DE844623C

DE844623C - Method for measuring the self-discharge of a capacitor

Info

Publication number: DE844623C
Application number: DE1949P0041281
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl-Ing Pfeifer
Original assignee: Werke Appbau Deutsche GmbH
Current assignee: Werke Appbau Deutsche GmbH
Priority date: 1949-05-01
Filing date: 1949-05-01
Publication date: 1952-07-21

Description

Verfahren zum Messen der Selbstentladung eines Kondensators Es ist bekannt, den Isolationszustand eines Kondensators durch die Seibstentladung zu messen, indem mit dem aufgeladenen Kondensator ein Elektrometer verbunden wird, das die jeweilig auf dem Kondensator liegende Spannung unmittelbar anzeigt. Da das Elektrometer aber ein empfindliches Laboratoriumsgerät ist, eignet es sich wenig für den betrieblichen Gebrauch. Eine Elektrometerröhre kann aber nicht ohne weiteres verwendet werden, da die üblichen Kondensatorladespannungen, die mehrere ioo Volt betragen können, für die unmittelbare Aussteuerung einer solchen Elektrometerröhre viel zu groß sind. Das Abnehmen einer Teil,spannung für die Messung ist aber deswegen nicht möglich, weil auch ein sehr hochohmiger Spannungsteiler die Selbstentladung des Kondensators wesentlich beeinflußt. Auch der hohe Anschaffungspreis spricht gegen die Verwendung von Elektrometerröhren.Method for measuring the self-discharge of a capacitor It is known to measure the insulation state of a capacitor through the self-discharge, by connecting an electrometer to the charged capacitor, which measures the directly indicates the voltage on the capacitor. Since the electrometer but is a sensitive laboratory device, it is unsuitable for operational use Use. An electrometer tube cannot be used without further ado, since the usual capacitor charging voltages, which can be several hundred volts, are much too large for the direct control of such an electrometer tube. However, it is not possible to remove a part of the voltage for the measurement, because a very high-resistance voltage divider also causes the capacitor to discharge itself significantly influenced. The high purchase price also speaks against its use of electrometer tubes.

Alle erwähnten Meßverfahren sind um so ungenauer, je geringer die Selbstentladung ist, weil dann Spannungsänderungen von außerordentlich relativer Kleinheit gemessen werden müssen. Es lsteht daher der Wunsch, ein Betriebsgerät zum Messen der Selbstentladung eines Kondensators mit gewöhnlichen Verstärkerröhren zu schaffen. All the measurement methods mentioned are all the more inaccurate, the smaller the Self-discharge is extremely relative because then voltage changes Smallness need to be measured. There is therefore a desire to have an operating device for measuring the self-discharge of a capacitor with ordinary amplifier tubes to accomplish.

Deshalb wird gemäß der vorliegenden Erfindung die Selbstentladung eines Kondensators dadurch gemessen, daß der zunächst positiv aufgeladene Kondensator nach einer vorgegebenen Zeit gitterseitig an eine Elektronenröhre mit großem Kathodenwiderstand gelegt wird, so daß der Ausschlag eines zwischen der Kondensatorladespannung und einem Algriftspunkt des Kathodenwiderstandes liegenden Meßinstrumentes, das zuvor durch Wahl des Abgriffspunktes bei Ladespannung am Gitter der Röhre auf Null eingestellt wurde, ein Maß für <lie Differenz zwischen Ladespannung und momentauer Spannung am Kondensator ist. Im Gegensatz zum bekannten Verfahren wird hier die Differenz zwischen der ladespannung und der durch die Selbstentladung verminderten Spannung des Kondeiisators gemessen, wodurch eine große Genauigkeit erreicht wird. Da der kondensator nach einer bestimmten Entladezeit nur kurzzeitig mit der Meßanordnung verbunden wird, können geringere Anforderungen an die Isolationsgüte des Meßgerätes gestellt werden, weshalb die geringere Isolationsgüte der verwendeten Röhre gegenüber dem Elektrometer bzw. der Elektrometerröhre der bekannten Verfahren belanglos ist.Therefore, according to the present invention, self-discharge becomes of a capacitor measured by the fact that the initially positively charged capacitor after a specified time on the grid side to an electron tube with a high cathode resistance is placed so that the swing of a between the capacitor charge voltage and an algrift point of the cathode resistance lying measuring instrument, this beforehand by selecting the tapping point for charging voltage on the grid of the tube Zero has been set, a measure of the difference between the charging voltage and momentary voltage on the capacitor. In contrast to the known method, here the difference between the charging voltage and that reduced by the self-discharge Voltage of the condenser measured, whereby a high accuracy is achieved. Because the capacitor only briefly with the measuring arrangement after a certain discharge time is connected, lower requirements can be placed on the insulation quality of the measuring device which is why the lower insulation quality of the tubes used the electrometer or the electrometer tube of the known method is irrelevant.

