Для определения качественного параметра контура (Q) используется декремент затухания свободных колебаний в колебательном контуре. Амплитудные соотношения свободных колебаний, определяются как функция добротности контура Q , которая связана с числом колебаний с периодом N , помещающихся за определенное время затухания амплитуды от U1 до U2. Практически затухающий процесс считается законченным, когда амплитуда U2 достигнет 5% от первоначального значения U1, или N(5%) (N = Q* 0.955).
Схемная реализация прибора показана на рис.1. Принцип действия прибора основан на ударном возбуждении ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОГО КОЛЕБАТЕЛЬНОГО КОНТУРА, образованного индуктивностью L1 и конденсатором С2 в отличие от индикатора КЗ-витков [1]. Поскольку измерительный контур ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫЙ, то в нём возникает резонанс напряжений. Поэтому уровень напряжения, возникающий на элементах контура (индуктивность, емкость) достаточна для наблюдения (2-10В) на экране осциллографа, а частота повторения (50Гц) делает картину осциллограммы устойчивой. При межвитковом КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ в индуктивности – уровень напряжения на индуктивности в разы меньше. Иногда, даже невозможно наблюдать осциллограмму. Если контуре нет КЗ витков, то контуре возникают затухающие колебания. В случае с КЗ витками в контуре – апериодические колебания. Работает устройство следующим образом. Если на ХТ1 присутствует положительная полуволна питающего напряжения, то через диод VD4 и индуктивность L1 происходит заряд конденсатора С2 до амплитудного значения питающего напряжения. Через резистор R1 на стабилитроне VD1 возникает импульс порядка 10В. Посредством диода VD2 заряжается конденсатор С1, от которого питается транзистор VT1. Так как действует положительная полуволна - открыт транзистор VT1, а транзистор VT2 закрыт. Если на ХТ1 присутствует отрицательная полуволна питающего напряжения, то на стабилитроне VD1, будет напряжение 0,7В. Но разряда конденсатора С1 не происходит, так как диод VD2 препятствует этому. Поскольку действует отрицательная полуволна, то транзистор VT1 закрыт, а транзистор VT2 открыт. Конденсатор С2 разряжается на индуктивность L1 через открытый транзистор VT2. Внутреннее сопротивление отрытого канала транзистора маленькое и оно не вносит сильное затухание в контур L1C2. На экране осциллографа будет наблюдаться соответствующая картинка, по которой можно сделать вывод. При отсутствии в индуктивности КЗ витков в контуре возникают гармонические колебания. В противном случае колебания будут малы или отсутствовать. В случае проверки обмоток трансформаторов с большим коэффициентом трансформации, пробник следует подключать к обмотке НАИБОЛЬШИМ ЧИСЛОМ ВИТКОВ. Так как, проверяя обмотку с меньшим числом витков, труднее обнаружить короткое замыкание (КЗ) в более высокоомной обмотке.
Для расширения возможности применения прибора – им можно определять параметры колебательного контура (применяя эталонные индуктивности и емкости). С помощью осциллографа измеряется продолжительность одного периода затухающих колебаний. По формуле f = 1/T определяем резонансную частоту контура. Зная частоту, находим по известной индуктивности емкость конденсатора С = 25330/f*f*L, а по известной емкости находим индуктивность L = 25330/f*f*C. Где частота f измеряется в МГц, емкость измеряется в pF, индуктивность в мкГн. Печатная плата имеет размер 45*45мм.
1. Мороз К. Индикатор КЗ-витков в катушках ферромагнитными сердечниками. – Радио, 2014г, №1,с.16-17.
