KR102014511B1 - Apparatus and method for measuring dissipation factor of capacitor - Google Patents

Apparatus and method for measuring dissipation factor of capacitor Download PDF

Info

Publication number
KR102014511B1
KR102014511B1 KR1020180042389A KR20180042389A KR102014511B1 KR 102014511 B1 KR102014511 B1 KR 102014511B1 KR 1020180042389 A KR1020180042389 A KR 1020180042389A KR 20180042389 A KR20180042389 A KR 20180042389A KR 102014511 B1 KR102014511 B1 KR 102014511B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
capacitor
value
loss factor
test
difference
Prior art date
Application number
KR1020180042389A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정재갑
김규태
Original Assignee
한국표준과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국표준과학연구원 filed Critical 한국표준과학연구원
Priority to KR1020180042389A priority Critical patent/KR102014511B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102014511B1 publication Critical patent/KR102014511B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2688Measuring quality factor or dielectric loss, e.g. loss angle, or power factor
    • G01R27/2694Measuring dielectric loss, e.g. loss angle, loss factor or power factor
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R17/00Measuring arrangements involving comparison with a reference value, e.g. bridge
    • G01R17/10AC or DC measuring bridges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R27/00Arrangements for measuring resistance, reactance, impedance, or electric characteristics derived therefrom
    • G01R27/02Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/26Measuring inductance or capacitance; Measuring quality factor, e.g. by using the resonance method; Measuring loss factor; Measuring dielectric constants ; Measuring impedance or related variables
    • G01R27/2605Measuring capacitance

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)

Abstract

According to one embodiment of the present disclosure, disclosed is an apparatus for measuring a loss coefficient, which comprises: a capacitive bridge; a reference capacitor box connected with the capacitive bridge and including a reference capacitor; and a capacitor-register box connected with the capacitive bridge and including a test capacitor connected to the resistor. The capacitive bridge is configured to measure a first value, which is a difference between loss coefficients of a test capacitor in which a resistor is shorted and the reference capacitor, and to measure a second value, which is a difference between loss coefficients of a test capacitor in which the resistor is not shorted and the reference capacitor. The difference between the second value and the first value may be determined as the loss coefficient of the test capacitor caused by the resistor.

Description

커패시터의 손실 계수 측정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING DISSIPATION FACTOR OF CAPACITOR}Apparatus and method for measuring the loss factor of a capacitor {APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING DISSIPATION FACTOR OF CAPACITOR}

본 발명은 측정 장치 및 방법에 관련된 것으로서, 전기 용량 브리지를 이용하여 커패시터의 손실 계수를 측정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD The present invention relates to measuring apparatus and methods, and more particularly, to an apparatus and method for measuring a loss factor of a capacitor using a capacitive bridge.

고전압 절연물질, 커패시터(Capacitor), 연료전지 등에서의 유전 특성을 알기 위해 커패시터의 커패시턴스(Capacitance)와 손실 계수(Dissipation Factor)의 측정이 필요하다. 손실 계수는, 무차원의 무효 전력에 대한 저항성 전력 손실의 비로서, 커패시터의 임피던스 벡터와 음의 리액티브 축 사이의 각도의 탄젠트 성분으로 나타낼 수 있다. Capacitance and dissipation factor of capacitors are needed to know the dielectric properties of high voltage insulating materials, capacitors and fuel cells. The loss factor is the ratio of resistive power loss to dimensionless reactive power, which can be expressed as the tangent component of the angle between the capacitor's impedance vector and the negative reactive axis.

일반적으로 산업체, 연구소, 교정기관 등에서 변압기, 리액터, 고전압 케이블 등의 중전기기 설비의 절연 진단 시험과 용량기의 전기용량과 손실 계수를 측정하기 위해 전류 비교기 방식의 고전압 전기 용량 브리지(CCB-HVCB: current-comparator-based high voltage capacitance bridge)가 광범위하게 사용되고 있다. 고전압 전기 용량 브리지를 이용하여 테스트 커패시터의 손실 계수의 측정하기 위해서는, 사전에 공지된 손실 계수를 가지거나 또는 무시할 만한 손실 계수를 가진 기준 커패시터가 필요하다. 이러한 고전압 전기 용량 브리지를 이용하여 상대적인 값인 Dx - Ds (Dx 는 테스트 커패시터의 손실 계수, Ds 는 기준 커패시터의 손실 계수)를 획득할 수 있다. 이러한 경우, 테스트 커패시터의 손실 계수를 알기 위해 기준 커패시터의 손실 계수를 반드시 알고 있어야 한다는 문제점이 있다.In general, industrial, laboratory, and calibration institutes include insulation diagnostic tests of heavy electric equipment such as transformers, reactors, and high voltage cables, and high voltage capacitive bridges (CCB-HVCB) using current comparators to measure capacitance and loss factor of capacitors. Current-comparator-based high voltage capacitance bridges are widely used. In order to measure the loss factor of a test capacitor using a high voltage capacitive bridge, a reference capacitor having a known loss factor or having a negligible loss factor is required. Using this high voltage capacitive bridge, a relative value D x -D s (D x is a loss factor of the test capacitor and D s is a loss factor of the reference capacitor) can be obtained. In this case, there is a problem in that the loss factor of the reference capacitor must be known in order to know the loss factor of the test capacitor.

본 발명은 기준 커패시터의 기준 손실 계수에 대한 정보가 없어도, 저항에 의해 야기되는 테스트 커패시터의 손실 계수를 결정할 수 있는 장치 및 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide an apparatus and method capable of determining the loss factor of a test capacitor caused by a resistance even without information on the reference loss factor of the reference capacitor.

본 실시 예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 이하의 실시 예들로부터 또 다른 기술적 과제들이 유추될 수 있다.The technical problem to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical problem as described above, and other technical problems may be inferred from the following embodiments.

손실 계수 측정 장치는, 전기 용량 브리지, 상기 전기 용량 브리지와 연결되고, 기준 커패시터를 포함하는 기준 커패시터 박스, 및 상기 전기 용량 브리지와 연결되고, 저항과 연결된 테스트 커패시터를 포함하는 커패시터-레지스터 박스를 포함하고, 상기 전기 용량 브리지는, 상기 저항이 단락된 상기 커패시터-레지스터 박스의 상기 테스트 커패시터와 상기 기준 커패시터의 손실 계수 차이인 제1값을 측정하고, 상기 저항이 단락되지 않은 상기 커패시터-레지스터 박스의 상기 테스트 커패시터와 상기 기준 커패시터의 손실 계수 차이인 제2값을 측정하도록 구성되고, 상기 제2값과 상기 제1값의 차이가 상기 저항에 의해 야기되는 상기 테스트 커패시터의 손실 계수로 결정될 수 있다.The loss factor measuring apparatus includes a capacitive bridge, a reference capacitor box connected with the capacitive bridge and including a reference capacitor, and a capacitor-register box including a test capacitor connected with the capacitive bridge and connected with a resistor. And the capacitive bridge measures a first value that is the difference between the loss coefficients of the test capacitor and the reference capacitor of the capacitor-registered box with the shorted resistor, and measures the value of the capacitor-registered box with the shorted resistor. The second capacitor may be configured to measure a second value that is a difference between a loss factor of the test capacitor and the reference capacitor, and the difference between the second value and the first value may be determined as a loss factor of the test capacitor caused by the resistance.

