CS222869B1 - Zapojenie na meranie parametrov náhradněj schémy elektrolytických kondenzátorov - Google Patents

Description

4 222869

Vynález sa týká zapojenia na meranie pa-rametrov náhradně] schémy elektrolytickýchkondenzátorov a riesi meranie kapacity Csa odporu Rs sériové] náhradně] schémy vel-kokapacitných elektrolytických kondenzá-torov, tzv integrálnou metódou.

Elektrolytické kondenzáty ma]ú v techni-cké] praxi vel’ký význam. Vývoj a výrobaposkytujú tieto prvky s hodnotou kapacityblízkou až k jednému faradu. To má za ná-sledek nutnost hladania metod, kterýmisme schopní relativné rýchlo určit para-metre náhradných schém týchto· objekttovmerania. Zaujímá nás hlavně kapacita Cs apřipadne odpor Rs sériové] náhradnej sché-my. Při meraní kapacity třeba splnit určitépožiadavky z hladiska tvaru a velkosti při-pojeného napátia, které vyplývajú z polár-ných vlastností meraného objektu. Metody,ktoré prichádzajú do úvahy na meranie p.a-rametrov skúmaného objektu, můžeme roz-dělit na impedančně metody, napr. z mostí-kov prichádza do· úvahy dvojitý Thomsonovmostík a na metody na impulzové meraniekapacity. Z týchto metod je doporučená t--metóda, ktorej princip je nasledovný: Meraný objekt sa připojí na js. napátie. Nabijesa na hodnotu Uo. Potom sa kondenzátorzačne vybíjať cez vhodné zvolený odpor Rv.Za dobu t= τ — Rv. Cmer poklesne na ňomnapátie na Hodnotu Uo. Z velkosti čas. kon-stanty τ a odporu Rv vieme určit kapacituCmer. Touto metódou nie sme schopní určitodpor Rs sériovej náhr. schémy. Pre použi-tie metody, hoci je doporučená normou DINna meranie kapacity velkokapacitných elek-trolytických kondenzátoriov, nie je splněnýzákladný předpoklad a to napátová nezá-vislost kapacity meraného objektu.

Vyššie spomínaný dvojitý Thomsonov mos-tík umožňuje merať obidva parametre Cs,Rs ale ako každá mostíková metóda má vel-ká nevýhodu v relativné dlhej době mera-nia, danej hlavně vyrovnáváním mostíka.

Uvedené nedostatky sú odstraněné zapo-jením na meranie parametrov náhradnejschémy elektrolytických kondenzátorov po-dlá vynálezu, kterého podstata je v tom,že prvý vývod prepínacíeho obvodu je cezjednosměrný napátový zdroj, cez odčítacípřístroj a cez nabíjací odpor spojený buďcez meraný objekt s druhým vývodom pre-pínacieho obvodu, alebo cez vybíjacíodpor s třetím vývodom prepínaciehio obvo-du. Stvrtý vývod prepínacíeho obvodu jespojený s frekvenčným impulzným zdrojom. V podstatě v tejto metóde sa periodickymění velkost napátia na kondenzátore srozkmitom 10 ~2 + 10_ 3 V, tým sa dosiahnetoho, že při meraní sa prakticky neobjavívplyv nelinearity kapacity v závislosti nazmene napátia, meria sa kapacita pri urči-tej zvolenej hodnotě napátia s malým roz-kmitem. Výsledkom merania je priemernáhodnota kapacity za, dobu merania pre zvo-lenú hodnotu napátia. Táto patří potom k tzv. integrálnym metódam merania podob-né ako Thomsonov mostík. Výhody uvedenej metody můžeme zhrnúťdo troch bodov: a) keďže ide o integrálnu metodu, priktorej je výsledok merania daný ako prie-merná hodnota meraného parametra, ruši-vé vplyvy vplývajúce napr. na t-metódu súpotlačené. b) ak urobíme meranie pri určitom jed-nosmernom napatí Up, pričom je Δ Uc Up,výsledok bude málo* zatažený vplyvom před-pokládané j nelineárněj závislosti Cx = f (U).

