БЗ 7-99
ГОСТ 21342.16-78
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
РЕЗИСТОРЫ
МЕТОД ИЗМЕРЕНИЯ НЕЛИНЕЙНОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ
Издание официальное
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ Москва
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
РЕЗИСТОРЫ
Метод измерения нелинейности сопротивления
Resistors.
Method of measurement of non-linearity
ГОСТ
21342.16-78
Дата введения 01.07.79
Настоящий стандарт распространяется на резисторы и устанавливает метод проверки нелинейности резисторов.
Общие условия при проверке нелинейности и техники безопасности — по ГОСТ 21342.0. (Измененная редакция, Изм. № 1).
1. АППАРАТУРА
1.1. Электрическая схема установки для проверки нелинейности резисторов с номинальным сопротивлением от 1 до 10-106 Ом приведена на черт. 1.
1 — генератор синусоидального тока основной частоты (диапазон частот 10—40 кГц); В — выключатель; 2 — аттенюатор; 3 — усилитель мощности с малыми искажениями; 4 — фильтр частот с большим затуханием для частот выше основной; 5 — вольтметр для измерения напряжения основной частоты К,; 6 — полосовой фильтр для третьей гармоники с большим затуханием для основной частоты; 7—вольтметр для измерения напряжения третьей гармоники К3; Д, — проверяемый резистор; Щ — активная составляющая сопротивления со стороны измерительных клемм на частоте третьей гармоники
Черт. 1
Схему можно использовать для проверки нелинейности резисторов с сопротивлением, выходящим за эти пределы, но с меньшей чувствительностью, учитывая поправочный коэффициент Д.
Допускается проверять нелинейность резисторов на установках, отличающихся от приведенной, но позволяющих оценить нелинейность резисторов путем измерения напряжения третьей гармоники с погрешностью в пределах ±10 %.
Примечание. Для достижения согласования с проверяемым резистором Rn, для переключения Дз используют согласующее устройство с полным сопротивлением, не вносящим искажения. Соответствующие значения Дз приведены в таблице и используются при испытании.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
Издание официальное ★
Перепечатка воспрещена
© Издательство стандартов, 1978 © ИПК Издательство стандартов, 2001
1.2. Эквивалентная схема на основной частоте приведена на черт. 2. Эквивалентная схема на частоте третьей гармоники приведена на черт. 3.
8 — генератор синусоидального тока основной частоты; Rn — полное сопротивление проверяемого резистора на основной частоте; И; — напряжение основной частоты, поданное на проверяемый резистор
Черт. 2
9 — генератор третьей гармоники; R,l3 — полное сопротивление проверяемого резистора на частоте третьей гармоники; Л3 — активная составляющая сопротивления со стороны измерительных клемм на частоте третьей гармоники; V3 — напряжение третьей гармоники; Е3 — электродвижущая сила третьей гармоники, возникающая на проверочном резисторе
Черт. 3
1.3. Погрешность метода измерения напряжения основной частоты должна быть в пределах ±5 %, а погрешность метода измерения напряжения третьей гармоники ±10 %.
1.4. Фильтры установки не должны содержать элементы с нелинейными свойствами. Например, катушки индуктивности не должны содержать сердечники из магнитных материалов.
Уровень шумов на измерительных клеммах не должен превышать 0,2 мкВ при R3 = 1000 Ом. Усилитель мощности должен обеспечивать подачу на проверяемый резистор мощности 1 Вт. Установка должна быть выполнена с таким расчетом, чтобы при 0,25 В А в фактически
U.
линейном образце затухание третьей гармоники 20 lg jj- было больше 140 дБ для большей части
диапазона сопротивлений.
Примечания:
1. Не допускается проводить измерения в непосредственной близости от мощных электрических установок и постоянных магнитов.
2. Для оценки установки применяют элемент с известными нелинейными свойствами. При отсутствии элемента каждый блок установки сравнивают с образцовым прибором.
3. Ферромагнитные материалы вызывают искажения гармоник, поэтому необходимо принимать меры, чтобы избежать влияния воздействий, например железа, находящегося в непосредственной близости от резистора, особенно при больших токах.
