Устройство для измерения емкости конденсаторов с сопротивлением утечки

Авторы патента:

G01R27/26 - для измерения индуктивности и(или) емкости; для измерения добротности, например резонансным способом; для измерения коэффициента потерь; для измерения диэлектрических постоянных

Изобретение может быть использовано при прогнозировании места обрыва жил на участках кабеля с поврежденной изоляцией. Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, блок 5 управления, электронный ключ 8 и операционный усилитель 10. Введение электронного ключа 8, зарядного 4 и ограничительного 7 резисторов, электронного переключателя 2 и импульсного диода 6 расширяет диапазон измерения без усложнения устройства. Так, погрешность измерения емкости конденсатора при наличии сопротивления утечки будет минимальной, если значение зарядного тока будет значительно больше тока утечки, т.е. если R IOORI. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (!9) (11) (5!) 4 С 0 1 R 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 4094300/24-2 1 (22) 18.07.86 (46) 23,01.88, Бюл. Р 3 (72) Н.П.Гапон (53) 621.317 ° 335 (088.8) (56) Эпштейн С.Л. Цифровые приборы и системы для измерения конденсаторов. вЂ” М.: Советское радио, 1978, с. 51.

Авторское свидетельство СССР

550592, кл. G 01 R 27/26, 20.02.75, (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ

УТЕЧКИ (57) Изобретение может быть использовано при прогнозировании места обрыва жил на участках кабеля с поврежденной изоляцией. Устройство содержит источник 1 опорного напряжения, блок 5 управления, электронный ключ

8 и операционный усилитель 1О, Введение электронного ключа 8, зарядного 4 и ограничительного 7 резисторов, электронного переключателя 2 и импульсного диода 6 расширяет диапазон измерения беэ усложнения устройства.

Так, погрешность измерения емкости конденсатора при наличии сопротивления утечки будет минимальной, если значение зарядного тока будет значительно больше тока утечки, т.е. если

R )100RI. 1 ил.

136

Изобретение относится к электроизмерительной технике и технике проводной связи и может быть использовано в измерительных приборах и применено при прогнозировании места обрыва жил на участках кабеля с поврежденной изоляцией, Целью изобретения является расширение диапазона измерения без усложнения устройства.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для измерения емкости конденсаторов с сопротивлением утечки содержит источник 1 опорного напряжения, электронный переключатель 2, клеммы 3 для подключения исследуемого конденсатора (С ), зарядный резистор

4, блок 5 управления, импульсный диод 6, ограничительный резистор 7, электронный ключ 8, образцовый конденсатор 9 и операционный усилитель 10.

Причем инвертирующий вход операционного усилителя 10 соединен с образцовым конденсатором 9, а неинвертирующий вЂ” с общей шиной устройства, один из выходов блока 5 управления соединен с управляющим входом электронного ключа 8, соединенного параллельно образцовому конденсатору 9, один из выводов. зарядного резистора

4 соединен с общей шиной устройства, а второй вЂ” с одной из клемм 3 для подключения исследуемого конденсатора и анодом импульсного диода 6, катод которого через ограничительный резистор соединен с инвертирующим входом операционного усилителя 10, другая клемма 3 соединена с первым выводом электронного переключателя 2, второй вывод которого соединен с общей шиной устройства, а третий через положительный полюс источника 1 опорного напряжения соединен со своим вторым выводом, второй и третий выходы блока 5 управления соединены соответственно с управляющими входами электронного переключателя 2, выход устройства соединен с выходом операционного усилителя 10 и вторым выводом образцового конденсатора 9.

Устройство работает следующим образом. При подключении измерительной емкости конденсатора (С ) к источних ку 1 опорного напряжения происходит ее заряд через зарядный резистор 4.

Одновременно через импульсный диод 6, 1

8815 2 ограничительный резистор 7 и сопротивление нагрузки К„ происходит заряд образцового конденсатора 9 (С,), включенного в цепь обратной связи

5 операционного усилителя (интегратора) 10.

Для источника 1 опорного напряжения емкость конденсатора С„ в начальный момент заряда, пока напряжение на нем не начнет возрастать, представляет собой омическое короткое замыкание. Сопротивление утечки в этот момент не влияет на погрешность измерения. Для фиксации этого момента на выходе интегратора 10 установлен импульсный диод, который препятствует разряду образцовой емкости. На выходе интегратора 10 фиксируется максимальное значение напряжения

1 (вЂ” М

U Ц е ",С„

BbiX (R + R)C Вх я д °

25 о где Т вЂ” время интегрирования;

R вЂ” сопротивление диода в прямом

3 направлении;

К вЂ” сопротивление резистора 7;

С вЂ” емкость образцового кондено сатора 9;

R вЂ” сопротивление резистора 4;

U вЂ” значение напряжения на ревх зисторе 4 в начальный момент заряда емкости С„.

При достаточно малой величине Т можно ограничиться

С К

40 ° + ввх C (R + К) вх

Если К >) R>, то напряжение

1 алых линейно зависйт от Б,х и

45 С„ - .-"-- С

Ubx

По окончании действия зарядного импульса измеряемый конденсатор С х

50 и образцовый конденсатор 9 (С ) разо ряжаются соответственно при помощи электронного переключателя 2 и электронного ключа 8. Последние коммутируются блоком 5 управления. Затем

55 процесс работы устройства повторяется.