저항과 연결된 테스트 커패시터를 포함하는 커패시터-레지스터 박스 및 기준 커패시터와 연결된 전기 용량 브리지 기반의 손실 계수를 측정 방법에 있어서, 상기 저항이 단락된 상기 커패시터-레지스터 박스의 상기 테스트 커패시터와 상기 기준 커패시터의 손실 계수 차이인 제1값을 상기 전기 용량 브리지에 의해 측정하는 단계, 상기 저항이 단락되지 않은 상기 커패시터-레지스터 박스의 상기 테스트 커패시터와 상기 기준 커패시터의 손실 계수 차이인 제2값을 상기 전기 용량 브리지에 의해 측정하는 단계, 및 상기 제2값과 상기 제1값의 차이를 상기 저항에 의해 야기되는 상기 테스트 커패시터의 손실 계수로 결정하는 단계를 포함할 수 있다.A method of measuring a capacitor-register box including a test capacitor connected to a resistor and a capacitance bridge based loss factor connected to a reference capacitor, the method comprising: loss of the test capacitor and the reference capacitor of the capacitor-register box with the shorted resistor; Measuring, by the capacitive bridge, a first value that is a coefficient difference, and a second value that is a difference between the loss coefficients of the test capacitor and the reference capacitor of the capacitor-register box, wherein the resistance is not shorted, to the capacitive bridge. And measuring the difference between the second value and the first value as a loss factor of the test capacitor caused by the resistance.

개시된 손실 계수 측정 장치는, 기준 커패시터의 기준 손실 계수에 대한 정보가 없더라도, 저항에 의해 야기되는 테스트 커패시터의 손실 계수를 결정할 수 있다. 또한, 손실 계수 측정 장치는 상업용 고전압 전기 용량 브리지의 교정에 활용될 수 있다.The disclosed loss factor measuring device can determine the loss factor of the test capacitor caused by the resistance even if there is no information on the reference loss factor of the reference capacitor. The loss factor measuring device can also be utilized for the calibration of commercial high voltage capacitive bridges.

도1은 일 실시 예에 따른 손실 계수 측정 장치를 나타낸다.
도2는 일 실시 예에 따라, 도1의 손실 계수 측정 장치가 커패시터-레지스터 박스의 손실 계수를 측정하는 방법의 흐름도이다.
도3a는 일 실시 예에 따라, 저항 값을 변화시키면서 측정된 도1의 커패시터-레지스터 박스의 손실 계수를 나타낸 표이다.
도3b는 도3a의 표를 참조하여, 저항 값과 도1의 커패시터-레지스터 박스의 측정된 손실 계수의 관계를 그래프의 형태로 나타낸 것이다.
도4a는 일 실시 예에 따라, 저항 값을 변화시키면서 도1의 커패시터-레지스터 박스의 측정된 손실 계수를 나타낸 표이다.
도4b는 도4a의 표를 참조하여, 저항 값과 도1의 커패시터-레지스터 박스의 측정된 손실 계수의 관계를 그래프의 형태로 나타낸 것이다.
도5a는 일 실시 예에 따라, 도1의 손실 계수 측정 장치에 의해 측정된 손실 계수와 스위스 표준 기관 METAS 에서 측정된 손실 계수의 차이를 그래프의 형태로 나타낸 것이다.
도5b는 일 실시 예에 따라, 도1의 손실 계수 측정 장치에 의해 측정된 손실 계수와 상용의 저전압 커패시턴스 브리지에 의해 측정된 손실 계수의 차이를 그래프의 형태로 나타낸 것이다.
도6은 일 실시 예에 따라, 도1의 손실 계수 측정 장치가 상대적으로 큰 손실 계수를 갖는 세라믹 커패시터를 기준 커패시터로 사용하여 측정한 손실 계수를 나타낸 표이다.
1 illustrates a loss factor measuring apparatus according to an exemplary embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of measuring a loss factor of a capacitor-register box by the loss factor measuring apparatus of FIG. 1 according to an embodiment.
FIG. 3A is a table illustrating loss coefficients of the capacitor-register box of FIG. 1 measured with varying resistance values, according to an embodiment.
FIG. 3B shows, in the form of a graph, the relationship between the resistance value and the measured loss factor of the capacitor-register box of FIG. 1 with reference to the table of FIG. 3A.
4A is a table illustrating measured loss coefficients of the capacitor-register box of FIG. 1 with varying resistance values, according to one embodiment.
4B shows, in the form of a graph, the relationship between the resistance value and the measured loss factor of the capacitor-register box of FIG. 1 with reference to the table of FIG. 4A.
FIG. 5A is a graph illustrating a difference between a loss factor measured by the loss factor measuring apparatus of FIG. 1 and a loss factor measured by the Swiss standard organization METAS according to an embodiment.
FIG. 5B is a graph illustrating a difference between a loss factor measured by the loss factor measuring apparatus of FIG. 1 and a loss factor measured by a commercially available low voltage capacitance bridge, according to an exemplary embodiment.
6 is a table illustrating a loss factor measured by the loss factor measuring apparatus of FIG. 1 using a ceramic capacitor having a relatively large loss factor as a reference capacitor.

아래에서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들(이하, 통상의 기술자들)이 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록, 첨부되는 도면들을 참조하여 몇몇 실시 예가 명확하고 상세하게 설명될 것이다.In the following, some embodiments will be described clearly and in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains (hereinafter, skilled in the art) may easily practice the present invention. will be.

일 실시 예에 따라, 커패시터의 손실계수는 국가표준연구기관에서 측정될 수 있다. 1, 4, 10 kHz 의 교류 전압이 커패시터에 인가될 때, 100 pF 커패시턴스를 갖는 커패시터의 손실 계수는 평행판 커패시터의 커패시턴스를 제로 커패시턴스로 외삽시킴으로써 기준 커패시턴스의 손실 계수와 상관 없이 절대적으로 결정될 수 있다. 또한, 1592 Hz 의 교류 전압에서 특수한 토로이달 크로스 커패시터와 전극 간격을 가변할 수 있는 평행판 커패시터를 이용하여 손실각이 측정될 수 있다. 또는, 교류 저항의 저항값과 시상수로부터 커패시터의 손실 계수가 결정될 수 있다. 상술한 실시 예들은, 주로 kHz 의 범위의 주파수를 갖고 100V 보다 작은 크기를 갖는 전압에 기초하여 수행될 수 있다. 이하, 일 실시 예에 따라, 테스트 커패시터의 손실 계수를 결정할 수 있는 손실 계수 측정 장치가 개시된다.According to an embodiment, the loss factor of the capacitor may be measured by a national standard research institute. When an alternating voltage of 1, 4, 10 kHz is applied to the capacitor, the loss factor of the capacitor with 100 pF capacitance can be determined absolutely regardless of the loss factor of the reference capacitance by extrapolating the capacitance of the parallel plate capacitor to zero capacitance. . In addition, the loss angle can be measured using a special toroidal cross capacitor at an alternating voltage of 1592 Hz and a parallel plate capacitor that can vary the electrode spacing. Alternatively, the loss factor of the capacitor may be determined from the resistance value of the AC resistance and the time constant. The above-described embodiments may be mainly performed based on a voltage having a frequency in the range of kHz and having a magnitude smaller than 100V. Hereinafter, according to an embodiment, a loss factor measuring apparatus for determining a loss factor of a test capacitor is disclosed.