2. ПРОВЕДЕНИЕ ИЗМЕРЕНИЙ
2.1. Проверку нелинейности резистора начинают с замыкания выключателя В. Затем при помощи аттенюатора на вольтметре 5 устанавливают напряжение основной частоты Ux в соответствии с таблицей.
На вольтметре 7 отсчитывают напряжение третьей гармоники U3.
3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Уровень нелинейности определяют по формуле
и,
А3 = 20 lg у-,где А3 — затухание третьей гармоники, дБ;
Е3 — электродвижущая сила третьей гармоники, возникающая на проверяемом резисторе, В.
отсюда:
U,
Аъ = 20 lg — 20 lg
1 +
= D - 20 lg Щ - Д,
где D = 201g U{;
A — коэффициент поправки
Д = 201g
',д'
лVJ
При обработке результатов можно с достаточной точностью принять Rn3 = Rn, тогда получаем:
'i3l
Л,
Д = 20 lg
Коэффициент поправки может быть взят из графика, приведенного на черт. 4, или из таблицы.
0,05 0,1 0,2 0,5 1 2 5 10 20 50 100 200
i = 20le(l.^-)
Черт. 4
J?3, Ом | Rn, Ом | Номинальная мощность рассеяния, Вт | |||||||
20,25 | 0,062; 0,1; 0,125 | ||||||||
их, В | А дБ | Д, дБ | Р, мВт | их, В | А дБ | Д, дБ | Р, мВт | ||
1,0 | 0,50 | -6,0 | 0,8 | 250 | 0,32 | -9,9 | 0,8 | 100 | |
1,2 | 0,55 | -5,2 | 1,0 | 250 | 0,35 | -9,1 | 1,0 | 100 | |
1,5 | 0,61 | -4,2 | 1,2 | 250 | 0,39 | -8,2 | 1,2 | 100 | |
1,8 | 0,67 | -3,4 | 1,4 | 250 | 0,42 | -7,5 | 1,4 | 100 | |
2,2 | 0,74 | -2,6 | 1,7 | 250 | 0,47 | -6,6 | 1,7 | 100 | |
2,7 | 0,82 | -1,7 | 2,1 | 250 | 0,52 | -5,7 | 2,1 | 100 | |
3,3 | 0,91 | -0,8 | 2,5 | 250 | 0,57 | -4,9 | 2,5 | 100 | |
3,9 | 0,99 | -0,1 | 2,9 | 250 | 0,62 | -4,2 | 2,9 | 100 | |
1ft | 4,7 | 1,08 | 0,7 | 3,3 | 250 | 0,69 | -з,з | 3,3 | 100 |
5,6 | 1,18 | 1,4 | 3,9 | 250 | 0,75 | -2,5 | 3,9 | 100 | |
6,8 | 1,30 | 2,3 | 4,5 | 250 | 0,82 | -1,7 | 4,5 | 100 | |
8,2 | 1,43 | 3,1 | 5,2 | 250 | 0,91 | -0,8 | 5,2 | 100 | |
10 | 1,58 | 4,0 | 6,0 | 250 | 1,00 | 0 | 6,0 | 100 | |
12 | 1,73 | 4,8 | 6,8 | 250 | 1,10 | 0,8 | 6,8 | 100 | |
15 | 1,94 | 5,8 | 8,0 | 250 | 1,22 | 1,7 | 8,0 | 100 | |
18 | 2,12 | 6,6 | 8,9 | 250 | 1,34 | 2,5 | 8,9 | 100 | |
22 | 2,34 | 7,4 | 10,1 | 250 | 1,48 | 3,4 | 10,1 | 100 | |
27 | 2,60 | 8,3 | 11,4 | 250 | 1,64 | 4,3 | 11,4 | 100 |
Продолжение
Номинальная мощность рассеяния, Вт
Д3, Ом | Дп, Ом | 2:0,25 | 0,062; 0,1; 0,125 | ||||||
и» В | А дБ | Л, дБ | Р, мВт | Щ, В | А дБ | А, дБ | Р, мВт | ||