Pri zmene predpátia Up půjde o určitý spň-sob „bodového“ snímania kapacity na funkč-nej závislosti Cx = f(U), t. j. získáme kapa-citu pri prevádzkovOm napatí elektrolytic-kých kondenzátorov. c) velkost kapacity meraného objektu jeúměrná výchylke odčítacieho prístroja.

Na priloženom výkrese je znázorněná prin-cipiálna schéma zapojenia na meranie pa-rametrov náhradnej schémy elektrolytických <kondenzátorov.

Na obrázku znázorněné zapojenie pracu-je tak, že meraný objekt 1 — kondenzáto-rov sa nabíja na napátie Uo cez jednosměr-ný napátový zdroj 2, cez jednosměrný napá-ťový zdrioj 3 a cez nabíjací odpor 4 a vybí-ja sa cez vybíjací odpor 6. Frekvenciou im-pulzov z frekvenčného impulzného zdroja 7je určená rýchllosť prepínania prepínacíehoobvodu 5. Pri konštantnom striedaní impul-zov v poměre 1:1a rovnakých odporov na-bíjacieho odporu 4 a vybíjacieho odporu 6sú přechodné deje spojené s nabíjením avybíjaním kondenzáťora symetrické. Uvažu-jeme Ideálny případ, kedy sa kondenzátorstačí úplné nabit počas kladného impulzuna napátie Uo a úplné vybit počas záporné-ho impulzu. Na meraný kondenzátor sa z©zdroja jednosměrného napátia Uo dostanenáboj Qo = Cx. Uo. Hodnota Uo je súčasnerozkmit napátia na meranom kondenzátore.Středná hodnota prúdu cez odčítací přístroj3 bude:

Ti

Ur = / i.dt — fj.Qo (1)

Ai o

Po dosadení za Qo a uvážení, že ň = = Tije frekvencia impulzov, může písať istr = fi · Ux . Uo (2)

Pre neznámu hodnotu kapacity meranéhokondenzátora Cx platí:

Vztahy 1 až 3 platia presne len v tom případe, ak přechodný dej je v každej pol- perióde úplné ukončený. Za tohloto před- pokladu má časový priebeh prúdu (nabíja-

Claims (2)

8 ciehío aj vybíjacieho} exponenciálny cha-rakter a jeho> středná hodnota sa mění li-neárně s frekvenciou fj. V případe, že ča-sová konstanta nabíjacieho a vybíjaciehoobvodu je oprOiti T;/2 podstatné vačšia, kon-denzátor sa bude nabíjať len na zllomok na-p&amp;tia Uo. Keď označíme rozkmit napatia nakondenzátore Uc, vztah pre výpočet C;í bu-de: 222889 V tomto případe má priebeh prúdu v kaž-dej polperóde přibližné tvar ohdížnika a na-pátie na kondenzátore má přibližné tvartrojúhelníka. Pri malej zmene frekvencle fj B sa prúd prakticky nemení, ale sa mění roz-kmit Δ Uc. Z uvedeného vyplývá, že metoda poskytu-je dva varianty merania:

1. Meranie s premenlivým prúdom Istr

2. Merania s konštantným prúdom Istr.Navrhnutá metoda plné vyhovuje pre po- třeby rýchleho a pre prax dostatočne přes-ného merania kapacity velkokapacitnýchkondenzátorov vo výrOhe. Zapojenie umož-ňuje radové určit hodnotu odporu Rs sério-vej náhradnej schémy kondenzátora. Mera-nie si nevyžaduje úpravu zapojenia oprotizapojeniu na meranie kapacity Cs. Stačí zvý-šit řrekvenciu impulzov í,. PREDMET Zapojenie na meranie parametrov náhrad-nej schémy elektrolytických kondenzátorov,vyznačené tým, že prvý vývod prepínaciehoobvodu (5) je cez jednosměrný napSťovýzdroj (2), cez odčítací přístroj (3) a cez na-bíjecí odpor (4) spojený buď cez meramý ob- VYNALEZU jekt {!] s druhým vývodom prepínaciehoobvodu (5), alebo cez vybíjací odpor(6j s třetím vývodom prepínacieho obvodu(5j, pričom štvrtý vývod prepínacieho ob-vodu {5) je spojený s frekvenčným impulz-ným zdrojom (7j. 1 list výkresov