SU1762266A1 - Измеритель емкости электролитических конденсаторов - Google Patents

Abstract

Использование: в измерительной технике в качестве тестера при диагностике различных электронных схем. Сущность изобретени : устройство содержит зар дную обмотку (1), генератор переменного тока (2), диод (3), измер емую емкость (4), измерительный блок (5), ключ (6), коммутационную обмотку (7) генератора. Сокращение количества элементор в схеме и соответствующее соединение элементов позвол ет уменьшить погрешность измерени  и упростить измеритель. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительным приборам и может быть использовано в качестве тестера дл  определени  большой емкости,конденсаторов при диагностике различных электронных схем.

Известны измерители емкости, принцип работы которых заключаетс  в измерении переменного реактивного тока через конденсатор. Недостатком таких измерителей  вл етс  зависимость переменного тока не только от реактивной составл ющей, но и от активной составл ющей, котора  возникает при наличии утечки в конденсаторе, особенно при измерении емкостей электролитических конденсаторов. Кроме того, при измерении этими устройствами емкости по- л рнык конденсаторов, значительно возрастает активна  составл юща  при прохождении через них переменного тока, что еще более увеличивает погрешность измерени  и практически не позвол ет измер ть емкости электролитических конденсаторов.

Известны также измерители электрической емкости конденсаторов, измер ющие посто нную времени разр да конденсатора . Эти измерители помимо указанных выше недостатков (сопротивление утечки

вли ет на посто нную времени разр да) создают дополнительную погрешность еще и за счет определени  емкости конденсатора косвенным путем и, кроме того,  вл ютс  весьма сложными электронными устройствами .

Прототипом изобретени   вл етс  измерительный преобразователь, в котором за один полупериод конденсатор зар жаетс , а при другом полупериоде измер етс  ток разр да.

Основным недостатком этого устройства  вл етс  то, что при измерении разр дного тока во врем  одного полупериода приложенного к диагонали моста переменного напр жени , после полного разр да конденсатора начинаетс  его перезар д, т.е. вторичный прибор оказываетс  подключенным последовательно с измер емым конденсатором к напр жению генератора в этом случае вторичный прибор будет реги стрирозать не только ток разр да конденсатора , но и ток утечка.

Целью изобретени   вл етс  уменьшение погрешности измерени  емкости электролитических конденсаторов (установленных непосредственно в схеме) и упрощение измерител 

И с

1

VI

сь го ю

О

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в измерителе емкости электролитических конденсаторов, содержащим генератор переменного тока, диод, ключ, измерительный блок, причем первый вывод диода через измер емый конденсатор соединен с первым выводом ключа, начало (конец) зар дной обмотки генератора переменного тока соединено вторым выводом диода, конец (начало) зар дной обмотки генератора переменного тока соединен с первым выводом ключа, управл ющий вход которого соединен с концом (началом) коммутационной обмотки генератора переменного тока, начало (конец ) коммутационной обмотки соединено с первым (вторым) выводом ключа, второй вывод ключа через измерительный блок соединен с первым выводом диода,

На чертеже приведена принципиальна  схема измерител  емкости электролитических конденсаторов.

Зар дна  обмотка 1 генератора 2 под- „лючена через диод 3 к измер емому конденсатору 4. Измер емый блок 5 последовательно с ключом б также подключены к измер емому конденсатору 4. Коммутационна  обмотха 7 генератора 2 соединена с управл ющим входом ключа 6 и с одним из его выводов.

Измеритель работает следующим образом .

При одном полупериоде переменного напр жени  на обмотке 1 генератора 2, когда к аноду диода 3 приложен положительный потенциал, конденсатор 4 зар жаетс  до амплитудного значени  напр жени  на обмотке 1, При этом полупериоде ключ 6 закрыт и ток по измерительному блоку 5 не протекает. Во врем  другого полупериода напр жени  диод 3 закрыт, а ключ 6 открыт (открытие ключа при этом полупериоде обеспечиваетс  соответствующей фазиров- кой коммутирующей обмотки 7) и через измерительный блок протекает только ток разр да измер емого конденсатора 4. Таким образом, во врем  одного полупериода напр жени  генератора 2 измер емый конденсатор 4 зар жаетс  до амплитудного значени  напр жени , а при другом полупериоде конденсатор 4 разр жаетс  через измерительный блок 5, по которому протекает короткий импульс тока, создаваемый только разр дом конденсатора. Среднее значение посто нного тока в измерительном блоке 5 равно суммарному разр ду конденсатора 4 за секунду и пропорционально емкости измер емого конденсатора.

Значение тока определ етс  выражением

Icp Ua С f ,

где Icp - среднее значение посто нного тока , А;

Ua - амплитудное значение напр же- ни , В;

С - емкость конденсатора, Ф;

f - частота переменного напр жени , ГЦ.

Дл  линейной зависимости тока от ем- кости конденсатора должно соблюдатьс 

условие х -о - т-е- врем  зар да и разр да измер емого конденсатора должно быть много меньше времени полупериода

напр жени  генератора.

Одним из основных преимуществ предлагаемого измерител   вл етс  возможность измеренц  больших емкостей (несколько тыс ч мкФ) электролитических

конденсаторов при частоте генератора 50 Гц (от сети). Так при применении в схеме диода и тиристора (в качестве ключа) средней мощности их пр мое сопротивление составл ет дес тые доли Ома. Сопротивлени 

низковольтной зар дной обмотки и амперметра (в качестве измерительного блока) также очень незначительны (пор дка дес тых долей Ома). Такое низкое сопротивление зар дной и разр дной цепей

измерител  позвол ет получить очень малую посто нную времени (пор дка с), что, в свою очередь, дает возможность измер ть емкости конденсаторов до 4000 мкФ. Кроме того предлагаемый измеритель обладает еще одним замечательным свойством. Поскольку сопротивление за- р дно-разр дной цепи очень мало, значительна  утечка конденсатора не оказывает вли ни  на ток разр да, т.к. сопротивление утечки много больше сопротивлени  разр дной цепи. Это свойство измерител  позвол ет измер ть емкость конденсатора непосредственно в различных устройствах (т.е. не выпаива  его из мойтажа) пришунтирований конденсатора резисторами схемы. Практически при шунтировании электролитического конденсатора сопротивлением схемы даже величиной в несколько дес тков Ом, погрешность измерени  емкости при

этом пренебрежимо мала (она определ етс  как отношение сопротивлени  разр дной цепи к шунтирующему сопротивлению).

Помимо этого, при пробое или потере емкости в измер емом конденсаторе, ток

через измерительный блок не протекает, тогда как в прототипе могут возникнуть токи за счет утечки или шунтирующего сопротивлени . Нар ду с этими качествами схема измерител  очень проста, не требует регулировки и калибровки и обладает высокой надежностью в работе.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Измеритель емкости электролитических конденсаторов, содержащий генератор переменного тока, диод, ключ, измерительный блок, причем первый вывод диода через измер емый конденсатор соединен с первым выводом ключа, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  погрешности измерени  и упрощени , нача

   ло (конец) зар дной обмотки генератора переменного тока соединен со вторым выводом диода, конец (начало) зар дной обмотки генератора переменного тока соединен с первым выводом ключа, управл ющий вход которого соединен с концом (началом) коммутационной обмотки - генератора переменного тока, второй вывод ключа через измерительный блок соединен с анодом диода , начало (конец) коммутационной обмотки соединен с первым (вторым) выводом1 ключа.