SU819748A1

SU819748A1 - Device for measuring capacitance

Info

Publication number: SU819748A1
Application number: SU792764640A
Authority: SU
Inventors: Валерий Федорович Костин
Original assignee: Воронежский Политехнический Институт
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-05-10
Publication date: 1981-04-07

Description

1one

Изобретение относитс к технике измерени электрической емкости и может быть использовано в системах автоматического контрол и управлени технологическим процессом прсэизводства оксидированной алюминиевой фольги дл электролитических конденсаторов .The invention relates to a technique for measuring electrical capacitance and can be used in systems for the automatic monitoring and control of the technological process of production of oxidized aluminum foil for electrolytic capacitors.

Известно устройство дл измерени электрической емкости., содержащее емкостный датчик с измерительным и охранным электродами, измерительный мост с уравновешиванием по активной и реактивной составл ющим, электронный блок питани охранных электродов l.A device for measuring electrical capacitance, containing a capacitive sensor with measuring and guard electrodes, a measuring bridge with balancing active and reactive components, an electronic power supply unit of guard electrodes l.

Недостатком этого устройства вл етс низка точность, обусловленна вли нием амплитудно-фазовой характеристики электронного блока питани охранных электродов на результаты измерений.Известно также устройство, представл ющее собой автоматический мост переменного тока дл измерени емкости с уравновешиванием его по активной и реактивной составл ю .щим электродвигател ми 2 .The disadvantage of this device is low accuracy, due to the influence of the amplitude-phase characteristics of the electronic power supply unit of the guard electrodes on the measurement results. A device is also known, which is an automatic AC bridge for measuring the capacitance with balancing it by the active and reactive components. mi 2.

Мост содержит емкостньй датчик с измерительным и охранным электродами; дл питани охранных электродов используетс электронна схема .The bridge contains a capacitive sensor with measuring and guard electrodes; An electronic circuit is used to power the guard electrodes.

Целью изобретени вл етс повышение точности измерени и упрощение устройства.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy and simplify the device.

Достигаетс это тем, что в устройстве дл измерени емкости, содержащем источник питани , мостовую измерительную цепь, ёмкостный дат-; чик , усилители сигнала разбаланса, реверсивные электродвигатели,электронный блок питани охранных электродов , источник питани имеет- два выхода, к одному выходу которого подключена диагональ моста, а к второму выходу подключены охранные электроды через переменный резистор , подвижный контакт которого жестко св зан с валом электродвигател j уравновешивание мостовой измерительной цепи осуществл етс , только по реактивной составл ющей.This is achieved by the fact that, in a device for measuring capacitance containing a power source, a bridge measuring circuit, a capacitive date; tick, unbalance signal amplifiers, reversible electric motors, electronic power supply unit of guard electrodes, power supply has two outputs, to one output of which a bridge diagonal is connected, and to the second output protective electrodes are connected through a variable resistor, the movable contact of which is rigidly connected to the motor shaft j the balancing of the bridge measuring circuit is carried out only along the reactive component.

При такой схеме питани охранных электродов устран етс вли ние амплитудно-фазовой характеристики электронной схемы на точность измерени и отпадает необходимость уравновешивани по активной составл юией-при углах потерь до 25-30 единиц.With such a power supply circuit of the guard electrodes, the influence of the amplitude-phase characteristic of the electronic circuit on the measurement accuracy is eliminated and there is no need to balance by the active component — at loss angles of up to 25-30 units.

На чертеже изображена блок-схема устройства.The drawing shows a block diagram of the device.

Уст-ройство содержит резисторы 1 и 2, конденсатор 3, вход щие в мостовую измерительную цепь, усилитель 4 напр жени мощности и электродвигатель 5, источник питани 6, резистор 7, усилитель 8 напр жени и мощности электродвигатель 9,, фольгу 10, катод агрегата 11, изолированный диэлектри 12, охранные электроды 13 и 14, электролитическую ванну 15.The device contains resistors 1 and 2, a capacitor 3 included in the measuring bridge, amplifier 4, power voltage and electric motor 5, power source 6, resistor 7, amplifier 8, voltage and power electric motor 9, foil 10, cathode of the unit 11, insulated dielectric 12, guard electrodes 13 and 14, electrolytic bath 15.

