Способ измерения емкости конденсаторов с потерями

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ С ПОТЕРЯМИ путеМ подачи на него переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений изменяют величину регулируемого активного резистора, включенного последовательно с измеряемым конденсатором до момента достижения сдвига фаз между напряжением источника и напряжением на конденсаторе угла равного 45 и, не меняя значения ре гулируемого активного резистора, подключают его параллельно измеряемому конденсатору, после чего измеряют активную проводимость параллель ной цепи и вычисляют емкость по формуле , где Q - активная проводимость паргишельной цепи} (J - угловая частота источника g переменного напряжения. СП 00 ж

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСНОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С„=0 ((, Ф

° °

° В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

21) 3381581/18-21

° °

22) 14.01.82 (46) 30.11.83. Бюл. 9 44 (72) И.Г.Минаев и A.Â.Hâàøèíà (71) Ставропольский ордена Трудового

Красного Знамени сельскохозяйственный институт (53) 621.317.738(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 452790, кл. G 01 R 27/26, 1972 (прототип). .(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ

КОНДЕНСАТОРОВ С ПОТЕРЯМИ путем пода чи на него переменного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений изменяют величину регулируемого активного резистора, включенного пос- i ледовательно с измеряемым конденсатором до момента достижения сдвига фаз между напряжением источника и напряжением на конденсаторе угла равного 45 и, не меняя значения регулируемого активного резистора, подключают его параллельно измеряемому конденсатору, после чего измеряют активную проводимость параллельной цепи и вычисляют емкость по формуле где 4 - активная проводимость параллельной цепи) Q - угловая частота источника . Я переменного напряжения.

1057880

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении емкости .конденсаторов в случаях, когда потери в диэлектрике конденсаторов слабо зависят от частоты, а также может найти применение, например, при измерении влажности различных материалов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ определения емкости конденсато" ров с потерями, заключающийся в том, что параллельно измеряемому конденсатору включают образцовую меру, путем регулировки которой устанавли- 15 вают заданное значение тангенса угла потерь измерительной схемы и да» лее определяют искомые составляющие полной проводимости измеряемого конденсатора, которые нри заданном значении тангенса угла потерь измерительной схемы однозначно определяются величинами модулей полной проводимости измерительной схемы и образцовой меры (1) . 25

Недостатком известного способа является то, что .измеряемая величина емкости не непосредственно определяется измерительным прибором, а требует, кроме измерительных операций, проведения определенных математических вычислений. Это приводит к дополнительным затратам времени на измерения и снижает их точность.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что.согласно способу измерения емкости конденсаторов с потерями путем ноцачи на него переменного напряжения, изменяют величину регули- 40 руемого активного резистора, включенного последовательно с измеряемым конденсатором до момента достижения сдвига фаэ между напряжением источника и напряжением на конден- . 45 саторе угла равного 45 и, не меняя значения регулируемого активного резистора, подключают. его параллель" но измеряемому конденсатору, после чего измеряют активную проводимость 5() параллельной цепи и вычисляют емкость .по формуле С

G х= где Ц - активная проводимость параллельной цепи» а — угловая частота источника переменного напряжейия.

На фиг.1 показано устройство, реа« лизующее операцию установки заданного значения сдвига фаз, на фиг.2 " устройство, реализующее операцию иэ- 60 мерения проводимости.

Устройство содержит источник 1 переменного напряжения, имеющего ма" лое внутреннее сопротивление, измеряемый конденсатор 2 с сопротивлением б5

3 активных потерь, регулируемый активный резистор 4, фазометр 5, омметр б.

Измерение происходит следующим способом.

Изменяют величину регулируемого активного резистора 4 до момента, когда сдвиг фаэ между напряжением источника и напряжением на изглеряемом конденсаторе станет равным 456 . ,Последнее фиксируют фаэометром 5.

Предаточная функция звена (фиг.1) определяется выражением

Vl(p) = „, Р где йк„ х,, к Х " " К

Й вЂ” величина регулируемого сопротивления 4;

С„и Rx - емкость конденсатора 2 и величина сопротивления активных потерь 3 соответст« венно отсюда фаэочастотная характеристика ((и) = - a r c tg u T или

R "х

ЧМ =-aiH6 — Схы!

"+"К

1((М(ш1ИК х1

К

>

Пускай щ ы1 =45О, а член представлен, как проводимость параллельной цепи, образованной сопротив- лениями Й и Rx

При lg(u) ) =45О tg Щы) =1 иС»= — где, R x

" x

Величина 8 представляет собой активную проводимость параллельно вклю- ченных сопротивлений 3 и 4, которую определяют следующим образом. Не изменяя значение регулируемого резистора 4 (фиг.2, подключают его параллельно измеряемому конденсатору 2, измеряют активную проводимость образованной цепи с помощью омметра б.

Измеряемая емкость С К при постоянной частоте источника переменного напряжения прямо пропорциональна величине активной проводимости б

Значение угловой частоты Ю устанавливают из условия (д =10

И где:. N = 1, 2 3 ° ° ° °

Поэтому СК 10" = 6, и тогда по шкале омметра б с точностью до множителя 10 можно однозначно без каких-либо пересчетов определить величину измеряемой емкости.

ПреимущестВом предлагаемого способа является то, что величину проводимости а, следовательно, и из леряе1057880

Составитель Л.Сотникова

Редактор М.Ткач Техред щ, Тепер, Корректор Г.Реыетник

Заказ 9580/48 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений И открытий

113035, Иосква, Ж-35, Рауюская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент",.г.ужгород, ул.Проектная, 4 мой емкости можно замерить с высокой точностью благодаря использованию измерительного прибора постоянного тока. Точность предлагаемого способа не зависит от стабильности амплитуды источника 1 переменного напряже- l ния, так как заложен фазовый принцип измерения.