Besitzt der Kondensator zur Meßzeit infolge des Isolationsfehlers zu wenig Restspannung, so gestellt die Gefahr der Überlastung des Anzeigeinstrumentes. Diese wird gemäß weiterer Verbesserung der Erfindung dadurch vermieden, daß man dem Anzeigeinstrument einen in der Größenordnung des Kathodenwiderstandes liegenden Eigenwiderstand gibt. Hierdurch wird bewirkt, daß der Instrumentenstrom über d;en Kathodenwiderstand eine Mindestkathodenspannung aufrechterhält, so daß weder eine Überlastung der Röhre noch des Instrumentes erfolgen kann. Ggleichzeitig wird dadurch eine Zusammendrängung der Skalenwerte für größere Selbstentladeverlustspannungen erreicht. Diese ist erwünscht, weil im allgemeinen in der Fabrikation eine Gütegrenze und damit eine höchstzulässige Entladespannung vorgeschrieben wird und darüber hinaus Werte nicht mehr mit großer Genauigkeit erfaßt zu werden brauchen. Does the capacitor have at the time of measurement due to the insulation fault too little residual voltage, there is a risk of overloading the display instrument. This is avoided according to a further improvement of the invention in that one the display instrument has a value in the order of magnitude of the cathode resistance There is inherent resistance. This causes the instrument current to flow through the d; en Cathode resistance maintains a minimum cathode voltage, so that neither one Overloading of the tube or the instrument can occur. At the same time it becomes a compression of the scale values for larger self-discharge loss voltages achieved. This is desirable because there is generally a quality limit in manufacture and thus a maximum permissible discharge voltage is prescribed and beyond Values no longer need to be recorded with great accuracy.

Die Erfindung wird an Hand der abgebildeten Schaltung beschrieben und erläutert. The invention is described using the circuit shown and explained.

Im Kathodenkreis der Röhre I mit der Anodenbatterie 8 und der Ladespannungsquelle 4 liegt der sehr große Widerstand 2. Die Ladespannungsquelle 4 ist über das Meßinstrument 5 mit einem Punkt des Widerstandes 2 verbunden, der derart gewählt ist, daß das Instrument Null zeigt, wenn die Spannungsquelle 4 über den Umschalter 3 mit dem Gitter der Röhre I verbunden ist. Der Kondensator 6, dessen Isolationsgüte durch Selbstentladung gemessen werden soll, liegt mit seiner einen Belegung an dem Nullpunkt der Schaltung und kann mit seiner anderen Belegung über den Schalter 3 an das Gitter der Röhre I gelegt werden. Wird er durch Drücken der Taste 7 auf die Spannung der Spannungsquelle 4 aufgeladen und nach einer gewissen Zeit, etwa nach zwei Minuten, kurzzeitig mit dem Gitter verbunden, so hat sich seine Ladung entsprechend seiner Isolationsgüte vermindert. Damit wird auch die Potentialverteilung auf dem Widerstand 2 entsprechend der am Gitter liegenden Restspannung des Kondesnators 6 geändert, und es fließt durch das Instrument 5 ein der Differenz der Ladespannung und der jeweiligen Restspannung des Kondensators entslireclknder Strom. In the cathode circuit of the tube I with the anode battery 8 and the charging voltage source 4 is the very large resistance 2. The charging voltage source 4 is via the measuring instrument 5 connected to a point of the resistor 2, which is chosen such that the Instrument shows zero when the voltage source 4 via the switch 3 with the Grid of the tube I is connected. The capacitor 6, whose insulation quality through Self-discharge is to be measured, its one occupancy is at the zero point the circuit and with its other assignment can be connected to the grid via switch 3 of the tube I. Is it by pressing button 7 on the voltage of the Voltage source 4 charged and after a certain time, about two minutes, briefly connected to the grid, its charge has increased accordingly Insulation quality reduced. This also changes the potential distribution on the resistor 2 changed according to the residual voltage of the capacitor 6 on the grid, and it flows through the instrument 5 a of the difference between the charging voltage and the respective residual voltage of the capacitor resolving current.

Ist die Isolationsgüte des zu prüfenden Kondensators 6 schlecht und damit die Restspannung nach einer bestimmten IJutladezeit gering. so kann ein Strom auftreten, der das .\nzeigeinstrument üherlastet. Gil>t man aber deln Anzeigeinstrument einen in der Größenordnung des Kathodenwiderstandes 2 liegenden Eigenwiderstand, so wird der Instrumentenstrom über den Kathodenwiderstand eine Mindestkathodenspannung aufrechterhalten, so daß weder die Röhre 1, noch das Instrument 5 überlastet werden. Außerdem wird dadurch, daß der Spannungsalbfall des Instrumentenstromes am Kathodenwiderstand 2 unl so mehr den Röhrenstrom vermindert, je mehr die Gitterspannung absinkt, erreicht, daß bereits bei höherer Gitterspannung der Höchststrom durch das Instrument fließt, so daß also die Skalenteilung für <leil Verlust der Ladespannung gegen das Skalenende zu gedrängt erscheint. Is the insulation quality of the capacitor 6 to be tested poor and so the residual voltage after a certain charging time is low. so can a stream occur which overloads the indicating instrument. Gil> t, however, is a display instrument an inherent resistance of the order of magnitude of the cathode resistance 2, so the instrument current across the cathode resistance becomes a minimum cathode voltage maintained so that neither the tube 1 nor the instrument 5 are overloaded. In addition, the voltage drop of the instrument current at the cathode resistor 2 and the more the tube current is reduced, the more the grid voltage drops, that the maximum current flows through the instrument even at a higher grid voltage, so that the scale division for <leil loss of charging voltage towards the end of the scale seems too crowded.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: I. Procedure for measuring self-discharge of a capacitor, characterized in that the initially positively charged After a specified time, the capacitor is connected to an electron tube on the grid side large cathode resistance is placed, so that the swing of a between the capacitor charge voltage and a tapping point of the cathode resistance measuring instrument, the beforehand by selecting the tapping point for charging voltage on the ritter of the tube to zero has been set, a measure of the difference between the charging voltage and the instantaneous Voltage across the capacitor.

2. The method according to claim 1, characterized in that the display instrument has an inherent resistance in the order of magnitude of the cathode resistance.