Емкостный датчик укреплен на катоде агрегата 11, изолированного диэлектриком 12 от элеткролитической ванны 15, где формуетс фольга 10. Емкостный датчик включен в плечо tcJ мостовой измерительной цепи. Охранный и измерительный электроды емкостного датчика включены на вход усилител 8 напр жени и мощности, вход последнего подключен к управ-л квдей обмотке электродвигател 9, вал которогожестко св зан с подвижным контактом резистора 7,включенного между источником питани 6 и охраншта электродами 13 так, что один из входов усилител 8, быход резистора 7 и охранный электрод соединены в одной точке.The capacitive sensor is mounted on the cathode of the unit 11, insulated by dielectric 12 from the electrolytic bath 15, where the foil 10 is molded. The capacitive sensor is connected to the tcJ arm of the bridge measuring circuit. The protection and measuring electrodes of the capacitive sensor are connected to the input of the voltage and power amplifier 8, the input of the latter is connected to the control winding of the electric motor 9, the shaft which is rigidly connected to the moving contact of the resistor 7 connected between the power source 6 and the electrodes 13 so that one of the inputs of the amplifier 8, the bypass resistor 7 and the guard electrode are connected at one point.

Изменением величины резистора 7 поддерживаетс требуема разность потенциалов между электродами датчика . Мостова измерительна цепь диагналью подключена к клеммам источника питани 6.By changing the value of the resistor 7, the required potential difference between the sensor electrodes is maintained. The bridge meter circuit is connected by a diagonal to the power supply terminals 6.

Устройство работает следующим образом . .The device works as follows. .

При прохЬждении фольги 10 между электродами 13 и 14 емкостного датчи ка в электролитической ванне 15 агрегата формовки образуетс электрическа емкость, котора включена в плечо bd мостовой измерительной цепи. Если измерительна цепь не уравновешена по реактивной составл ющей и между измерительным и охранным электродами в плече bj существует разность потенциалов, то эта разност . усиливаетс по напр жению и мощности усилителем 8 и подаетс на управл ющую обмотку реверсивного электродвигател 9, котсфый вращает подвижный контакт резистора 7 до тех пор, пока разность потенциалов между измерит ел ьньш и о:фанным .электродами не будет близкой к нулю-. Сигнал разбаланса, по вившийс в плече Cd через усилэдтель напр жени и мощности 4 подаетс в управл ющую обмотку реверсивного электродвигател 5, Который вращает подвижный контактрезистора 2 до тех пор, пока реактивна составл юща в диагонали cd не будет равна нулю.During the passage of the foil 10 between the electrodes 13 and 14 of the capacitive sensor in the electrolytic bath 15 of the molding unit, an electrical capacitance is formed, which is included in the arm bd of the bridge measuring circuit. If the measuring circuit is not balanced by the reactive component and there is a potential difference between the measuring and guard electrodes in arm bj, then this difference. amplified in voltage and power by amplifier 8 and fed to the control winding of the reverse motor 9, which rotates the moving contact of the resistor 7 until the potential difference between the sensor and the: fan electrode is close to zero. The imbalance signal, introduced in the shoulder Cd through the voltage and power amplifier 4, is fed to the control winding of the reversing electric motor 5, which rotates the movable contact resistor 2 until the reactive component in the diagonal cd is zero.

Таким образом, при изменении емкости фольги, по вивишес сигналы разбалансов на входах усилителей 4 и 8 компенснруютс электродвигател ми 5 и 9 до тех пор, пока они не будут равны нулю или близкими к нему.Thus, when the foil capacitance changes, the unbalanced signals at the inputs of amplifiers 4 and 8 are compensated by electric motors 5 and 9 until they are zero or close to it.

Claims

1. A device for measuring capacitance, containing a power source / pavement measuring circuit, a capacitive sensor, unbalance signal amplifiers, reversible electric motors, an electronic power supply unit for security electricians: characterized in that in order to improve the accuracy of the device {01I and simplify the device, The power supply has two outputs, to one output of which a daagonal bridge is connected, and to the second output, guard electrodes are connected through a variable resistor, the moving contact of which is rigidly connected to the motor shaft.

2. The device according to claim 1, that is, so that the balancing of the measuring bridge of the bridge measurement circuit is only reactively composed by kktsey.

Sources of information taken into account in the examination

1. Author's certificate of the USSR 1400533, cl. G 01 R 27/26, I960.

2. Collection of works VPI Automatics, electronics, measurement automation, shaft 2, 1970, p., 237-243 (prototype).

T

-L

k6