도1은 일 실시 예에 따른 손실 계수 측정 장치를 나타낸다.1 illustrates a loss factor measuring apparatus according to an exemplary embodiment.

도1을 참조하면, 손실 계수 측정 장치(1000)는 커패시터-레지스터 박스(1200), 기준 커패시터 박스(1400), 전원(1600), 및 전기 용량 브리지(1800)를 포함할 수 있다. 손실 계수 측정 장치(1000)는 커패시터-레지스터 박스(1200)의 손실 계수(즉, 저항(Rx)에 의해 야기되는 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수)를 측정할 수 있다.Referring to FIG. 1, the loss factor measuring apparatus 1000 may include a capacitor-register box 1200, a reference capacitor box 1400, a power supply 1600, and a capacitive bridge 1800. The loss factor measuring apparatus 1000 may measure a loss factor of the capacitor-register box 1200 (that is, a loss factor of the test capacitor Cx caused by the resistor Rx).

커패시터-레지스터 박스(Capacitor-Register Box, 1200)는 저항(Rx)과 직렬로 연결된 테스트 커패시터(Cx)를 포함할 수 있다. 커패시터-레지스터 박스(1200)는 일단이 전원(1600)에 연결되고, 타단이 전기 용량 브리지(1800)의 제1윈도우(Nx)에 연결될 수 있다.The capacitor-register box 1200 may include a test capacitor Cx connected in series with the resistor Rx. One end of the capacitor-register box 1200 may be connected to the power supply 1600, and the other end thereof may be connected to the first window Nx of the capacitive bridge 1800.

기준 커패시터 박스(Reference Capacitor Box, 1400)는 알려진 손실 계수를 갖는 기준 커패시터(Cs)를 포함할 수 있다. 기준 커패시터 박스(1400)는 일단이 전원(1600)에 연결되고, 타단이 전기 용량 브리지(1800)의 제2윈도우(Ns)에 연결될 수 있다.The reference capacitor box 1400 may include a reference capacitor Cs having a known loss factor. One end of the reference capacitor box 1400 may be connected to the power supply 1600, and the other end thereof may be connected to the second window Ns of the capacitive bridge 1800.

전원(1600)은 커패시터-레지스터 박스(1200)와 기준 커패시터 박스(1400)에 교류 전압을 인가할 수 있다.The power supply 1600 may apply an AC voltage to the capacitor-register box 1200 and the reference capacitor box 1400.

전기 용량 브리지(1800)는 전류 비교기 기반 고전압 커패시턴스 브리지(CCB-HVCB: current-comparator-based high voltage capacitance bridge)일 수 있다. 전기 용량 브리지(1800)는 제1윈도우(Nx), 제2윈도우(Ns), 및 디텍터를 포함할 수 있다. 전기 용량 브리지(1800)는 접지선을 통해 접지와 연결될 수 있다. 전기 용량 브리지(1800) 내부의 제1윈도우(Nx) 의 암 권선(arm winding wire)과 제2윈도우(Ns) 의 암 권선에 교류 전류가 흐른다. 제1교류 전류가 제1윈도우(Nx)의 권선을 통해 흐르고, 제1전류와 동일한 크기를 갖는 반대 방향의 교류 전류인 제2전류가 제2윈도우(Ns) 의 권선을 통해 흘렀을 때, 전기 용량 브리지(1800)의 교류 전류의 밸런스가 획득될 수 있다. Capacitive bridge 1800 may be a current comparator-based high voltage capacitance bridge (CCB-HVCB). The capacitive bridge 1800 may include a first window Nx, a second window Ns, and a detector. The capacitive bridge 1800 may be connected to ground through a ground line. An alternating current flows through the arm winding wire of the first window Nx and the arm winding of the second window Ns inside the capacitive bridge 1800. Capacitance when the first alternating current flows through the winding of the first window Nx and the second current, which is an alternating current in the opposite direction having the same magnitude as the first current, flows through the winding of the second window Ns. The balance of the alternating current of the bridge 1800 can be obtained.

교류 전류의 밸런스 조건은 커패시턴스 비(capacitance ratio)와 손실 계수의 다이얼을 조정함으로써 전기 용량 브리지(1800)의 디텍터에 전류가 흐르지 않을 때에 달성될 수 있다. 결과적으로, 교류 전류의 밸런스 조건에서 측정된 손실 계수는 기준 커패시터(Cs)를 기준으로 사용함으로써 측정된 테스트 커패시터(Cx)의 상대적인 손실 계수일 수 있다.The balance condition of the alternating current can be achieved when no current flows through the detector of the capacitive bridge 1800 by adjusting the capacitance ratio and the dial of the loss factor. As a result, the loss factor measured under the balance condition of the alternating current may be a relative loss factor of the test capacitor Cx measured by using the reference capacitor Cs as a reference.

전기 용량 브리지(1800)는, 저항(Rx)이 단락된 커패시터-레지스터 박스(1200)의 테스트 커패시터(Cx)와 기준 커패시터(Cs)의 손실 계수 차이를 측정할 수 있다. 또한, 전기 용량 브리지(1800)는, 저항(Rx)이 연결된(즉, 단락되지 않은) 커패시터-레지스터 박스(1200)의 테스트 커패시터(Cx)와 기준 커패시터(Cs)의 손실 계수 차이를 측정할 수 있다. 이에 기초하여, 손실 계수 측정 장치(1000)는 저항(Rx)에 의해 야기되는 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수를 최종적으로 결정할 수 있다. 이하, 도2를 참조하여 손실 계수 측정 장치(1000)의 상세한 동작을 설명한다.The capacitive bridge 1800 may measure a difference in a loss factor between the test capacitor Cx and the reference capacitor Cs of the capacitor-register box 1200 in which the resistor Rx is shorted. In addition, the capacitive bridge 1800 may measure a difference in the loss coefficient between the test capacitor Cx and the reference capacitor Cs of the capacitor-register box 1200 to which the resistor Rx is connected (ie, not shorted). have. Based on this, the loss factor measuring apparatus 1000 may finally determine the loss factor of the test capacitor Cx caused by the resistor Rx. Hereinafter, a detailed operation of the loss factor measuring apparatus 1000 will be described with reference to FIG. 2.

도2는 일 실시 예에 따라, 도1의 손실 계수 측정 장치(1000)가 커패시터-레지스터 박스(1200)의 손실 계수를 측정하는 방법의 흐름도이다. FIG. 2 is a flowchart illustrating a method of measuring the loss factor of the capacitor-register box 1200 by the loss factor measuring apparatus 1000 of FIG. 1, according to an exemplary embodiment.

