0。9,第二滑線盤指示為0.098即被測(cè)電感量為100mH×(0.9+0.098)=99.8Mh
即:被測(cè)量Lx=量程開(kāi)關(guān)指示值×電橋的“讀數(shù)”值損耗倍率開(kāi)關(guān)放在Q×1位置上,損耗平衡旋鈕指示為2.5則電感的Q值為1×2.5=2.5
即:被測(cè)量Qx=損耗倍率指示×損耗平衡旋鈕的指示值
注:(1)如果損耗倍率指示在D位置時(shí),電橋平衡后則按
Q=1
D 計(jì)算
(Ⅱ)如果被測(cè)電感的電感量,不知其值的大小,可按如下方法進(jìn)行測(cè)量
(1)把測(cè)量選擇開(kāi)關(guān)放在L放置,耗損倍率放在Q×1位置,是指一般空芯線圈,測(cè)量高Q值濾波線圈時(shí)損耗倍率放在D×0.01位置,測(cè)量迭片芯電感損耗倍率放在D×1位置,損耗平衡放在1左右位置,損耗微調(diào)按逆時(shí)針旋到底,
(2)把量程放在10μH位置.
(3)把”讀數(shù)”的步進(jìn)開(kāi)關(guān)放在 “0”的位置,把第二位滑線盤旋到約0.05左右的位置.
(4)將靈敏度調(diào)節(jié)逐步增大,使電表指針約在30μA左右的位置/
(5)旋動(dòng)量程開(kāi)關(guān)由10μH,1000μH.....到100H逐檔變換其量程,同時(shí)觀察電表動(dòng)向,試看變到那一檔電表的指示小,此時(shí)即停留在這一檔上,再旋動(dòng)第二位滑線盤使電表更加指”0”
(6)按測(cè)未知電容的方法進(jìn)行.