Измеритель емкости электролитических конденсаторов

Авторы патента:

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

G01R17/10 - измерительные мосты переменного или постоянного тока (устройства автоматического сравнения или автоматической компенсации G01R 17/02)

Использование: в измерительной технике в качестве тестера при диагностике различных электронных схем. Сущность изобретения: устройство содержит зарядную обмотку (1), генератор переменного тока (2), диод (3), измеряемую емкость (4), измерительный блок (5), ключ (6), коммутационную обмотку (7) генератора. Сокращение количества элементор в схеме и соответствующее соединение элементов позволяет уменьшить погрешность измерения и упростить измеритель. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

{I9) - ()!) г ., (s<)s G 01 R 27/26. 17/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

21 4905979/21

22 28.01,91

46 15.09.92. Бюл. ¹ 34

75 А.А, Родионов

56 Авторское свидетельство СССР № 796762, кл. G 01 R 17/10, 1976, (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ КОНДЕНСАТОРОВ (57) Использование: в измерительной технике в качестве тестера при диагностике разИзобретение относится к измерительным приборам и может быть использовано в качестве тестера для определения большой емкость конденсаторов при диагностике различных электронных схем.

Известны измерители емкости, принцип работы которых заключается в измерении переменного реактивного тока через конденсатор, Недостатком таких измерителей является зависимость переменного тока не только от реактивной составляющей, но и от активной составляющей, которая возникает при наличии утечки в конденсаторе, особенно при измерении емкостей электролитических конденсаторов. Кроме того, при измерении этими устройствами емкости полярнык конденсаторов, значительно возрастает активная составляющая при прохождении через них переменного тока, что еще более увеличивает погрешность измерения и практически не позволяет измерять емкости электролитических конденсаторов.

Известны также измерители электрической емкости конденсаторов, измеряющие постоянную времени разряда конденсатора. Эти измерители помимо указанных выше недостатков (сопротивление утечки личных электронных схем, Сущность изобретения; устройство содержит зарядную обмотку (1), генератор переменного тока (2), диод (3), измеряемую емкость (4), измерительный блок (5), ключ (6), коммутационную обмотку(7) генератора. Сокращение количества элементов в схеме и соответствующее соединение элементов позволяет уменьшить погрешность измерения и упростить измеритель, 1 ил, влияет на постоянную времени разряда) созд;)ют дополнительную погрешность еще и за счет определения емкости конденсатора косвенным путем и, кроме того, являются весьма сложными электронными устройствами.

Прототипом изобретения является измерительный преобразователь, s котором за один полупериод конденсатор заряжается, а при другом полупериоде измеряется ток разряда.

Основным недостатком этого устройства является то, что при измерении разрядного тока во время одного полупериода приложенного к диагонали моста перемен- О ного напряжения, после полного разряда О конденсатора начинается его перезаряд, т.е. вторичный прибор оказывается под<люченным последовательно с измеряемым конденсатором к напряжению генератора в этом случае вторичный прибор будет регистрировать не только ток разряда конденсатора, но и ток утечки.

Целью изобретения является уменьшение погрешности измерения емкости электролитических конденсаторов (установленных непосредственно в схеме) и упрощение измерителя.

1762266

Поставленная цель достигается тем, что в измерителе емкости электролитических конденсаторов, содержащим генератор переменного тока, диод, ключ, измерительный блок, причем первый вывод диода через измеряемый конденсатор соединен с первым выводом ключа, начало(конец) зарядной обмотки генератора переменного тока соединено вторым выводом диода, конец(начало) зарядной обмотки генератора переменного така соединен с первым выводом ключа, управляющий вход котопого соединен с концом (началом} коммутационной обмотки генератора переменного тока, начало (конец) коммутационной обмотки соединено с первым(вторым} выводом ключа, второй вывод ключа через измерительный блок соединен с первым выводом диода, На чертеже приведена принципиальная схема измерителя емкости электролитических конденсаторов.

Зарядная обмотка 1 генератора 2 под„лючена через диод 3 к измеряемому конденсатору 4. Измеряемый блок 5 последовательно с ключом 6 также подключены к измеряемому конденсатору 4, Коммутационная обмотка 7 генератора 2

coåäèíåíà с управляющим входом ключа 6 и с одним из его выводов.