도2를 참조하면, 단계 S2200 에서, 손실 계수 측정 장치(1000)는 저항(Rx)이 단락된 커패시터-레지스터 박스(1200)의 테스트 커패시터(Cx)와 기준 커패시터(Cs)의 손실 계수 차이를 전기 용량 브리지(1800)에 의해 측정할 수 있다. 이러한 측정을 오프셋 측정이라고 한다. 일 실시 예에 따라, 피메일 바나나 플러그(Female Banana Plug)를 이용하여 커패시터-레지스터 박스(1200)의 저항(Rx)이 단락(이러한 경우, 저항(Rx)의 값은 거의 0 옴(Ohm)으로 수렴)될 수 있다.Referring to FIG. 2, in step S2200, the loss factor measuring apparatus 1000 transmits a difference between the loss factor of the test capacitor Cx and the reference capacitor Cs of the capacitor-register box 1200 with the resistor Rx shorted. It can be measured by the capacitive bridge 1800. This measurement is called offset measurement. According to an embodiment, the resistance Rx of the capacitor-register box 1200 is short-circuited by using a female banana plug (in this case, the value of the resistor Rx is almost 0 ohm). Convergence).

오프셋 측정으로부터, 손실 계수 측정 장치(1000)는 테스트 커패시터(Cx) 자체의 직렬 저항, 전기 용량 브리지(1800)의 권선의 임피던스, 커패시터-레지스터 박스(1200) 및 기준 커패시터 박스(1400)를 전기 용량 브리지(1800)와 연결하기 위해 사용되는 연결 케이블의 임피던스에 의해 발생될 수 있는 손실 계수를 평가할 수 있다. 오프셋 측정 결과, 전기 용량 브리지(1800)에서 측정되는 값은 아래 [수학식 1]로 표현될 수 있다.From the offset measurement, the loss factor measuring device 1000 performs a capacitance on the series resistance of the test capacitor Cx itself, the impedance of the winding of the capacitive bridge 1800, the capacitor-register box 1200 and the reference capacitor box 1400. The loss factor that may be caused by the impedance of the connecting cable used to connect with the bridge 1800 may be evaluated. As a result of the offset measurement, the value measured in the capacitive bridge 1800 may be represented by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

DR(Rx shorted) = Dx - Ds = ωCx,eff r - Ds D R (Rx shorted) = D x -D s = ωC x, eff r-D s

[수학식 1]에서, DR(Rx shorted)는 전기 용량 브리지(1800)에서 측정되는 값을, Dx 는 저항(Rx)이 단락되었을 때의 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수를, Ds 는 기준 커패시터(Cs)의 기준 손실 계수를 나타낼 수 있다. [수학식 1]의 ω 는 각 진동수(angular frequency)를, Cx,eff 는 내부 커패시턴스와 부유 커패시턴스(stray capacitance)가 포함된 테스트 커패시터(Cx)의 유효 커패시턴스를 나타낸다. 또한, [수학식 1]의 r은 테스트 커패시터(Cx) 자체의 직렬 저항, 전기 용량 브리지(1800)의 권선의 임피던스, 커패시터-레지스터 박스(1200) 및 기준 커패시터 박스(1400)를 전기 용량 브리지(1800)와 연결하기 위해 사용되는 연결 케이블의 임피던스에 의해 발생되는 저항 성분을 의미할 수 있다.In Equation 1, D R (Rx shorted) is the value measured at the capacitive bridge 1800, D x is the loss factor of the test capacitor (Cx) when the resistance (Rx) is short-circuited, D s May represent a reference loss factor of the reference capacitor Cs. Ω in Equation 1 denotes an angular frequency, and C x, eff denotes an effective capacitance of the test capacitor Cx including an internal capacitance and a stray capacitance. In addition, r in [Equation 1] is the series resistance of the test capacitor (Cx) itself, the impedance of the winding of the capacitive bridge (1800), the capacitor-register box 1200 and the reference capacitor box (1400) to the capacitive bridge ( 1800 may refer to a resistance component generated by the impedance of the connection cable used to connect.

단계 S2400에서, 손실 계수 측정 장치(1000)는 저항(Rx)이 연결된(즉, 단락되지 않은) 커패시터-레지스터 박스(1200)의 테스트 커패시터(Cx)와 기준 커패시터(Cs)의 손실 계수 차이를 전기 용량 브리지(1800)에 의해 측정할 수 있다. 단계 S2400에서, 전기 용량 브리지(1800)에서 측정되는 값은 아래 [수학식 2]로 표현될 수 있다.In operation S2400, the loss factor measuring apparatus 1000 transmits a difference between the loss factor between the test capacitor Cx and the reference capacitor Cs of the capacitor-register box 1200 to which the resistor Rx is connected (ie, not shorted). It can be measured by the capacitive bridge 1800. In operation S2400, the value measured by the capacitive bridge 1800 may be represented by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

DR′(Rx connected) = Dx′ - Ds = ωCx,eff(r+Rx) - Ds D R ′ (Rx connected) = D x ′-D s = ωC x, eff (r + R x )-D s

[수학식 2]에서, DR′(Rx connected)는 전기 용량 브리지(1800)에서 측정되는 값을, Dx′ 는 저항(Rx)이 단락되지 않았을 때의 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수를, Ds 는 기준 커패시터(Cs)의 기준 손실 계수를 나타낼 수 있다. [수학식 2]의 ω 및 Cx,eff 는 [수학식 1]에서 설명한 바와 동일하며, Rx 는 저항(Rx)의 값을 나타낸다. In Equation 2, D R '(Rx connected) is a value measured at the capacitive bridge 1800, Dx' is a loss factor of the test capacitor (Cx) when the resistance (Rx) is not short-circuited, D s may represent a reference loss factor of the reference capacitor Cs. Ω and C x, eff in [Equation 2] are the same as described in [Equation 1], and R x represents the value of the resistor Rx.

단계 S2600에서, 손실 계수 측정 장치(1000)는 단계 S2400 에서 측정된 값과 단계 S2200에서 측정된 값의 차이를 결정할 수 있다. 일 실시 예에 따라, 손실 계수 측정 장치(1000)는 [수학식2]의 DR′(Rx connected))에서 [수학식1]의 DR(Rx shorted))를 뺄 수 있다. In operation S2600, the loss factor measuring apparatus 1000 may determine a difference between the value measured in operation S2400 and the value measured in operation S2200. According to an embodiment, the loss factor measuring apparatus 1000 may subtract D R (Rx shorted)) of Equation 1 from D R ′ (Rx connected) of Equation 2.

결과적으로, 손실 계수 측정 장치(1000)는 저항(Rx)에 의해 야기된 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수를 아래 [수학식 3]과 같이 획득할 수 있다.As a result, the loss factor measuring apparatus 1000 may obtain a loss factor of the test capacitor Cx caused by the resistor Rx as shown in Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

DR′(Rx connected)-DR (Rx shorted)=Dx′ - Dx = ωCx,effRx D R ′ (Rx connected) -D R (Rx shorted) = D x ′-D x = ωC x, eff R x

즉, 저항(Rx)에 의해 야기된 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수는 ωCx,effRx 로 결정될 수 있다. 다시 말하면, 단계 S2200 와 S2400에서 측정된 두 개의 값의 차이를 계산함으로써, 기준 커패시터(Cs)의 기준 손실 계수의 요인이 제거될 수 있다. 따라서, 저항(Rx)에 의해 야기된 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수가 기준 커패시터(Cs)의 기준 손실 계수와 독립적인 무차원 값으로서 결정될 수 있다. That is, the loss factor of the test capacitor Cx caused by the resistor Rx may be determined as ωC x, eff R x . In other words, by calculating the difference between the two values measured in steps S2200 and S2400, the factor of the reference loss factor of the reference capacitor Cs may be eliminated. Thus, the loss factor of the test capacitor Cx caused by the resistor Rx can be determined as a dimensionless value independent of the reference loss factor of the reference capacitor Cs.

