Прибор, схема которого показана на рисунке позволяет измерять индуктивности в пределах от 0,5 мкГн до 1,2 Гн. в десяти поддиапазонах. Численное значение индуктивности отсчитывается по линейной шкале микроамперметра, на шкале которого нанесена оцифровка 0-1200 и 0-600. Погрешность измерений (без учета погрешности микроамперметра) не превышает 2%.


В основе принципа измерения лежит классическая формула расчета частоты резонанса колебательного контура f=25330/LC. (частота выражена в герцах, индуктивность в микрогенри и емкость в пикофарадах). При емкости. равной 25330 пф индуктивность в контуре обратно пропорциональна квадратурезонансной частоты и фактически равна квадрату периода: L=1/f=Т2.

Прибор состоит из измерительного генератора на транзисторах VT1...VT5, частота которого определяется емкостью конденсаторов С1 и С2 (в сумме составляют 25330 пф) и измеряемой индуктивностью, подключаемой к контактам Х1 и Х2. Затем следует триггер Шмитта на транзисторах VT6 и VT7, делитель частоты на десятичных счетчиках и частотомера на транзисторах VT9, VT12 и операционных усилителях.

Измерительный генератор собран на транзисторах VT1 и VT2 Генератор широкополосный, и его выходное напряжение для разных частот отличается, для стабилизации выходного напряжения служит измеритель выходного напряжение на диодах VD1 и VD2 и каскад на транзисторе VT4, который поддерживает выходное напряжение на определенном уровне. При подключении на входе индуктивности 1 мкГн частота выходных синусоидальных
колебаний равна 1 Мгц, при индуктивности 2 Гн - 700 гц.

Выходное напряжение генератора с эмиттера VT3 поступает на триггер Шмитта на транзисторах VT6 и VT7 и преобразуется им в прямоугольные импульсы, которые поступают на делитель частоты на трех десятичных счетчиках. В зависимости от выбранного переключателем S1.1 диапазона коэффициент деления делителя частоты изменяется.

С выхода делителя импульсы поступают на вход частотомера (фактически - преобразователя квадрата периода в постоянное напряжение). Формирователь прямоугольные импульсы преобразует в пилообразные с плавным фронтом и крутым спадом, амплитуда которых постоянна, а длительность прямо-пропорциональна периоду импульсов на выходе делителя частоты. После усреднения этого напряжения получается постоянный ток, пропорциональный квадрату длительности пилообразных импульсов, то есть квадрату периода.

Происходит это так. Импульсы, поступающие с выхода делителя частоты через конденсатор С14 периодически открывают тринистор VS1. С приходом каждого импульса конденсатор С15 моментально разряжается через открытый тринистор и тринистор закрывается. С этого момента С15 начинает заряжаться стабильным коллекторным током VT10.

Так как зарядный ток стабилен напряжение на конденсаторе возрастает линейно и ко времени спада импульса достигает значения U1 =[UбR22/(R22+R23)-Uэбt1]/RkC15, где U6 напряжение на эмиттере VT11, Uэб - напряжение эмиттер-база VT10, И - длительность импульса, Rk дифференциальное сопротивление коллекторного перехода VT10. Это напряжение сохраняется на конденсаторе до прихода следующего импульса.

Как видно из схемы, импульсы с выхода делителя частоты поступают и на базу транзистора VT12. В течении времени t1 пока заряжается конденсатор С15, транзистор VT12 открыт, поэтому напряжение на С16 близко к нулю. С наступлением паузы между импульсами этот транзистор закрывается и в течении времени t2 конденсатор С16 заряжается от источника стабильного тока на операционном усилителе А1.

Режим зарядки определяется напряжением на эмиттере VT11, которое все время поддерживается на уровне U1. К концу периода напряжение на С16 возрастает до уровня U2=U1t2/R27C16. Зарядный ток прямо пропорционален напряжению U2, которое пропорционально периоду Т.

Для соблюдения высокой точности измерения нужно чтобы отклонение суммы конденсаторов С1+С2 от 25330 пф, С15 от 0,204 мкф, и суммы С16+С20 от 0,069 мкф не превышало двух процентов. Кроме того желательно, чтобы эти конденсаторы имели минимальный ТКЕ. Емкость С19 зависит от параметров стрелочного индикатора и при максимальном токе отклонения 500 мкА должна быть 100 мкф (при токе 50 мкА -10 мкф).

Настройка

Настройка прибора заключается в калибровке. Для этого переключатель устанавливают в положение 60 мГн и от генератора подают на входные зажимы сигнал частотой 5 кгц. Изменяя сопротивление подстроечного резистора R32 устанавливают стрелку прибора на отметку "40 мГн". Затем увеличивают частоту генератора до 10 кгц и следят за показаниями прибора, стрелка должна переместиться на деление "10 мГн".

Теперь установите предел "600 мГн" и понизив частоту генератора до 2 кгц подстроечным резистором R33 установите стрелку прибора на отметку 250 мГн. И наконец, в поддиапазоне "1,2 мГн" при частоте сигнала генератора 1 кгц подстройкой R34 установите стрелку прибора на деление 1 мГн.

В приборе можно использовать операционные усилители К140УД7, К140УД708. Электромагнитное реле типа РЭС47 на 15-20В. Для питания прибора нужно использовать стабилизированные источники.