33 | 2,87 | 9,2 | 2,5 | 250 | 1,82 | 5,2 | 2,5 | 100 | |
39 | 3,12 | 9,9 | 2,9 | 250 | 1,97 | 5,9 | 2,9 | 100 | |
47 | 3,43 | 10,8 | з,з | 250 | 2,17 | 6,7 | 3,3 | 100 | |
56 | 3,74 | 11,5 | 3,9 | 250 | 2,37 | 7,5 | 3,9 | 100 | |
68 | 4,12 | 12,3 | 4,5 | 250 | 2,61 | 8,3 | 4,5 | 100 | |
100 | 82 | 4,53 | 13,2 | 5,2 | 250 | 2,86 | 9,1 | 5,2 | 100 |
100 | 5,0 | 14,0 | 6,0 | 250 | 3,2 | 10,1 | 6,0 | 100 | |
120 | 5,5 | 14,8 | 6,8 | 250 | 3,5 | 10,9 | 6,8 | 100 | |
150 | 6,1 | 15,8 | 8,0 | 250 | 3,9 | 11,8 | 8,0 | 100 | |
180 | 6,7 | 16,6 | 8,9 | 250 | 4,2 | 12,5 | 8,9 | 100 | |
220 | 7,4 | 17,4 | 10,1 | 250 | 4,7 | 13,4 | 10,1 | 100 | |
270 | 8,2 | 18,3 | 11,4 | 250 | 5,2 | 14,3 | 11,4 | 100 | |
330 | 9,1 | 19,2 | 2,5 | 250 | 5,7 | 15,1 | 2,5 | 100 | |
390 | 9,9 | 19,9 | 2,9 | 250 | 6,2 | 15,8 | 2,9 | 100 | |
470 | 10,8 | 20,7 | 3,3 | 250 | 6,9 | 16,7 | з,з | 100 | |
560 | 11,8 | 21,4 | 3,9 | 250 | 7,5 | 17,5 | 3,9 | 100 | |
680 | 13,0 | 22,3 | 4,5 | 250 | 8,2 | 18,3 | 4,5 | 100 | |
820 | 14,3 | 23,1 | 5,2 | 250 | 9,1 | 19,2 | 5,2 | 100 | |
1000 | 15,8 | 24,0 | 6,0 | 250 | 10,0 | 20,0 | 6,0 | 100 | |
330 | 9,1 | 19,2 | 2,5 | 250 | 5,7 | 15,1 | 2,5 | 100 | |
1000 | 390 | 9,9 | 19,9 | 2,9 | 250 | 6,2 | 15,8 | 2,9 | 100 |
470 | 10,8 | 20,7 | 3,3 | 250 | 6,9 | 16,7 | 3,3 | 100 | |
560 | 11,8 | 21,4 | 3,9 | 250 | 7,5 | 17,5 | 3,9 | 100 | |
680 | 13,0 | 22,3 | 4,5 | 250 | 8,2 | 18,3 | 4,5 | 100 | |
820 | 14,3 | 23,1 | 5,2 | 250 | 9,1 | 19,2 | 5,2 | 100 | |
1000 | 15,8 | 24,0- | 6,0 | 250 | 10,0 | 20,0 | 6,0 | 100 | |
1200 | 17,3 | 24,8 | 6,8 | 250 | 11,0 | 20,8 | 6,8 | 100 | |
1500 | 19,4 | 25,8 | 8,0 | 250 | 12,2 | 21,7 | 8,0 | 100 | |
1800 | 21,2 | 26,6 | 8,9 | 250 | 13,4 | 22,5 | 8,9 | 100 | |
2200 | 23,4 | 27,4 | 10,1 | 250 | 14,8 | 23,4 | 10,1 | 100 | |
2700 | 26,0 | 28,3 | 11,4 | 250 | 16,4 | 24,3 | 11,4 | 100 | |
3300 | 28,7 | 29,2 | 2,5 | 250 | 18,2 | 25,2 | 2,5 | 100 | |
3900 | 31,2 | 29,9 | 2,9 | 250 | 19,7 | 25,9 | 2,9 | 100 | |
4700 | 34,3 | 30,8 | з,з | 250 | 21,7 | 26,7 | 3,3 | 100 | |
5600 | 37,4 | 31,5 | 3,9 | 250 | 23,7 | 27,5 | 3,9 | 100 | |
6800 | 41,2 | 32,3 | 4,5 | 250 | 26,1 | 28,3 | 4,5 | 100 | |
10000 | 8200 | 45,3 | 33,2 | 5,2 | 250 | 28,6 | 29,1 | 5,2 | 100 |
10000 | 50,0 | 34,0 | 6,0 | 250 | 32,0 | 30,1 | 6,0 | 100 | |
12000 | 54,8 | 34,8 | 6,8 | 250 | 35,0 | 30,9 | 6,8 | 100 | |