도3a는 일 실시 예에 따라, 저항 값을 변화시키면서 측정된 도1의 커패시터-레지스터 박스의 손실 계수를 나타낸 표이다.FIG. 3A is a table illustrating loss coefficients of the capacitor-register box of FIG. 1 measured with varying resistance values, according to an embodiment.

표(3200)는 도1의 커패시터-레지스터 박스(1200)의 명목 손실 계수의 범위가 1x10-5 보다 크고 1x10-2 보다 작고, 전원(1600)에서 교류 전압(1kV, 60 Hz)을 발생시키는 경우, 테스트 커패시터(Cx)에 연결된 저항(Rx)의 값을 변화시키면서, 저항(Rx)에 의해 야기된 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수를 측정한 결과를 나타낸다. Table 3200 shows that the nominal loss factor range of capacitor-register box 1200 of FIG. 1 is greater than 1x10 -5, less than 1x10 -2 , and an alternating voltage (1kV, 60 Hz) is generated at power source 1600. The loss coefficient of the test capacitor Cx caused by the resistor Rx is measured while changing the value of the resistor Rx connected to the test capacitor Cx.

표(3200)를 참조하면, 첫 번째 열에는 저항(Rx) 의 값이 표시되고, 두 번째 열에는 일반적으로 손실 계수를 결정하는 수식 ωCxR(ω : 각 진동수, Cx : 테스트 커패시터(Cx)의 내부 커패시턴스 값, R : 테스트 커패시터에 연결된 저항(Rx)의 값)에 따라 계산된 명목(Nominal) 손실 계수 값들이, 세 번째 열에는 [수학식 3]에 따라 획득된 손실 계수 값들이 표시된다.Referring to table 3200, the first column shows the value of the resistor (Rx), and the second column is the formula ωC x R (ω: angular frequency, C x: test capacitor (Cx), which typically determines the loss factor. ) Shows the nominal loss factor values calculated according to the internal capacitance value of R), R: the value of the resistor (Rx) connected to the test capacitor, and the third column shows the loss factor values obtained according to [Equation 3]. do.

도3b는 도3a의 표(3200)를 참조하여, 가로축에 저항(Rx)의 값을, 세로 축에 [수학식 3]에 따라 획득된 손실 계수의 관계를 나타낸 그래프(3400)를 나타낸다. 그래프(3400)의 기울기는 [수학식 3]에 따라 테스트 커패시터(Cx)의 유효 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 따라, 그래프(3400)에 대해 선형 피팅을 수행함으로써 획득된 기울기는 1192 pF 로 결정된다. 이러한 방식으로 결정된 테스트 커패시터(Cx)의 유효 커패시턴스는 내부 커패시턴스인 1062.3 pF 보다 다소 크게 측정되었는데, 이는 커패시터-레지스터 박스(1200)에서의 단자와 접지 사이의 전압에 의해 발생되는 부유 커패시턴스의 영향으로 해석될 수 있다.3B illustrates a graph 3400 showing a relationship between a value of the resistance Rx on the horizontal axis and a loss factor obtained according to Equation 3 on the vertical axis, with reference to the table 3200 of FIG. 3A. The slope of the graph 3400 may represent the effective capacitance of the test capacitor Cx according to [Equation 3]. According to an embodiment, the slope obtained by performing linear fitting on the graph 3400 is determined to be 1192 pF. The effective capacitance of the test capacitor (Cx) determined in this way was measured somewhat larger than the internal capacitance, 1062.3 pF, which is interpreted by the effect of stray capacitance caused by the voltage between the terminal and ground in the capacitor-resistor box 1200. Can be.

도4a는 일 실시 예에 따라 측정된 커패시턴-레지스터 박스의 손실 계수를 나타낸다.4A illustrates loss coefficients of a capacitor-resistor box measured according to an embodiment.

표(4200)는 도1의 커패시터-레지스터 박스(1200)의 명목 손실 계수의 범위가 5x10-6 보다 크고 5x10-3 보다 작고, 전원(1600)에서 교류 전압(200V, 60 Hz)을 발생시키는 경우, 테스트 커패시터(Cx)에 연결된 저항(Rx) 의 값을 변화시키면서, 저항(Rx) 에 의해 야기된 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수를 측정한 결과를 나타낸다. Table 4200 shows that the nominal loss factor of the capacitor-register box 1200 of FIG. 1 is greater than 5x10 -6, less than 5x10 -3 , and an alternating voltage (200V, 60 Hz) is generated by the power supply 1600. The loss coefficient of the test capacitor Cx caused by the resistor Rx is measured while changing the value of the resistor Rx connected to the test capacitor Cx.

표(4200)를 참조하면, 첫 번째 열에는 저항(Rx) 의 값이 표시되고, 두 번째 열에는 일반적으로 손실 계수를 결정하는 수식 ωCxR(ω : 각 진동수, Cx : 테스트 커패시터(Cx)의 내부 커패시턴스 값, R : 테스트 커패시터에 연결된 저항(Rx)의 값)에 따라 계산된 명목 손실 계수 값들이, 세 번째 열에는 [수학식 3]에 따라 획득된 손실 계수 값들이 표시된다.Referring to table 4200, the first column shows the value of the resistor (Rx), and the second column typically contains the formula ωC x R (ω: angular frequency, C x: test capacitor (Cx) that determines the loss factor. ), The nominal loss factor values calculated according to the internal capacitance value of R), R: the value of the resistance (Rx) connected to the test capacitor), and the loss coefficient values obtained according to Equation 3 are shown in the third column.

도4b는 도4a의 표(4200)를 참조하여, 가로축에 저항(Rx)의 값을, 세로 축에 [수학식 3]에 따라 획득된 손실 계수의 관계를 나타낸 그래프(4400)를 나타낸다. 그래프(4400)의 기울기는 [수학식 3]에 따라 테스트 커패시터(Cx)의 유효 커패시턴스를 나타낼 수 있다. 일 실시 예에 따라, 그래프(4400)에 대해 선형 피팅을 수행함으로써 획득된 기울기는 1036 pF 로 결정된다. 이러한 방식으로 결정된 테스트 커패시터(Cx)의 유효 커패시턴스는 내부 커패시턴스 1000.0 pF 보다 다소 크게 측정되었는데, 이는 (도3a 및 3b를 참조하여 설명한 실험 결과와 마찬가지로) 부유 커패시턴스의 영향으로 해석될 수 있다.4B shows a graph 4400 showing the relationship between the value of the resistance Rx on the horizontal axis and the loss factor obtained according to Equation 3 on the vertical axis, with reference to the table 4200 of FIG. 4A. The slope of the graph 4400 may represent the effective capacitance of the test capacitor Cx according to Equation 3 below. According to one embodiment, the slope obtained by performing a linear fit on the graph 4400 is determined to be 1036 pF. The effective capacitance of the test capacitor Cx determined in this way was measured somewhat larger than the internal capacitance 1000.0 pF, which can be interpreted as the effect of stray capacitance (as in the experimental results described with reference to FIGS. 3A and 3B).

