Методы измерения емкостей и индуктивностей

1, Мостовой метод

2,Резонансный метод

3,Генераторный метод

4,электролитических кон­денсаторов

5, Цифровой измеритель

47. Резонансный метод измерения емкости ( рис. 23). Измеряемый конденсатор C_x подключают параллельно образцовому конденсатору переменной емкости Со, а к зажимам Lx – катушку индуктивности. Таким образом создается последовательный колебательный контур, который питается от генератора РЧ через емкостной делитель напряжения С1, С2. Необходимые индуктивность катушки Lх вычисляют по формулам:

L_x=25300/[C_o+C_x+C_вх2+С_м)f²];

f_min= ;

f_maxn=

где С_оmax и C_omin – максимальная и минимальная емкости образцового конденсатора, пФ; Сх- предполагаемая измеряемая емкость, пФ; С_вх2- входная емкость электронного вольтметра PV2, пФ; См- емкость монтажа контура, пФ.

Для уменьшения погрешностей измерения необходимо соблюдать условие С₂>>(C_omax+C_x+С_вх2+С_м).

Возможны две методики измерения.

1. При минимальной емкости образцового конденсатора С_оmin изменяют частоту генератора до получения резонанса контура (показания электронного вольтметра PV2 должны быть максимальны). При этом полная емкость контура

Ск=25300/(f²L) и Сх= Ск- (Со+Свх2+См),

где f- частота генератора, при которой наступает резонанс, МГц; L-

индуктивность контура, мкГн; С_к, С_х, С_о, С_вх2, С_м- емкости, пФ.

2. При максимальной емкости Соmax и невыключенном конденсаторе Сх, перестройкой частоты генератора добиваются резонанса. Затем подключают измеряемый конденсатор Сх и, не изменяя частоты генератора, перестройкой емкости конденсатора Со снова добиваются резонанса контура. Емкость измеряемого кондженсатора С_х=С_оmax-C₀₁, где С₀₁ - емкость образцового конденсатора Со при включенном конденсато­ре Сх.

Расширение пределов измерения при этой методике осуществляется параллельным или по следовательным подключением к конденсатору Со дополнительных образцовых конденсаторов.

48. Резонансный метод измерения индуктивности Измеряемую катушку подключают к зажимам Lх (рис. 23).

Рисунок 23- Резонансный метод измерения емкости и индуктивности

Возможны две методики измерения.

1. При произвольной емкости конденсатора Со перестройкой частоты генератора добиваются резонанса контура и вычисляют индуктивность катушки по формуле

Lх = 25300/[(Со +С_вх2+С_м) f²].

2. При некоторой фиксированном частоте генератора f изменяют емкоссть конденсатора Со до наступления резонанса, Lx вычисляют по той же формуле.

49. Генераторный метод измерения емкости и ин­дуктивности (рис. 24). При отключенной изме­ряемой реактивности (Сх или Lх) подстроечным конденсатором Сп приводят к одному значению частоты генераторов РЧ-1 и РЧ-2. Равенство частот определяют по нулевым биениям. В каче­стве индикатора нулевых биений могут быть ис­пользованы головные телефоны.

Рисунок 24- Генераторный метод измерения емкости и индуктивности

Измеряемый конденсатор Сх подключают па­раллельно конденсатору С2 колебательного кон­тура генератора РЧ-2. Затем емкость конденса­тора С1 изменяют на значение DС₁ до получения нулевых биений. Если L1==L2, то Сх=DС₁.

Для измерения индуктивности после подготов­ки прибора к работе перемычку снимают и под­ключают измеряемую катушку Lх. Затем увели­чением емкости конденсатора С1 на значение DС₁ снова добиваются нулевых биений. Таккак при этом Lx=(L1/C2) DС₁, значения Lх можно от­считывать по шкале конденсатора С1.

50. Измерение емкости электролитических кон­денсаторов. Измерение производят низкочастот­ным измерителем емкостей (например, мостом типа Е12-2). Электролитический конденсатор Сх подключают к измерителю емкости по схеме, изображенной на рис. 25. Разделительный кон­денсатор Ср (бумажный или металлобумажный) должен иметь большие емкость и сопротивление постоянному току. Для уменьшения погрешности измерения нужно, чтобы выполнялись условия Ср>=0,1Сх; Ri>=3200/(fCx); U_Сном>=(U+U_mп), где R1 — сопротивление развязывающего рези­стора, кОм; f — частота напряжения, возни­кающего на измеряемом конденсаторе Сх при подключении его к измерителю емкости, Гц; Сх — емкость измеряемого конденсатора,мкФ;

U_Сном — номинальное напряжение электролити­ческого конденсатора, В; U_mп - амплитуда пе­ременной составляющей напряжения на измеряе­мом конденсаторе, В.

Рисунок 25- Измерение емкости электролитических конденсаторов

Измеряемая емкость Сх=СрСи/(Ср—Си), где Си — показание измерителя емкости.

Емкость электролитического конденсатора мо­жет быть измерена косвенно и с помощью вольтметра переменного тока, если элекгролитический конденсатор включить в цепь пульсирую­щего тока (рис. 26). Поскольку для перемен­ной составляющей пульсирующего тока конден­сатор С_Х имеет емкостное сопротивление , шкала вольтметра (при фиксирован­ной амплитуде напряжения , питающего цепь конденсатора С_Х) может быть градуирована в единицах емкости. В качестве источника напряже­ния может быть использована промышлен­ная сеть (см. рис. 30).

Рисунок 26 – Косвенный метод измерения емкости электролитического конденсатора

51. Т а б л и ц а 6- Приборы для измерения индуктивностей и емкостей

Тип	Диапазон измерений	Основная погрешность
ЕЗ-3	L: 0,01...1000 Гн	±3%
Е7-4	L:10 мкГ...10О Гн С: 10пф,..100мкф	±3% ±3%
Е7-5А	L: 0,05 мкГ... 100 мГн С:1...5000пФ	±2,5% ±5%
Е8-5	С: 10пФ...10мкФ	±(0,001 +0,5 пф+1 ед. сч.) ±(0,002+1 ед. сч.)

Дата добавления: 2015-04-30