RU2022288C1 - Устройство для испытания конденсаторов - Google Patents
Устройство для испытания конденсаторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2022288C1 RU2022288C1 SU4926368A RU2022288C1 RU 2022288 C1 RU2022288 C1 RU 2022288C1 SU 4926368 A SU4926368 A SU 4926368A RU 2022288 C1 RU2022288 C1 RU 2022288C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- capacitor
- terminal
- key
- resistor
- recorder
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
Abstract
Применение: устройство относится к измерительной технике и может быть использовано для прогнозирования стойкости конденсаторов к воздействию ионизирующего излучения. Сущность изобретения: устройство содержит клеммы для подключения исследуемого конденсатора, источник постоянного напряжения, два резистора, два ключа, два конденсатора, регистратор, два двухпозиционных переключателя с соответствующими связями. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для прогнозирования стойкости конденсаторов к воздействию ионизирующего излучения.
Известно устройство для испытания конденсаторов, содержащее источник постоянного напряжения, последовательно соединенные первый резистор и ключ, второй резистор, конденсатор и регистратор, при этом первый вывод источника постоянного напряжения соединен с первым выводом первого резистора, неподвижный контакт ключа подключен к первой клемме для подключения исследуемого конденсатора и к первой обкладке конденсатора, вторая клемма для подключения исследуемого конденсатора, второй вывод источника питания и второй вывод регистратора подключены к общей шине, вторая обкладка конденсатора соединена с первым выводом регистратора и с первым выводом второго резистора, второй вывод которого соединен с общей шиной [1].
Испытание конденсатора осуществляют путем измерения спада напряжения, возникающего на нем при воздействии ионизирующего излучения.
Недостаток устройства - пониженная точность испытания из-за роста погрешности измерения при увеличении времени измерения.
Целью изобретения является повышение точности в широком диапазоне значений интервалов измерений.
Цель достигается тем, что в устройство для испытания конденсаторов, содержащее источник постоянного напряжения, последовательно соединенные первый резистор и ключ, второй резистор, конденсатор и регистратор, причем первый вывод источника постоянного напряжения соединен с первым выводом первого резистора, неподвижный контакт ключа подключен к первой клемме для подключения исследуемого конденсатора, вторая клемма для подключения исследуемого конденсатора, второй вывод источника постоянного напряжения и второй вывод регистратора соединены с общей шиной, согласно изобретению, введены два двухпозиционных переключателя с синхронно переключаемыми контактами; первый и второй неподвижные контакты первого двухпозиционного переключателя соединены соответственно с первым выводом регистратора и первой клеммой для подключения исследуемого конденсатора; первый и второй неподвижные контакты второго двухпозиционного переключателя соединены соответственно с вторым выводом регистратора и первым выводом источника постоянного напряжения; подвижный контакт первого двухпозиционного ключа через последовательно соединенные второй резистор и конденсатор подключен к подвижному контакту второго двухпозиционного ключа.
Кроме того, для уменьшения погрешности измерения за счет исключения влияния паразитных емкостей в устройство введены дополнительный конденсатор и дополнительный ключ, срабатывающий синхронно с переключателями, причем подвижный контакт дополнительного ключа и вторая обкладка дополнительного конденсатора соединены с вторым выводом регистратора, неподвижный контакт дополнительного ключа и первая обкладка дополнительного конденсатора соединены с первым выводом регистратора.
На чертеже приведена схема устройства.
Устройство для испытания конденсатора 1 содержит источник 2 постоянного напряжения, первый резистор 3, ключ 4, первый конденсатор 5, второй резистор 6, регистратор 7, первый двухпозиционный переключатель 8, второй двухпозиционный переключатель 9 и ключ 10, имеющие общий привод 11, второй конденсатор 12. Первый полюс источника 2 питания соединен с контактом А переключателя 9 и через резистор 3 и ключ 4 - с первой обкладкой конденсатора 1 и с контактом А переключателя 8. Вторая обкладка конденсатора 1 и второй полюс источника 2 питания соединены с общей шиной. Последовательно соединенные резистор 6 и конденсатор 5 включены между подвижными контактами переключателей 8 и 9. Контакт Б переключателя 9 соединен с одним из входов регистратора 7 и с общей шиной. Контакт Б переключателя 8 подключен к другому входу регистратора 7, параллельно входам которого включены ключ 10 и конденсатор 12.
Устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии исследуемый конденсатор 1 заряжен до напряжения Uo через резистор 3 и замкнутый ключ 4. Перед облучением конденсатора 1 ключ 4 размыкают, и конденсатор 1 разряжается через собственное "темновое" сопротивление. С началом воздействия излучения (момент времени tо) его сопротивление утечки уменьшается и напряжение на конденсаторе 1 падает. Рассмотрим процесс измерения ΔU(t) при ΔU(t) - Uo - U7(to) = const, где U1(to) - напряжение на конденсаторе 1 в момент to. Для измерения ΔU переключатели 8 и 9 устанавливают в положение А (ключ 10 пока не рассматриваем), и через конденсаторы 1 и 5 протекает ток заряда от источника 2 постоянного напряжения. Вследствие этого напряжение на конденсаторе 1 увеличивается и в момент времени t1 оно равно:
U1(t1) = U1(to) + ΔU·
(1) где С1, С5 - емкости конденсатора 1 и 5. Напряжение на конденсаторе 5 становится равным
U5(t1) = Uo-U1(t1) = ΔU
1 - 
(2)
Затем переключатели 8 и 9 возвращают в положение Б, и напряжение на входе регистратора 7 становится равным
U7(t1) =
· 
· U5(t1)·e
(3)
τ = (C5+ Cпар)·(R7+R6) (4) где Спар - величина паразитных емкостей;
R7 - входное сопротивление регистратора 7;
R6 - сопротивление резистора 6;
tрег - время регистрации одного измерения ΔU(t).
U1(t1) = U1(to) + ΔU·
U5(t1) = Uo-U1(t1) = ΔU
Затем переключатели 8 и 9 возвращают в положение Б, и напряжение на входе регистратора 7 становится равным
U7(t1) =
τ = (C5+ Cпар)·(R7+R6) (4) где Спар - величина паразитных емкостей;
R7 - входное сопротивление регистратора 7;
R6 - сопротивление резистора 6;
tрег - время регистрации одного измерения ΔU(t).
При втором измерении ΔU (момент времени t2) переключатели 8 и 9 снова устанавливают в положение А и U1 возрастает до величины
U1(t2) = U1(t1) + [Uo-U1(t1)]·
(5)
Подставив в (10) выражение (6) и проведя ряд преобразований, получим:
U1(t2) = U1(to) + 2ΔU ·
- ΔU 
При C5≪ C1 U1(t2) ≈ U1(to) + 2ΔU·
Напряжение на конденсаторе 5 в момент времени t2 равно
U5(t2) ≈ ΔU
1 - 
При третьем измерении ΔU (в момент времени t3) получим
U1(t3) ≈ U1(to) + 3ΔU·
U5(t3) ≈ ΔU
1 - 
и при n-м измерении:
U1(tn) ≈ U1(to) + nΔU
(6)
U5(tn) ≈ ΔU
1 - 
(7)
Напряжение на входе регистратора 7 при n-м измерении равно
U7(tn) ≈
· 
· ΔU·e
(8)
При R7 >> R6, C5 << C1
U7(tn) ≈
· ΔU·e
(9)
При условии, что С5>> Cпар, погрешность измерения ΔU равна
δ =
= 
(n-1) (10)
n = 1 +
· δдоп. (11)
Как видно из выражений (10) и (11), погрешность измерения не зависит от продолжительности процесса измерения. В то же время прослеживается зависимость погрешности от числа измерений и соотношения емкостей С1 и С5. Выбрав величину емкости С5 из условия C5<< C1, количество измерений n можно сделать сколь угодно большим при погрешности, не превышающей предельно допустимого значения.
U1(t2) = U1(t1) + [Uo-U1(t1)]·
Подставив в (10) выражение (6) и проведя ряд преобразований, получим:
U1(t2) = U1(to) + 2ΔU ·
При C5≪ C1 U1(t2) ≈ U1(to) + 2ΔU·
Напряжение на конденсаторе 5 в момент времени t2 равно
U5(t2) ≈ ΔU
При третьем измерении ΔU (в момент времени t3) получим
U1(t3) ≈ U1(to) + 3ΔU·
U5(t3) ≈ ΔU
и при n-м измерении:
U1(tn) ≈ U1(to) + nΔU
U5(tn) ≈ ΔU
Напряжение на входе регистратора 7 при n-м измерении равно
U7(tn) ≈
При R7 >> R6, C5 << C1
U7(tn) ≈
При условии, что С5>> Cпар, погрешность измерения ΔU равна
δ =
n = 1 +
Как видно из выражений (10) и (11), погрешность измерения не зависит от продолжительности процесса измерения. В то же время прослеживается зависимость погрешности от числа измерений и соотношения емкостей С1 и С5. Выбрав величину емкости С5 из условия C5<< C1, количество измерений n можно сделать сколь угодно большим при погрешности, не превышающей предельно допустимого значения.
Однако дальнейшее уменьшение величины С5, ведущее к снижению погрешности измерения, ограничено величиной паразитных емкостей Спар, имеющих нестабильную величину от измерения к измерению.
Чтобы устранить влияние на погрешность измерения паразитных емкостей Спар, в устройство введены ключ 10 и конденсатор 12, величина емкости которого выбирается много больше Спар.
В положении А ключ 10 замыкает входы регистратора 7, при этом его показания обнуляются. В положении Б ключа 10 и переключателей 8 и 9 конденсатор 12 включается параллельно цепочке из резистора 6 и конденсатора 5. При этом выражение (9) принимает следующий вид:
U7(tn) =
· ΔU·e
(12)
При С12>> Cпар и C12>> C5
U7(tn) =
· ΔU·e
(13)
Из (13) следует, что результат измерения не зависит от величины паразитных емкостей, при этом погрешность и количество измерений определяются выражения (10) и (11).