Погрешность измерения емкости конденсатора при наличии сопротивления утечки минимальная, если значение

Составитель Н.Кринов

Техред И.Попович

Редактор И.Шулла

Корректор М,Шароши

Заказ 288/48

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 13688 зарядного тока значительно больше тока утечки, т.е. если RI,> 100RI, где R„ вЂ” сопротивление утечки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для измерения емкости конденсаторов с сопротивлением утечки, содержащее источник опорного напряжения, клеммы для подключения кон- 10 денсаторов, операционный усилитель, инвертирующий вход которого соединен с образцовым конденсатором, а неинвертирующий вход соединен с общей шиной устройства, блок управления и электронный ключ, один из выходов которого соединен с выходом операционного усилителя, а управляющий вход соединен с одним из выходов блока управления, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения, в него введены импульсный диод, зарядный и ограничительный резисторы,. электронный переключатель, причем катод импульсного 25

15 4 диода соединен с ограничительным резистором, два управляемых входа электронного переключателя соединены с вторым и третьим выходами блока управления, а его общий выход соединен с одной иэ клемм для подключения измеряемого конденсатора, вторая клемма соединена с одним из выводов зарядного резистора и анодом импульсного диода, причем другой вывод зарядного резистора соединен с первым выходом электронного переключателя, общей шиной устройства и минусовым полюсом источника опорного напряжения, плюсовой. полюс которого соединен с вторым выходом электронного переключателя, при этом другой вывод ограничительного резистора соединен с инвертирующим входом операционного усилителя и с другим выходом электронного ключа, а выход операционногс усилителя соединен с другим выводом образцового конденсатора и выходом устройства.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить точность измерения, быстродействие и надежность устройства.Для этого в устройство, содержащее три клеммы 17-19 для подключения исследуемой цепи, операционный усилитель 15 и кнопку 11, введены генератор 1 прямоугольных импульсов, коммутатор 2, счетчик 3, цифроаналоговые преобразователи 4 и 5, фильтры 6 и 7, источники 8 и 9 образцового напряжения и тестового воздействия, счетчик 10 числа преобразований, триггер 12 запуска , управляющий счетчик 13, аналого-цифровой преобразователь 14, управляемый ключ 20 и блок 22 вычисления

Устройство для измерения диэлектрической проницаемости листовых материалов на свч // 1363087

Изобретение относится к радиоизмерительной технике и позволяет повысить точность измерения при изменении толщины исследуемого материала

Устройство для определения динамической индуктивности // 1361491

Цифровой измеритель rlc-параметров // 1357874

Способ измерения добротности резонансной системы с активным элементом // 1357873

Изобретение относится к технике измерения и позволяет повысить точность измерений

Устройство для измерения добротности резонансной системы // 1357872

Устройство для формирования параметрических колебаний и измерения динамических величин его реактивных элементов // 1356180

Изобретение относится к измерительной технике

Способ определения частот половинной мощности резонатора // 1354134

Изобретение относится к измерительной технике

Датчик для контроля параметров образцов из диэлектрика и феррита // 1352407

Изобретение относится к технике измерений и неразрушающего контроля и обеспечивает повьшение точности контроля параметров образцов, диэлJ / 7 протщаемость которых лежит в пределах 5 Е : 12

Измеритель емкости конденсаторов // 1348749

Способ измерения rlc-параметров // 2100813

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в приборах для измерения неэлектрических физических величин посредством емкостных, индуктивных или резистивных датчиков

Способ измерения параметров rlc-цепей // 2100814

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в приборах для измерения неэлектрических физических величин посредством емкостных, резистивных или индуктивных датчиков

Способ определения диэлектрической проницаемости материала // 2103673

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к технике измерений макроскопических параметров сред и материалов, и, в частности, может использоваться при неразрушающем контроле параметров диэлектрических материалов, из которых выполнены законченные промышленные изделия

Устройство для контроля дефектов в изделиях из диэлектрических материалов // 2103700

Изобретение относится к технике измерений с помощью электромагнитных волн СВЧ диапазона и может использоваться для дефектоскопии строительных материалов различных типов с различной степенью влажности

Устройство для измерения параметров диэлектриков // 2106648

Изобретение относится к измерительной технике, в частности, может быть использовано для измерения диэлектрических характеристик веществ с помощью емкостного или индуктивного датчика

Способ и устройство для емкостной температурной компенсации и двухпластинчатый емкостной преобразователь давления для его реализации // 2108556

Устройство для измерения диэлектрических параметров среды // 2109274

Изобретение относится к электронному приборостроению и может быть использовано для контроля и измерения диэлектрических параметров различных сред

Способ измерения электрической емкости между двумя проводящими телами и устройство для его реализации // 2110074

Изобретение относится к измерению электрических величин, в частности емкости

Способ и устройство для передачи электромагнитного сигнала через конфигурацию земли // 2111507

Изобретение относится к способам и устройству для передачи электромагнитных сигналов в землю через конденсатор

Устройство для определения тангенса угла диэлектрических потерь // 2115131

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при измерении тангенса угла диэлектрических потерь твердых изоляционных материалов, жидких диэлектриков, например, трансформаторного масла