Измеритель работает следующим образом.

При одном полупериоде переменного напряжения на обмотке 1 генератора 2, когда к аноду диода 3 приложен положительный потенциал, конденсатор 4 заряжается цо амплитудного значения напряжения на обмотке 1, При этом полупериоде ключ 6 закрь т и ток по измерительному блоку 5 не протекает. Во время другого полупериода напряжения диод 3 закрыт, а ключ 6 открыт (открытие ключа при этом полупериоде обеспечивается соответствующей фрзировкой коммутирующей обмотки 7) и через измерительный блок протекает только ток разряда измеряемого конденсатора 4, Таким образом, во время одного полупериода напряжения генератора 2 измеряемый конденсатор 4 заряжается до амплитудного значения напряжения. а при другом полупериоде конденсатор 4 разряжается через измерительный блок 5, по которому протекает короткий импульс тока, создаваемый только разрядам конденсатора. Среднее значение постоянного тока в измерительном блоке 5 равно суммарному разряду конденсатора 4 за секунду и пропорционально емкости измеряемого конденсатора, Значение тока определяется выражением

Icp Ua С f, где 1 р вЂ” среднее значение постоянного тока,А;

IJ8 вЂ” амплитудное значение напряжения, В;

С вЂ” емкость конденсатора, Ф;

f вЂ” частота переменного напряжения, Гц.

Для линейной зависимости тока от ем10 кости конденсатора должно соблюдаться

Т условие т < < вЂ”, т.е. время заряда и разряда измеряемого конденсатора должно быть много меньше времени полупериода

15 напряжения генератора.

Одним из основных преимуществ предлагаемого измерителя является возможность измерения больших емкостей (несколько тысяч мкФ) электролитических конденсаторов при частоте генератора 50

Гц (от сети). Так при применении в схеме диода и тиристора (в качестве ключа) средней мощности их прямое сопротивление составляет десятые доли Ома. Сопротивления низковольтной зарядной обмотки и амперметра (в качестве измерительного блока) также очень незначительны (порядка десятых долей Ома). Такое низкое сопротивление зарядной и разрядной цепей измерителя позволяет получить очень малую постоянную времени (порядка 10 с), что, в свою очередь, дает воэможность измерять емкости конденсаторов до

4000 мкФ. Кроме того предлагаемый измеритель обладает еще одним замечательным свойством. Поскольку сопротивление зарядно-разрядной цепи очень мало, значительная утечка конденсатора не оказывает влияния на ток разряда, т.к. сопротивление утечки много больше сопротивления разрядной цепи. Это свойство измерителя позволяет измерять емкость конденсатора непосредственно в различных устройствах (т.е. не выпаивая его из майтажа) пришунти45 рований конденсатора резисторами схемы.

Практически при шунтировании электролитического конденсатора сопротивлением схемы даже величиной в несколько десятков

Ом, погрешность измерения емкости при

50 этом пренебрежимо мала (она определяется как отношение сопротивления разрядной цепи к шунтирующему сопротивлению).

Помимо этого, при пробое или потере емкости в измеряемом конденсаторе, ток

55 через измерительный блок не протекает, тогда как в прототипе могут возникнуть токи за счет утечки или шунтирующего сопротивления. Наряду с этими качествами схема измерителя очень проста, не требует регу4

1762266 лировки и калибровки и обладает высокой надежностью в работе.

Составитель А.Родионов

Техред М.Моргентал Корректор fl.Ôèëü

Заказ 3258 Тираж Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 г " изволственно-излятельский комбинат Патент . г. Ужгаппа. чл.Гягапин . м м .Г а. 101

Формула изобретения

Измеритель емкости электролитических конденсаторов, содержащий генератор переменного тока, диод, ключ, измерительный блок. причем первый вывод диода через измеряемый конденсатор соединен с первым выводом ключа, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения и упрощения, начало (конец) зарядной обмотки генератора переменного тока соединен со вторым выводом диода, конец (начало) зарядной обмотки генератора переменного тока соединен с

5 первым выводом ключа, управляющий вход которого соединен с концом (началом) коммутационной обмотки вЂ” генератора переменного тока, второй вывод ключа через измерительный блок соединен с анодом ди10 ода, начало (конец) коммутационной обмотки соединен с первым (вторым) выводой ключа,

