Устройство для измерения тангенса угла диэлектрических потерь и определения относительной диэлектрической проницаемости

 

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения параметров конденсаторов электрической емкости путем раздельного измерения падения напряжения, создаваемого активной и реактивной составляющими полного тока. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей измерения при больших углах тангенса диэлектрических потерь. Для этого в устройстве осуществляются компенсация активной составляющей тока, протекающего через конденсатор на образцовом резисторе, и измерение падения напряжения, вызываемого реактивной составляющей тока, протекающего через конденсатор. Устройство содержит генератор 1, делитель 2 напряжения, фазоинвертор 3, измеряемый или измерительный конденсатор 4, образцовый переменный резистор 5, милливольтметр 6. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1597777

А1 (51)5 G 01 Е 27/26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОЬЮ СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4269576/24-21 (22) 29.06,87 (46) 07.10,90. Бюл. N - 37 (75) Э.В.Кузьмин (53) 621.317,335 (088.8) (56) Нетушил Л.В., Поливанов К.М.

Основы электротехники./ч ° 3, Теория электромагнитного поля. — М.: Госэнергоиздат, 1956, с.192.

Справочник по радиоизмерительным приборам./Под. ред.В.С.Насонова, т.1. — M. Сов.радио, 1976, с.232. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТАНГЕНСА УГЛА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ И

ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ ДИЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОНИЦЛЕМОСТИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам измерения параметров конденсато2 ров электрической емкости путем раздельного измерения падения напряжения, создаваемого активной и реактивной составляющими полного тока. Целью изобретения является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей измерения при больших углах тангенса диэлектрических потерь. Для этого в устройстве осуществляются компенсация активной составляющей тока, протекающего через конденсатор на образцовом резисторе, и измерение падения напряжения, вызываемого реактивной составляющей тока, протекающего через конденсатор.

Устройство содержит генератор 1, делитель 2 напряжения, фазоинвертор 3, 3 измеряемый или измерительный конденсатор 4, образцовый переменный резис- %/Ф тор 5, милливольтметр 6. 1 ил .

1597777

Изобретение относится к электро, измерительной технике и может быть использовано для измерения параметров конденсаторов и диэлектрической

5 пр о ница емос ти диэлектриков.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет измерения активных потерь и определения емкости конденсатора: и точнос- 1О ти определения относительной диэлектрической проницаемости в области больших значений.

На чертеже изображено устройство для измерения относительной диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь.

Устройство состоит из генератора

1, делителя 2 напряжения, фазоинвертора 3, измеряемого или измеритель-10 ного конденсатора 4, образцового переменного резистора 5, милливольтметра 6 и двух клемм 7 и 8 для подключения измеряемого или измерительного конденсатора 4. Делитель 2 напряжения в отношении 1/2 делит напряжение генератора 1. Сопротивление R„ представляет собой сопротивление утечки измерительного или измеряемого конденсатора 4 при параллельной схеме замещения с емкостью С„.

Выход генератора 1 соединен с общей шиной и клеммой 7 для подключения . измерительного или измеряемого конденсатора, а та <же с входом делителя

2 напряжения, выход которого соединен 35 с общей шиной и входом фазоинвертора

3. Выход последнего соединен с общей шиной и клеммой 8 для подключения измерительного или измеряемого конденсатора, движком образцового пере- 40 менного резистора 5 и входом милливольтметра 6, второй вывод входа мил- . ливольтметра 6 и второй вывод образцового переменного резистора 5 соединены с .общей шиной. 45

Устройство работает следующим образом.

Напряжение Е частотой f с генератора 1 подается на цепочку, состоящую из последовательно включенных измерительного или измеряемого конденсатора 4 (С„, подключенного к клеммам 7 и 8, и образцового резистора 5 (Rp), по которой протекает комплексный ток. Одновременно это же напряжение Е с генератора 1 подается на делитель -2 напряжения, который делит величину исходного напряжения на два, и далее через фазоинвертор

3 — на компенсирующий резистор 5 (R ). На этом резисторе происходит компенсация активной составляющей тока, что достигается перемещением подвижного контакта резистора 5 (Rp) определяемая по минимуму показаний мнлливольтметра 6, а реактивная составляющая тока, протекающего по резистору 5 (R ), создает падение напряжения на последнем, которое фиксируется милливольтметром 6.

По значению известного сопротивления резистора R определяют активные потери в диэлектрике конденсатора (т. е. сопротивление изоляции между обкладками конденсатора) R, а по показанию милливольтметра 6 определяют тангенс угла диэлектрических потерь, причем устройство может измерять 8 >) 1. Функциональная зависимость напряжения на милливольтметре 6 определяется формулой:

По измеренным R u tgd опреде-! к ляется расчетным путем емкость измеряемого конденсатора по формуле

С к 2Vf R ggÐ где f — частота генератора 1.

Если к клеммам 7 и 8 подключен измерительный конденсатор с измеряемым диэлектриком, то можно расчетным путем определить и относительную диэлектрическую проницаемость пд формуле

Ск:

Е= — —

С где С, — значение емкости измерительного конденсатора.

Наилучшая область применения данного устройства находится в интервале значений тангенса угла диэлектрических потерь 1-100.

Формула изобретения

Устройство для измерения тангенса угла диэлектрических потерь и определения относительной диэлектрической проницаемости, содержащее источник переменного напряжения и измерительньй блок, о,т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности

1597777

Составитель В.Андреев

Техред Л.Олийнык Корректор М. Кучерявая

Редактор Н.Яцола

Заказ 3051 Тираж 553 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул . Гагарина, 101 измерения и расширения функциональных возможностей, в него введены делитель напряжения с коэффициентом деления 1:2, фаэоинвертор и образцо5 вый регулируемый резистор, причем выход генератора подключен одновременно к входу делителя напряжения и к одному из электродов измерительного конденсатора, второй электрод кото- 1п рого соединен а одним из контактов переменного резистора, входом измерительного блока и выходом фаэоинвертора, вход которого соединен с выходом делителя напряжения, вторые контакты переменного резистора, источника переменного напряжения, делителя напряжения и фаэоинвертора подключены к общей пыне.