SU102495A1 - Способ измерени посто нной времени конденсаторов методом саморазр да - Google Patents

Description

Широко примен емый, в основном, в лабораторной практике способ измерени  посто нной времени конденсаторов методом саморазр да, при котором измер етс  остаточное напр жение на конденсаторе через определенный промежуток времени после отключени  его от источника напр жени , имеет р д существенных недостатков. Так, дл  достижени  удовлетворительной точности необходимо получить значительное относительное снижение напр жени  на конденсаторе, что требует значительного времени разр да. К недостаткам этого метода относитс  также изменение напр жени  во врем  измерени , что  вл етс  нежелательным , а в некоторых случа х совершенно недопустимым, так как параметры конденсатора и шунтирующего его сопротивлени  могут зависеть от величины напр жени .

Кроме того, этот метод св зан со значительными трудност ми при проведении массовых измерений.

Предлагаемый способ измерени  посто нной времени конденсаторов предусматривает устранение недостатков , присущих обычному методу саморазр да, и увеличение точности измерений, при сохранении основньа Т1реимун1еств этого метода.

В основу предлагае.мого способа положено сравнение скорости спадани  напр жени  на измер емом конденсаторе со скоростью спадани  напр жени  на конденсаторе «эталонной цепи, осуществл емое путем измеренн  разности потенциалов между одноименными по знаку зар да обкладками измер емого и «эталонного конденсаторов, возникающей за счет различи  в величинах посто нной времени «эталонной и измер емой цепей.

На фиг. 1 представлена схема, по сн юща  предлагаемый способ измерени  посто нной времени конденсаторов по методу саморазр да; на фиг. 2 - принципиальна  схема одного из возможных вариантов устройства дл  осуществлени  этого способа.

В положении / двухполюсного переключател  К (фиг. 1) производитс  зар д от источника посто нного тока Б двух параллельно соединенных конденсаторов, один из которых - измер емый конденсатор Сх - щунтирован сопротивлепием RX, а другой - «эталонный - конденсатор С;, щунтироваи сопротивлением R:, .

Затем переключатель К переводитс  в положение 2. при котором происходит самс)) 11з.мср смо1о копдеисатора Сх и эталонного конденсатора С,, на сопротивлени  R. и /.9 в течение пекоторогч) времени 1,,. В том случае,если значени  носто иной времеии эталонного и измер емого конденсаторов различны, между Точками и и б возникает разность потенциалов, величина и направление которой регнстрируютс  чувствительным нрибором Я ири переводе переключател  К в положение 3.

Ясно, что в случае равенства носто иных времени эталонного и измер емого конденсаторов напр жение межд} точками и и б будет равно нулю. В случае, если /,, С ,., , между точками а и б возникает разкость нотенциалов, нротивоноложна  но направлению разности нотенцпа;юв между этими точками в том случае, если/(., С.., „/,-(-.v Иначе говор , имеетс  возможность сравнени  величины посто нной времени измер емого конденсатора и эталонного путем измерени  разности потенциалов между точками а и б.

Таким образом, сугцность предлагаемой методики определени  посто нной времени конденсаторов заключаетс  в сравнении скорости снадани  напр жени  на измер емом конденсаторе нри саморазр де со скоростью спадани  напр жени  на эталоне, состо щем из эталонного конденсатора С.ч п эталонного сопротивлени  , путем измерени  разности потенциалов между одноименными по знаку зар да свободными обкладками измер емого и эталонного конденсаторов, возникающей за счет различи  в скорост х потери зар да (саморазр да) указанных конденсаторов.

Пред.шгаемый способ измерени ,  вл ющийс  в отличие от обычного диффере1щиальным, обладает всеми нреимун1.ествами дифференциальных .методов и, кроме того, отличаетс  от известных дифференциальных методов своеобразием объектов измерени , а именно тем, что сравниваемые величины (напр жени  на конденсаторах в услови х саморазр да) ненрерывно спадают с течением времени .

Имеютс  следующие возможности при,менени  данпо Ч) метода- дл 

онрсде.тепи  посто 1Н1ой времени конденсаторов.

1.Нулевой способ определени  RC осуществл етс  нутем подбора велнчшно y.v ,, с таким расчетом, чтобы разность 1готепцна,тов . точками а и б равн лась, . При этом определ етс  искома  посто нна  времени из соотнощени  /... C. Rf , С   с весьма высокой точностью, котора  зависит от точности эта.тона и чувсгвитс.чыюстл пулевого прибора .

2.Разбраковка конденсаторов нм величине посто нной времени ироизводитс  путем установки с помощью эталонного конденсатора С, и сонротивлени  Д., значени  /.:, С., , равного предельному допустимому дл  данного тина конденсатора. После подключени  испытуемого конденсатора переключатель К последовательно переводитс  в положени  /, 2 и 3, и о пригодности конденсатора суд т по направлению отклонени  чувствительного прибора в положении 3 переключател  /С.

3.Определепие посто нной времени по величине разности потенциалов между точками а и б (способ разбаланса ) осуществл етс  с помощью чувствительного прибора с больщим входным сонротивлением и малой входной емкостью, выбира  определенное значение R-з С, и врем  / , можно по величине разности потенниа .тов между точками а и б опреде ,ЧИТЬ RxCx .

На фиг. 2 представлена принципиальна  схема устройства дл  осуществлени  предлагаемого способа измерени  посто нной времени конденсаторов .

В этом устройстве в качестве ну .тевого прибора применен ламповьп вольтметр П на лампе 6Ж7 в триодном включении, собранный по мостовой схеме, причем сопротивление анод-катод .тампы  в 1 етс  одним из плеч моста. Индикатором баланса моста служит световой гальванометр Г. Измер емое напр жение подаетс  на сетку лампы через трехнолюсный переключатель К.. Эталонный магазин емкости С:-, состоит из отдельных стирофлексных конденсаторов Сь С-... С«. Эталонное сопротивлегп1е собрано из последовательjio включенных сопротивлени  i (или ) и магазина сопротивлений 3- Все элементы схемы тщательно экранированы.

Дл  осуществлени  измерени  по нулевому способу на эталонном конденсаторе и сопротивлении устанавливаетс  некоторое значепие R., с,,, подключаетс  измер ема  цепь/ лСх (например, бумажный конденсатор), и переключатель К переводитс  в положение }. При этом сетка лампы закорочена, измер емый и эталонный конденсаторы соединены нараллельно н подключены к источнику напр жени  С/о, По окончании зар дки переключатель /С переводитс  в положение 2, в котором сетка закорочена , а одноименные по знаку зар да обкладки конденсаторов размыкаютс  и отключаютс  от источника напр жени . В положении 2 переключатель К выдерживают определенное врем , в течение которого между упом нутыми обкладками конденсаторов возникает разность потенциалов за счет различи  в посто нных времени. Далее переключатель /С переводитс  в положение 3, в котором цепь короткого замыкани  сетки размыкаетс , измер емое напр жение подаетс  на сетку лампы и гальванометр дает отклонение от нул  в определенную сторону. Мен   установку/., Cv и перевод  переключатель последовательно в положени  /, 2, 3, добиваютс  отклонени  гальванометра в противоположную сторону. Производ  далее операцию в той же последовате.ггьности, добиваютс  того, чтобы при максимальной чувствите чьности гальванометра отклоне1ти  его в положении 3 перек .;почате.;1  Л не происходило. Чувствительность схемы можно увеличить , увеличива  врем  разр да конденсаторов .

Дл  разбраковки конденсаторов устанавливают значение/.. С, , равное номинальному, и производ т описанные выше переключени . Направление отклонени  гальванометра позвол ет сравнить измер емую ве- ичину C.V с номинальным значением . При процентной разбраковке тикала прибора может быть отградуирована в процентах отклонени  номинала расчетным нли опытным путем.

Дл  измерени  по способу разба/laHca устанавливают определенное значение Ra С,, перевод т переключатель пос чедовательно в ноложени  1, 2, 3 vi отмечают величин ; отклонени  прибора. Затем по таблице или графику определ ют искомое значение R.C..

П р е д м е т изобретени 

Способ измерени  посто нной времени конденсаторов методом саморазр да , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, измерение производ т сравнением скорости потери зар да на измер емом конденсаторе со скоростью noiтери зар да на конденсаторе «эта .тонной цепи путем измерени  разности потенциалов между одиоименiibi .ni по знаку зар да обкладками измер емого и «эталонного конденсаторов , возиикаюш;ей за счет различи  в величинах посто нной времени «эталонной и измер емой цепей .