U7(tn) =
При С12>> Cпар и C12>> C5
U7(tn) =
Из (13) следует, что результат измерения не зависит от величины паразитных емкостей, при этом погрешность и количество измерений определяются выражения (10) и (11).
Таким образом, предлагаемое устройство позволит в течение длительного времени отследить процесс спада напряжения на конденсаторе при сохранении погрешности измерения в пределах допустимого значения, а это, в свою очередь, повысит качество прогнозирования радиационной стойкости конденсаторов, т.е. точность испытаний.
Claims (2)
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ КОНДЕНСАТОРОВ, содержащее источник постоянного напряжения, последовательно соединенные первый резистор и ключ, второй резистор, конденсатор и регистратор, причем первый вывод источника постоянного напряжения соединен с первым выводом первого резистора, неподвижный контакт ключа подключен к первой клемме для подключения исследуемого конденсатора, вторая клемма для подключения исследуемого конденсатора, второй вывод источника постоянного напряжения и второй вывод регистратора соединены с общей шиной, отличающееся тем, что, с целью повышения точности в широком диапазоне значений интервалов измерений, в него введены два двухпозиционных переключателя с синхронно переключаемыми контактами, причем первый и второй неподвижные контакты первого двухпозиционного переключателя соединены соответственно с первым выводом регистратора и первой клеммой для подключения исследуемого конденсатора, первый и второй неподвижные контакты второго двухпозиционного переключателя соединены соответственно с вторым выводом регистратора и первым выводом источника постоянного напряжения, подвижный контакт первого двухпозиционного ключа через последовательно соединенные второй резистор и конденсатор подключен к подвижному контакту второго двухпозиционного ключа.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения за счет исключения влияния паразитных емкостей, в него введены дополнительный конденсатор и дополнительный ключ, срабатывающий синхронно с переключателями, причем подвижный контакт дополнительного ключа и вторая обкладка дополнительного конденсатора соединены с вторым выводом регистратора, неподвижный контакт дополнительного ключа и первая обкладка дополнительного ключа соединены с первым выводом регистратора.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4926368 RU2022288C1 (ru) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Устройство для испытания конденсаторов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU4926368 RU2022288C1 (ru) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Устройство для испытания конденсаторов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2022288C1 true RU2022288C1 (ru) | 1994-10-30 |
Family
ID=21569128
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU4926368 RU2022288C1 (ru) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | Устройство для испытания конденсаторов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2022288C1 (ru) |
-
1991
- 1991-03-14 RU SU4926368 patent/RU2022288C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Громов В.Т., Крушинская Т.Н., Хохряков В.Ф. Радиационнонаведенная электропроводимость полимеров. Отчет о НИР N У36622. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5294889A (en) | Battery operated capacitance measurement circuit | |
| US6262589B1 (en) | TFT array inspection method and device | |
| KR930700855A (ko) | 전자 소자 테스트및 리드 검사를 동시에 실행하는 시스템 및 그 방법 | |
| US5150059A (en) | Method and apparatus for testing the condition of insulating system | |
| US2961606A (en) | Capacitor testing device | |
| RU2022288C1 (ru) | Устройство для испытания конденсаторов | |
| US2615934A (en) | High voltage measuring apparatus | |
| US3790887A (en) | Amplifying and holding measurement circuit | |
| US3754186A (en) | Power factor measuring cell arrangement | |
| US4506212A (en) | Method and apparatus for testing integrated circuits using AC test input and comparison of resulting frequency spectrum outputs | |
| GB2284676A (en) | Measuring the impedance of a lossy capacitor | |
| JPH0119107Y2 (ru) | ||
| US3566259A (en) | Instrument for measuring conductance or capacitance of an electrical load during operation | |
| JPH0131967Y2 (ru) | ||
| SU900217A1 (ru) | Цифровой измеритель сопротивлени | |
| US4020349A (en) | Apparatus for reading and recharging condenser ionization chambers | |
| SU1239651A1 (ru) | Устройство дл измерени токовых шумов резистивных структур | |
| Takagi et al. | A simple and wide-range capacitance measuring equipment using transistor blocking oscillator | |
| SU102495A1 (ru) | Способ измерени посто нной времени конденсаторов методом саморазр да | |
| RU10464U1 (ru) | Устройство для измерения влажности | |
| Suomalainen et al. | Field sensor for linearity measurement of high voltage capacitor | |
| RU2133999C1 (ru) | Способ определения напряжения плоских зон полупроводника в мдп-структурах | |
| SU1250985A1 (ru) | Преобразователь параметров трехэлементных нерезонансных двухполюсников в напр жение | |
| SU883760A1 (ru) | Устройство дл измерени амплитуды измен ющихс во времени сигналов | |
| SU535840A1 (ru) | Цифровой мегомметр |