15000 | 61,2 | 35,8 | 8,0 | 250 | 39,0 | 31,8 | 8,0 | 100 | |
18000 | 67,1 | 36,6 | 8,9 | 250 | 42,0 | 32,5 | 8,9 | 100 | |
22000 | 74,2 | 37,4 | 10,1 | 250 | 47,0 | 33,4 | 10,1 | 100 | |
27000 | 82,2 | 38,3 | 11,4 | 250 | 52,0 | 34,3 | 11,4 | 100 | |
33000 | 90,8 | 39,2 | 2,5 | 250 | 57,0 | 35,1 | 2,5 | 100 | |
39000 | 98,7 | 40,0 | 2,9 | 250 | 62,0 | 35,8 | 2,9 | 100 | |
100000 | 47000 | 108,0 | 40,7 | 3,3 | 250 | 69,0 | 36,7 | з,з | 100 |
56000 | 118,0 | 41,5 | 3,9 | 250 | 75,0 | 37,5 | 3,9 | 100 | |
68000 | 130,0 | 42,3 | 4,5 | 250 | 82,0 | 38,3 | 4,5 | 100 | |
82000 | 143,0 | 43,1 | 5,2 | 250 | 91,0 | 39,2 | 5,2 | 100 |
Продолжение
Номинальная мощность рассеяния, Вт
R3, Ом | Я„, Ом | S0,25 | 0,062; 0,1; 0,125 | ||||||
иь В | А дБ | Д, дБ | Р, мВт | Щ, в | А дБ | Д, дБ | Р, мВт | ||
100000 | 158 | 44,0 | 6,0 | 250 | 100 | 40,0 | 6,0 | 100 | |
120000 | 173 | 44,8 | 6,8 | 250 | по | 40,8 | 6,8 | 100 | |
150000 | 194 | 45,8 | 8,0 | 250 | 122 | 41,7 | 8,0 | 100 | |
180000 | 212 | 46,5 | 8,9 | 250 | 134 | 42,5 | 8,9 | 100 | |
220000 | 234 | 47,5 | 10,1 | 250 | 148 | 43,4 | 10,1 | 100 | |
270000 | 250 | 48,0 | 11,4 | 232 | 164 | 44,3 | 11,4 | 100 | |
ЗЗОООО | 250 | 48,0 | 12,7 | 190 | 182 | 45,2 | 12,7 | 100 | |
390000 | 250 | 48,0 | 13,8 | 160 | 198 | 45,9 | 13,8 | 100 | |
470000 | 250 | 48,0 | 15,1 | 133 | 217 | 46,7 | 15,1 | 100 | |
560000 | 250 | 48,0 | 16,4 | 112 | 237 | 47,5 | 16,4 | 100 | |
680000 | 250 | 48,0 | 17,8 | 92 | 250 | 48,0 | 17,8 | 92 | |
820000 | 250 | 48,0 | 19,3 | 76 | 250 | 48,0 | 19,3 | 76 | |
100000 | 1,0 МОм | 250 | 48,0 | 20,8 | 63 | 250 | 48,0 | 20,8 | 63 |
1,2 МОм | 250 | 48,0 | 22,3 | 52 | 250 | 48,0 | 22,3 | 52 | |
1,5 МОм | 250 | 48,0 | 24,1 | 41,7 | 250 | 48,0 | 24,1 | 41,7 | |
1,8 МОм | 250 | 48,0 | 25,6 | 34,7 | 250 | 48,0 | 25,6 | 34,7 | |
2,2 МОм | 250 | 48,0 | 27,2 | 28,4 | 250 | 48,0 | 27,2 | 28,4 | |
2,7 МОм | 250 | 48,0 | 28,9 | 23,2 | 250 | 48,0 | 28,9 | 23,2 | |
3,3 МОм | 250 | 48,0 | 30,6 | 18,9 | 250 | 48,0 | 30,6 | 18,9 | |
3,9 МОм | 250 | 48,0 | 32,0 | 16,0 | 250 | 48,0 | 32,0 | 16,0 | |
4,7 МОм | 250 | 48,0 | 33,6 | 13,3 | 250 | 48,0 | 33,6 | 13,3 | |
5,6 МОм | 250 | 48,0 | 35,1 | 11,2 | 250 | 48,0 | 35,1 | 11,2 | |
6,8 МОм | 250 | 48,0 | 36,8 | 9,2 | 250__ | 48,0 | 36,8 | 9,2 | |