도5a는 일 실시 예에 따라, 도1의 손실 계수 측정 장치에 의해 측정된 손실 계수와 스위스 표준 기관 METAS 에서 측정된 손실 계수의 차이를 그래프의 형태로 나타낸 것이다.FIG. 5A is a graph illustrating a difference between a loss factor measured by the loss factor measuring apparatus of FIG. 1 and a loss factor measured by the Swiss standard organization METAS according to an embodiment.

그래프(5200)는 도1의 커패시터-레지스터 박스(1200)의 명목 손실 계수의 범위가 1x10-5 보다 크고 1x10-2 보다 작고, 전원(1600)에서 교류 전압(1kV, 60 Hz)을 발생시키는 경우, 양 방법에 의해 측정된 커패시터-레지스터 박스(1200)의 손실 계수의 차이를 나타낸다. 그래프(5200)를 참조하면, 가로축은 명목 손실 계수의 값을 나타내고, 세로 축은 도1의 손실 계수 측정 장치(1000)에 의해 측정된 손실 계수와 스위스 표준 기관 METAS 에서 측정한 손실 계수의 차이를 나타낸다. 그래프(5200)의 세로 축의 값이 0이라는 의미는 양 방법에 의해 획득된 측정 값이 동일하다는 것을 의미하므로 도1 내지 2를 참조하여 상술한 손실 계수 측정 방법의 유효성이 검증될 수 있다. The graph 5200 shows a nominal loss coefficient of the capacitor-register box 1200 of FIG. 1 when the range of the nominal loss factor is greater than 1x10 -5, less than 1x10 -2 , and generates an alternating voltage (1kV, 60 Hz) at the power supply 1600. , The difference in the loss coefficients of the capacitor-register box 1200 measured by both methods. Referring to the graph 5200, the horizontal axis represents the value of the nominal loss factor, and the vertical axis represents the difference between the loss factor measured by the loss factor measuring apparatus 1000 of FIG. 1 and the loss factor measured by the Swiss standard organization METAS. . A value of 0 on the vertical axis of the graph 5200 means that the measured values obtained by both methods are the same, and thus the validity of the loss factor measuring method described above with reference to FIGS. 1 to 2 may be verified.

그래프(5200)의 수직 에러바는 확장 불확도(expanded uncertainty)의 크기를 나타낸다. 예를 들어, 수직 에러바(5220)는 명목 손실 계수가 10000x10-6 일 때의 확장 불확도를 나타낸다.Vertical error bars in graph 5200 represent the magnitude of the expanded uncertainty. For example, vertical error bar 5220 shows the expansion uncertainty when the nominal loss factor is 10000x10 -6 .

불확도(uncertainty of measurement)란, 측정 및 분석결과에 관련하여 측정량을 합리적으로 추정한 값의 분산 특성을 나타내는 척도이다. 예를 들어, 상술한 [수학식 3]에 의해 측정 및 계산된 값은 절대적인 참 값이 아니며, 이는 저항(Rx)의 단락과 연결의 반복에 따른 안정도, 전기 용량 브리지(1800)의 안정도, 손실 계수 측정 장치(1000)의 오차, 전기 용량 브리지(1800)의 에러, 온도 계수, 전압 계수 등과 같은 불확도 요인에 따라 달라질 수 있다. 확장 불확도는 다양한 불확도 요인들 각각에 대한 불확도를 포함하여 하나의 수치로 나타낸 값으로서, 예를 들어 불확도 요인들 각각에 대한 불확도의 제곱합(Sum of Squared Difference)에 기초하여 결정될 수 있다.Uncertainty of measurement is a measure of the variance characteristic of a reasonable estimate of the measurand in relation to the measurement and analysis results. For example, the value measured and calculated by the above Equation 3 is not an absolute true value, which means the stability due to the short circuit of the resistor Rx and the repetition of the connection, and the stability and loss of the capacitive bridge 1800. It may vary according to an uncertainty factor such as an error of the coefficient measuring device 1000, an error of the capacitive bridge 1800, a temperature coefficient, a voltage coefficient, and the like. The extended uncertainty is a numerical value including the uncertainty of each of the various uncertainty factors, and may be determined based on, for example, a sum of squared differences for each of the uncertainty factors.

따라서, 그래프(5200)를 참조하면, 모든 명목 손실 계수들에 대해 양 방법에 의해 측정된 손실 계수 값이 확장 불확도 범위 내에서 서로 일치하는 것을 확인할 수 있는 바, 도1 내지 2를 참조하여 상술한 손실 계수의 측정 방법의 유효성이 검증될 수 있다.Thus, referring to the graph 5200, it can be seen that the loss coefficient values measured by both methods coincide with each other within the extended uncertainty range for all nominal loss coefficients, as described above with reference to FIGS. The effectiveness of the measurement method of the loss factor can be verified.

도5b는 일 실시 예에 따라, 도1의 손실 계수 측정 장치가 측정한 손실 계수와 상용의 저전압 커패시턴스 브리지에 의해 측정한 손실 계수의 차이를 나타내는 그래프이다.5B is a graph illustrating a difference between a loss factor measured by the loss factor measuring apparatus of FIG. 1 and a loss factor measured by a commercially available low voltage capacitance bridge.

그래프(5400)는 도1의 커패시터-레지스터 박스(1200)의 명목 손실 계수의 범위가 5x10-6 보다 크고 5x10-3 보다 작고, 전원(1600)에서 교류 전압(200V, 60 Hz)을 발생시키는 경우, 양 방법에 의해 측정된 커패시터-레지스터 박스(1200)의 손실 계수의 차이를 나타낸다.If that is the range of nominal loss coefficient generating an AC voltage (200V, 60 Hz) in a small power source 1600 than 5x10 -3 greater than 5x10 -6 register box 1200 Graphs (5400) is a capacitor of Figure 1 , The difference in the loss coefficients of the capacitor-register box 1200 measured by both methods.

그래프(5400)를 참조하면, 가로축은 명목 손실 계수의 값을 나타내고, 세로 축은 도1의 손실 계수 측정 장치에 의해 측정된 손실 계수와 상용의 저전압 커패시턴스 브리지에 의해 측정한 손실 계수의 차이를 나타낸다. 그래프(5400)의 의미는 도5a의 그래프(5200)를 참조하여 상술한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.Referring to the graph 5400, the horizontal axis represents the value of the nominal loss factor, and the vertical axis represents the difference between the loss factor measured by the loss factor measuring apparatus of FIG. 1 and the loss factor measured by a commercially available low voltage capacitance bridge. The meaning of the graph 5400 is the same as described above with reference to the graph 5200 of FIG. 5A, and thus a detailed description thereof will be omitted.

