Описание установки

Структурная схема установки, используемой для измерения импеданса, изображена на рис.8. К клеммам 1 может подключаться поочередно каждая эквивалентная схема или биологический объект. В данной работе частотная характеристика снимается с эквивалентных электрических схем.

Рис.8 Рис.9

Последовательно с эквивалентной схемой подключается дополнительный резистор 2 с сопротивлением R_д. Напряжение с эквивалентной схемы подается на У-пластины осциллографа 3. Напряжение с дополнительного резистора подается на Х-пластины осциллографа. Так как эквивалентная схема и дополнительный резистор включены в цепь последовательно, то сила тока в них одинакова.

Обозначим U_z– напряжение на эквивалентной схеме; U_R – напряжение на резисторе; Z – импеданс эквивалентной схемы; I - силу тока в цепи. По закону Ома

U_Z = I·Z, U_R = I R_д,

откуда

Z = U_Z / I, I = U_R / R_д;

Следовательно,

Z = U_ZR_д / U_R, (13)

Источником питания служит звуковой генератор 4, который позволяет изменять частоту подаваемого напряжения. При подаче напряжения на экране осциллографа наблюдается эллипс (рис.9).

Как известно, эллипс получается в результате сложения двух взаимно перпендикулярных гармонических колебаний одинаковой частоты.

Измерив двойные амплитуды 2х₀ и 2у₀ сигнала и зная чувствительности S_х и S_у соответствующих каналов осциллографа, можно определить напряжения

,

Подставляя эти соотношения в формулу (13), получаем

Z = у₀ S_у R_д / х₀ S_y, (14)

Если S_х = S_у, то

Z = у₀ R_д / х₀, (15)

Дата добавления: 2015-07-10