8,2 МОм | 250 | 48,0 | 38,4 | 7,6 | 250 | 48,0 | 38,4 | 7,6 | |
10 МОм | 250 | 48,0 | 40,1 | 6,2 | 250 | 48,0 | 40,1 | 6,2 | |
12 МОм | 250 | 48,0 | 41,7 | 5,2 | 250 | 48,0 | 41,7 | 5,2 | |
15 МОм | 250 | 48,0 | 43,5 | 4,2 | 250 | 48,0 | 43,5 | 4,2 | |
18 МОм | 250 | 48,0 | 45,2 | 3,5 | 250 | 48,0 | 45,2 | 3,5 | |
22 МОм | 250 | 48,0 | 46,9 | 2,8 | 250 | 48,0 | 46,9 | 2,8 |
При применении аппаратуры, позволяющей автоматически учесть соотношение между Rn3 и R3, допускается характеризовать нелинейные свойства резистора коэффициентом нелинейности, выраженном в процентах
К— jj- 100
и\
или в относительных логарифмических единицах
К= 201g§-.
ui
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2. Значение напряжения третьей гармоники, образующейся в резисторе, пропорционально кубическому значению напряжения основной частоты. Это дает возможность определить электродвижущую силу третьей гармоники для более высокого напряжения, чем напряжение, при котором проводят проверку, например вследствие ограничения измерительной аппаратуры.
В этом случае э.д.с. третьей гармоники определяют по формуле
Е3 Е3
'и*
где Еъ — э.д.с. третьей гармоники, соответствующая более высокому напряжению Ux\
Е{ — э.д.с. третьей гармоники, соответствующая фактическому испытательному напряжению U
3.3. Нелинейность резисторов можно характеризовать также уровнем третьей гармоники, выраженном в дБ:
А г “ 201g А
где Ег выражена в микровольтах, a U3 — в вольтах.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 21.02.78 № 508
2. Стандарт полностью соответствует Публикации МЭК 440, СТ СЭВ 5973—87
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер раздела |
ГОСТ 21342.0-75 | Вводная часть |
5. Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 20.10.92 № 1415
6. ИЗДАНИЕ (январь 2001 г.) с Изменением № 1, утвержденным в мае 1988 г. (ИУС 7—88)
Редактор В.Н. Копысов Технический редактор В.Н. Прусакова Корректор В.Н Варенцова Компьютерная верстка В.Н. Грищенко
Изд. лиц. № 02354 от 14.07.2000. Сдано в набор 31.01.2001. Подписано в печать 26.02.2001. Уел. печ. л. 0,93.
Уч.-изд. л. 0,65. Тираж 144 экз. С 385. Зак. 216.
ИПК Издательство стандартов, 107076, Москва, Колодезный пер., 14.
Набрано в Издательстве на ПЭВМ
Филиал ИПК Издательство стандартов — тип. “Московский печатник”, 103062, Москва, Лялин пер., 6.
Плр № 080102