그래프(5400)를 참조하면, 대부분의 명목 손실 계수들에 대해서, 양 방법에 의해 측정된 손실 계수 값이 확장 불확도 범위 내에서 서로 일치하는 것을 확인할 수 있는 바, 도1 내지 2를 참조하여 상술한 손실 계수의 측정 방법의 유효성이 검증될 수 있다. 또한 도5b의 손실계수가 5000×10-6인 경우에 상용 저전압 커패시턴스 브리지를 이용한 측정 불확도를 고려한다면 두 결과가 서로 일치한다고 사료된다.Referring to the graph 5400, it can be seen that for most of the nominal loss coefficients, the loss coefficient values measured by both methods coincide with each other within the extended uncertainty range, as described above with reference to FIGS. The effectiveness of the measurement method of the loss factor can be verified. In addition, when the loss factor of FIG. 5B is 5000 × 10 −6 , the two results are considered to be in agreement with each other, considering the measurement uncertainty using a commercial low voltage capacitance bridge.

도6은 일 실시 예에 따라, 도1의 손실 계수 측정 장치가 상대적으로 큰 손실 계수를 갖는 세라믹 커패시터를 기준 커패시터로 사용하여 측정한 손실 계수를 나타낸 표이다.6 is a table illustrating a loss factor measured by the loss factor measuring apparatus of FIG. 1 using a ceramic capacitor having a relatively large loss factor as a reference capacitor.

표(6200)는, 도1의 커패시터-레지스터 박스(1200)의 명목 손실 계수의 범위가 5x10-6 보다 크고 5x10-3 보다 작고, 전원(1600)에서 교류 전압(200V, 60 Hz)을 발생시키는 경우, 테스트 커패시터(Cx)에 연결된 저항(Rx)의 값을 변화시키면서, 저항(Rx)에 의해 야기된 테스트 커패시터(Cx)의 손실 계수를 측정한 결과를 나타낸다. 또한, 기준 커패시터(Cs)로 세라믹 커패시터가 사용되었다.Table 6200 shows that the nominal loss factor of capacitor-register box 1200 of FIG. 1 is greater than 5x10 -6 and less than 5x10 -3 , and generates alternating voltage (200V, 60 Hz) at power source 1600. In this case, the loss coefficient of the test capacitor Cx caused by the resistor Rx is measured while changing the value of the resistor Rx connected to the test capacitor Cx. In addition, a ceramic capacitor was used as the reference capacitor Cs.

표(6200)를 참조하면, 표(6200)의 첫 번째 열에는 명목 손실 계수 값들이, 두 번째 열에는 [수학식 2]에 따라 계산된 손실 계수 값들이, 세 번째 열에는 [수학식 3]에 따라 계산된 손실 계수 값들이 표시된다. Referring to table 6200, the first column of table 6200 contains nominal loss factor values, the second column contains loss factor values calculated according to [Equation 2], and the third column [Equation 3]. The loss factor values calculated according to

표(6200)의 세 번째 열에 표시된 값들을 도4a의 표(4200)의 세 번째 열에 표시된 값들과 비교하면, 손실 계수를 무시할 만한 기준 커패시터(Cs) 대신에 상대적으로 큰 손실 계수를 갖는 세라믹 커패시터를 기준 커패시터(Cs)로 사용하더라도, 커패시터-레지스터 박스(1200)의 손실 계수는 거의 동일하게 획득되는 것을 확인할 수 있다. 이는 도1의 손실 계수 측정 장치(1000)에 의해 획득된 손실 계수가, 기준 커패시터(Cs)의 기준 손실 계수와 독립적인 값임을 의미할 수 있다.Comparing the values shown in the third column of the table 6200 with the values shown in the third column of the table 4200 of FIG. 4A, a ceramic capacitor having a relatively large loss factor instead of the reference capacitor Cs negligible of the loss factor is obtained. Even when used as the reference capacitor (Cs), it can be seen that the loss coefficient of the capacitor-register box 1200 is obtained almost the same. This may mean that the loss factor obtained by the loss factor measuring apparatus 1000 of FIG. 1 is a value independent of the reference loss factor of the reference capacitor Cs.

위 설명들은 본 발명을 구현하기 위한 예시적인 구성들 및 동작들을 제공하도록 의도된다. 본 발명의 기술 사상은 위에서 설명된 실시 예들뿐만 아니라, 위 실시 예들을 단순하게 변경하거나 수정하여 얻어질 수 있는 구현들도 포함할 것이다. 또한, 본 발명의 기술 사상은 위에서 설명된 실시 예들을 앞으로 용이하게 변경하거나 수정하여 달성될 수 있는 구현들도 포함할 것이다.The above descriptions are intended to provide exemplary configurations and operations for implementing the present invention. The technical idea of the present invention will include not only the embodiments described above but also implementations that can be obtained by simply changing or modifying the above embodiments. In addition, the technical idea of the present invention will include implementations that can be achieved by easily changing or modifying the above-described embodiments.

Claims (9)