Изобретение относится к технике измерений нз СВЧ и может использоваться для определения температурной зависимости параметров твердого диэлектрика в условиях комбинированного нзгрэвг концентриоозанкой солнечной энергией к энергией источника постоянного тока

Преобразователь параметров нерезонансных трехэлементных трехполюсников в напряжение // 1762264

Способ преобразования емкости дифференциального датчика // 1762263

Устройство для определения температурной зависимости параметров диэлектриков // 1762202

Изобретение относится к технике измерений на СВЧ и может использоваться для определения температурной зависимости параметров твердых диэлектриков в условиях высокотемпературного динамического нагрева концентрированной солнечной энергией

Измерительный преобразователь емкости датчика // 1758594

Устройство для определения параметров трехэлементных двухполюсных цепей // 1758587

Способ определения индуктивностей и вольт-амперных характеристик нелинейных активных сопротивлений подэлектродных областей многофазной электропечи // 1756836

Цифровой измеритель отношений электрических емкостей // 1756835

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для измерения линейных перемещений путем преобразования электрических емкостей в цифровой код

Универсальный измеритель параметров двухэлементных двухполюсников // 1756834

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения параметров пассивных двухэлементных цепей

Автоматический измеритель параметров радиотехнических устройств и элементов // 1756833

Изобретение относится к устройствам для автоматического быстродействующего измерения с повышенной точностью центральной частоты, полосы пропускания, добротности различных узкополосных и широкополосных радиотехнических устройств и элементов и может быть использовано для измерения емкости, индуктивности, тангенса угла потерь и других параметров различных электрических цепей и элементов

Мостовое устройство для измерения параметров трехэлементных двухполюсников // 1762247

Способ уравновешивания цифровых экстремальных мостов переменного тока // 1762246

Способ электрических измерений с применением параметрического мостового преобразователя // 1762245

Способ настройки тензометрических мостов // 1758563

Измеритель комплексных сопротивлений // 1739305

Способ измерения импеданса двухполюсника и устройство для его осуществления // 1684692

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в специализированных измерительных приборах и в составе контрольной аппаратуры генераторов переменного тока Цель изобретения - повышение точности измерения при больших уровнях мощности поступающей в измеряемый двухполюсник за счет исключения подбора и коммутации прецизионных мер - достигается тем, что четырехплечий кольцевой мост переменного тока с развязанной парой входов к одному из коИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для точных автоматизированных измерений в специализированных измерительных приборах Цель изобретения - повышение точности измерения при большой мощности, поступающей в исследуемый двухполюсник, за счет исключения подбора и коммутации прецизионных мер На фиг.1 дана структурная схема устройства для реализации способа измерения торых подключают исследуемый двухполюсник дополнительно возбуждают переменным током по второму развязанному входу уравновешивание моста осуществляют пробными калиброванными приращениями фазы и амплитуды ЭДС возбуждающих источников переменного тока с контролем баланса моста по амплитуде напряжения на свободном выходе моста а параметры импеданса исследуемого двухполюсника (модуль и фазу) вычисляют по амплитуде и фазе отношения напряжении на возбужденных входах уравновешенного моста по формуле

Термокомпенсированный параметрический преобразователь // 1677650

Изобретение относится к измерительной технике, автоматике и может найти применение , в частности, втензометрическойи фотометрической аппаратуре

Цифровой измерительный мост // 1656469

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в цифровых тензометрических измерителях силы и давления, в цифровых термометрах, фотометрах и т.д

Мостовое устройство // 1647422

Изобретение относится к области электрических измерений, в частности к измерению комплексных сопротивлений четырехполюсника Цель изобретения - расширение диапазона измерения сопротивлений четырехполюсника за счет использования двух симметричных измерительных полумостов

Устройство для измерения параметров двухполюсников // 1647421

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для измерения , параметров физических объектов, эквивалентная электрическая схема замещения которых является многоэлементным двухполюсником (Д)

Мостовой измеритель параметров пассивных двухполюсников // 2103695

Изобретение относится к области измерения физических величин, в частности, к измерителям параметров двухполюсников