SU1693566A1 - Устройство дл определени емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсаторов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике дл  измерени  параметров комплексных электрических сопротивлений и может быть использовано в приборах дл  измерени  емкости и тангенса угла диэлектрических потерь на инфранизкой частоте. Целью изобретени   вл етс  упрощение устройства. Устройство содержит генератор 1, клемма выхода которого через активную нагрузку 2 соединена с клеммой дл  подключени  конденсатора 3, переключатель 4. аналого- цифровой преобразователь 5, ЭВМ 6, блок 7 отсчета, компаратор 8 и шифратор 9. Особенностью изобретени   вл етс  введение компаратора и шифратора, которые синхронизируют работу устройства . 2 ил.

Description

Фиг.1

о ю со ел о о

Изобретение относитс  к измеритель ной технике дл  измерени  параметров комплексных электрических сопротивлений и может быть использовано дл  измерени  емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсаторов на инфранизкой частоте .

Цель изобретени  - упрощение устройства .

На фиг. 1 приведена структурна  элек- трическа  схема устройства дл  определени  емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсаторов; на фиг 2 - эпюры напр жений, по сн ющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1, активную нагрузку 2, измер емый конденсатор 3, электронный переключатель 4, аналого-цифровой преобразователь 5, ЭВМ 6, отсчетный блок 7, компаратор 8, шифра- тор 9.

К выходу генератора 1 последовательно с активной нагрузкой 2 (резистор, сопротивление которого известно) подключен контролируемый конденсатор 3, выход генератора 1 и общий вывод активной нагрузки 2 и контролируемого конденсатора 3 через электронный переключатель 4 поочередно подключаетс  к АЦП 5, выход которого подключен к входу ЭВМ б, выход которой подключен к отсчетному блоку 7, вход компаратора 8 подключен к выходу генератора 1, а выход - к выходу шифратора 9, выход шифратора 9 подключен к входу управлени  ЭВМ 6, выход управлени  ЭВМ б подключен к входу электронного ключа 4.

Измерени  мгновенных значений напр жени  на генераторе и конденсаторе производ т не одновременно, а через ко- роткий интервал времени (фиг. 2), определ - емый быстродействием АЦП и ЭВМ, управл ющей процессом измерени  и вычисл ющей значени  емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора. Мгновенное значение напр жени  на кон- денсаторе, измеренное через интервал времени t после измерени  мгновенного значени  напр жени  на генераторе, отличаетс  от мгновенного значени  напр жени  на конденсаторе в момент измерени  напр жени  на величину поправки. Дл  измерений , проводимых на монотонных участках изменени  напр жени  генератора, величина поправки с большой степенью точности может быть найдена по формуле

ди

Uct - Uc2 St

5t,

где AUc - значение поправки к измеренному значению мгновенного напр жени  на конденсаторе, В;

Uci . Uc2 - измеренные значени  мгновенного напр жени  на конденсаторе при первом и повторном измерени х, В;

Д{ -- интервал времени между моментами первого и второго измерени  напр жени  на генераторе, с;

64 - интервал времени между моментами измерени  напр жени  на генераторе иг конденсаторе, с.

Суммиру  измеренные значени  мгновенного напр жений на конденсаторе с вычисленным значением поправки, наход т значени  мгновенных напр жений на конденсаторе , соответствующие значени м мгновенных напр жений на конденсаторе в моменты измерени  напр жени  на генераторе . Вычисленные таким образом значени  мгновенных напр жений на конденсаторе Uei; Uca используют дл  вычислени  емкости С и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора tg d по формулам

3-

,. . |уу-К о за-и..) (

. vyj

где С - емкость измер емого конденсатора ло параллельной схеме замещени , мкФ;

ДЈ - интервал времени между моментами первого и второго измерений напр жений , с;

Т - период частоты генератора переменного напр жени , с;

R - сопротивление активной нагрузки, МОм;

Uri, Ur2 - напр жение на генераторе при первом и втором измерени х, В;

Uct, Uc2 напр жение на конденсаторе при первом и повторном измерени х, В;

tg д - тангенс угла диэлектрических потерь конденсатора.

Устройство работает следующим образом .

8 момент по влени  на выходе генератора 1 напр жений положительной пол рности на выходе компаратора 8 по вл етс  сигнал высокого уровн , включающий шифратор 9, На выходе последнего по вл етс  код, информирующий ЭВМ 6 о по влении на выходе генератора 1 напр жени  положительной пол рности, ЭВМ 6 приступает к выполнению команды выдержки паузы, длительностью три восьмых периода частоты генератора. После выполнени  команды, выдержки паузы ЭВМ 6 приступает к выполнению команд подключени  входа АЦП 5 к выходу генератора 1 посредством электронного переключател  4 и авода результата измерени  мгновенного напр жени  на выходе генератора 1 в ЭВМ 6. Далее через интервал времени 5t, определ емый быстродействием АЦП 5 и ЭВМ 6, ЭВМ б приступает к выполнению команды подключени  общего вывода активной нагрузки 2 и контролируемого конденсатора 3 к входу АЦП 5 с помощью электронного переключател  4 и ввода результата измерени  мгновенного напр жени  на контролируемом конденсаторе 3 в ЭВМ 6.

После выполнени  этих команд ЭВМ 6 приступает к выполнению команды выдержки паузы, длительность которой на врем  5t меньше длительности четверти периода генератора 1. После выполнени  этой команды ЭВМ 6 приступает к выполнению команд подключени  входа АЦП 5 к выходу генератора 1 посредством электронного переключател  4 и ввода результата измерени  мгновенного напр жени  на выходе генератора 1 в ЭВМ 6.Далее через интервал времени dt, определ емый быстродействием АЦП 5 и ЭВМ 6, последн   приступает к выполнению команды подключени  общего вывода активной нагрузки 2 и контролируемого конденсатора 3 к входу АЦП 5 с помощью переключател  4 и ввода результата измерени  мгновенного напр жени  на контролируемом конденсаторе 3 в ЭВМ б. После выполнени  этих команд ЭВМ б производит расчет значений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь контролируемого конденсатора 3 по приведенным фор; мулам и индицирует их значение на отсчетном блоке 9. На этом процесс измере- ни  завершен.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  определени  емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсаторов , содержащее генератор, перва  клемма выхода которого через активную нагрузку соединена с первой клеммой дл  под- ключени  измер емого конденсатора, втора  клемма выхода которого соединена

   с общей шиной и  вл етс  второй клеммой дл  подключени  измер емого конденсатора , электронный переключатель, который имеет первый и второй сигнальные входы, выход которого последовательно соединен

   с первой клеммой входа аналого-цифрового преобразовател , втора  клемма выхода которого соединена с общей шиной, ЭВМ и блоком отсчета, причем управл ющий выход ЭВМ соединен с управл ющим входом

   электронного переключател , отличающийс  тем, что, с целью упрощени  устройства, в него введены компаратор и шифратор, соединенные последовательно причем перва  клемма входа компаратора

   соединена с первой клеммой выхода генератора и первым сигнальным входом электронного переключател , втора  клемма входа которого соединена с общей шиной, выход шифратора соединен с управл ющим

   входом ЭВМ, а второй сигнальный вход электронного переключател  соединен с первой клеммой дл  подключени  измер емого конденсатора.

   tfjЈ tgJ}/nLn

   Фиг. Z