전기 용량 브리지;
상기 전기 용량 브리지의 일단과 연결되고, 기준 커패시터를 포함하는 기준 커패시터 박스; 및
상기 전기 용량 브리지의 타단과 연결되고, 저항 및 상기 저항과 직렬 연결된 테스트 커패시터를 포함하는 커패시터-레지스터 박스를 포함하고,
상기 전기 용량 브리지는, 상기 저항이 단락된 상기 커패시터-레지스터 박스의 상기 테스트 커패시터 및 상기 기준 커패시터의 손실 계수 차이인 제1값을 측정하고, 상기 저항이 단락되지 않은 상기 커패시터-레지스터 박스의 상기 테스트 커패시터 및 상기 기준 커패시터의 손실 계수 차이인 제2값을 측정하도록 구성되고,
상기 제2값과 상기 제1값의 차에 의해 상기 기준 커패시터의 기준 손실 계수가 제거됨으로써, 상기 차의 결과가 상기 저항에 의해 야기되는 상기 테스트 커패시터의 손실 계수로 결정되는 손실 계수 측정 장치.
Capacitive bridges;
A reference capacitor box connected to one end of the capacitive bridge and including a reference capacitor; And
A capacitor-register box connected to the other end of the capacitive bridge and including a resistor and a test capacitor connected in series with the resistor,
The capacitive bridge measures a first value that is the difference between the loss coefficients of the test capacitor and the reference capacitor of the capacitor-registered box with the resistance shorted, and the test of the capacitor-register box with the shorted resistance. Measure a second value that is a difference in the loss factor of the capacitor and the reference capacitor,
And a reference loss coefficient of the reference capacitor is removed by the difference between the second value and the first value, such that the result of the difference is determined as a loss coefficient of the test capacitor caused by the resistance.
제1항에 있어서,
상기 기준 커패시터 박스와 상기 커패시터-레지스터 박스에 교류 전압을 인가하기 위한 전원을 더 포함하고,
상기 기준 커패시터 박스의 일단과 타단은 상기 전기 용량 브리지의 제1윈도우와 상기 전원에 각각 연결되고,
상기 커패시터-레지스터 박스의 일단과 타단은 상기 전기 용량 브리지의 제2윈도우와 상기 전원에 각각 연결되도록 구성되는 손실 계수 측정 장치.
The method of claim 1,
And a power source for applying an alternating voltage to the reference capacitor box and the capacitor-register box.
One end and the other end of the reference capacitor box are respectively connected to the first window of the capacitive bridge and the power source,
One end and the other end of the capacitor-register box is configured to be connected to the second window and the power supply of the capacitive bridge, respectively.
제1항에 있어서,
상기 제1값과 상기 제2값은, 상기 전기 용량 브리지의 밸런스 조건이 만족될 때 측정되는 손실 계수 측정 장치.
The method of claim 1,
And the first value and the second value are measured when a balance condition of the capacitive bridge is satisfied.
제1항에 있어서,
상기 제1값을 측정하기 위해, 상기 전기 용량 브리지의 상기 저항은 피메일 바나나 플러그를 이용하여 단락되는 손실 계수 측정 장치.
The method of claim 1,
And the resistance of the capacitive bridge is shorted using a female banana plug to measure the first value.
제1항에 있어서,
상기 제2값과 상기 제1값의 상기 차의 결과를, 각 진동수와 상기 저항의 값을 곱한 값으로 나눔으로써, 상기 테스트 커패시터의 유효 커패시턴스를 결정하는 손실 계수 측정 장치.
The method of claim 1,
And a loss coefficient measuring device for determining an effective capacitance of said test capacitor by dividing a result of said difference between said second value and said first value by a value obtained by multiplying each frequency by a value of said resistance.
제5항에 있어서,
상기 유효 커패시턴스는, 상기 테스트 커패시터의 내부 커패시턴스와 부유 커패시턴스를 포함하는 손실 계수 측정 장치.
The method of claim 5,
And the effective capacitance comprises an internal capacitance and a floating capacitance of the test capacitor.
제1항에 있어서,
상기 전기 용량 브리지는, 전류 비교기 기반 고전압 커패시턴스 브리지인 손실 계수 측정 장치.
The method of claim 1,
And the capacitive bridge is a current comparator based high voltage capacitance bridge.
저항과 직렬 연결된 테스트 커패시터 및 기준 커패시터와 연결된 전기 용량 브리지 기반의 손실 계수 측정 방법에 있어서,
상기 저항이 단락된 상기 테스트 커패시터와 상기 기준 커패시터의 손실 계수 차이인 제1값을 상기 전기 용량 브리지에 의해 측정하는 단계;
상기 저항이 단락되지 않은 상기 테스트 커패시터와 상기 기준 커패시터의 손실 계수 차이인 제2값을 상기 전기 용량 브리지에 의해 측정하는 단계; 및
상기 제2값과 상기 제1값의 차에 의해 상기 기준 커패시터의 기준 손실 계수가 제거됨으로써, 상기 차의 결과가 상기 저항에 의해 야기되는 상기 테스트 커패시터의 손실 계수로 결정하는 단계를 포함하는 손실 계수 측정 방법.
A method of measuring loss factor based on a capacitive bridge connected to a test capacitor and a reference capacitor in series with a resistor,
Measuring, by the capacitive bridge, a first value that is a difference in loss factor between the test capacitor and the reference capacitor with the resistance shorted;
Measuring, by the capacitive bridge, a second value that is a difference between the loss coefficients of the test capacitor and the reference capacitor, the resistance of which is not shorted; And
Removing the reference loss coefficient of the reference capacitor by the difference between the second value and the first value, thereby determining the result of the difference as the loss coefficient of the test capacitor caused by the resistance. How to measure.
제8항에 있어서,
상기 전기 용량 브리지는, 전류 비교기 기반 고전압 커패시턴스 브리지인 손실 계수 측정 방법.
The method of claim 8,
And the capacitive bridge is a current comparator based high voltage capacitance bridge.
KR1020180042389A 2018-04-11 2018-04-11 Apparatus and method for measuring dissipation factor of capacitor KR102014511B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180042389A KR102014511B1 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Apparatus and method for measuring dissipation factor of capacitor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180042389A KR102014511B1 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Apparatus and method for measuring dissipation factor of capacitor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102014511B1 true KR102014511B1 (en) 2019-08-26

Family

ID=67807971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180042389A KR102014511B1 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Apparatus and method for measuring dissipation factor of capacitor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102014511B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100066024A (en) * 2008-12-09 2010-06-17 주식회사 동부하이텍 Test pattern for measuring quality factor in high frequency boundary in semiconductor device and method thereof
KR101556283B1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 재단법인 한국기계전기전자시험연구원 Performance evaluation apparatus and method for capacitor
JP2016161383A (en) * 2015-03-02 2016-09-05 日置電機株式会社 Terminal unit and resistance device
KR20170099462A (en) * 2016-02-23 2017-09-01 한국표준과학연구원 Capacitor-registor bank apparatus for evaluating capacitance bridge

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100066024A (en) * 2008-12-09 2010-06-17 주식회사 동부하이텍 Test pattern for measuring quality factor in high frequency boundary in semiconductor device and method thereof
KR101556283B1 (en) * 2014-03-27 2015-10-01 재단법인 한국기계전기전자시험연구원 Performance evaluation apparatus and method for capacitor
JP2016161383A (en) * 2015-03-02 2016-09-05 日置電機株式会社 Terminal unit and resistance device
KR20170099462A (en) * 2016-02-23 2017-09-01 한국표준과학연구원 Capacitor-registor bank apparatus for evaluating capacitance bridge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1249706B1 (en) Non-contact voltage measurement method and device, and related detection probe
TW201913112A (en) Calibration system for voltage measuring devices
JP5951005B2 (en) Method and apparatus for non-contact detection of the potential of an object with two different values of electric flux
WO2015083618A1 (en) Contactless voltage measurement device and method
CN104101785B (en) A kind of four-end method high level condensance measurement apparatus and its measuring method
TW201947234A (en) Position dependent non-contact voltage and current measurement
PL222066B1 (en) Adaptive voltage divider with an adjusted frequency characteristics to measure high voltages
Kaczmarek The effect of distorted input voltage harmonics rms values on the frequency characteristics of ratio error and phase displacement of a wideband voltage divider
US2329098A (en) Apparatus for determining the insulating values of dielectrics
KR100724094B1 (en) Evalution method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden
EP3206041A1 (en) A system and a method for monitoring transformer bushings
KR100745161B1 (en) On-site evaluation unit for current transformer using a stand resistance road
KR102014511B1 (en) Apparatus and method for measuring dissipation factor of capacitor
JP2007003407A (en) Method and apparatus for measuring impedance
RU2250471C1 (en) Voltage divided for measurements conducting at commutation tests of high-voltage equipment and method of compensation of influence on division ratio of grounded voltage divider capacitance
JP6128921B2 (en) Non-interruptible insulation diagnosis device and non-interruptible insulation diagnosis method
JP2014510928A (en) Method and apparatus for determining a potential without contact by an electrode configured to be vibrated
CN106199285B (en) Capacitance characteristic measuring equipment and method under any alternating current carrier
Fortuné et al. Measurement method of AC current up to 1 MHz
RU2115131C1 (en) Device determining loss tangent of dielectric
JP3421524B2 (en) How to measure capacitance
JP4008102B2 (en) Dielectric loss tangent measurement method
JP2015175596A (en) Impedance measuring method, and impedance measuring apparatus
Bergsten et al. Determining voltage dependence of the phase response in voltage dividers
KR20130090777A (en) Apparatus and method for measuring the dissipation factor of an insulator

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant