7.2. Вимірювання ємності та індуктивності прямими методами

 7.2.1. Мостом змінного струму

Мостом змінного струму можна виміряти: індуктивність, ємність, добротність і кут діелектричних втрат tgd.

Міст змінного струму збирають із трьох змінних комплексів опорів Z1, Z 2,

Z3 і вимірюваного опору Zx (рис. 7.9). Міст живиться від джерела змінного струму

промислової частоти або всередині приладу встановлюють генератор змінного струму з частотою 1-10 кГц. У вимірювальну діагональ можна включити вібра­ційний гальванометр, електронний прилад, магнітоелектричний гальванометр, призначений для роботи в колі змінного струму.


Два комплексних числа рівні, коли в них рівні модулі й аргументи. Дві умови рівноваги мосту змінного струму:

Zx ' Z 2 = Z1 ' Z3

, (7.16)

Зазвичай в мостах змінного струму в якості Z1 і Z2 використовують активні опори R1 і R2, тому друга умова рівноваги мосту зводиться до рівності:

jx =93. (7.17)

Таким чином, характер комплексного опору в третьому плечі буде визначатися характером вимірюваного опору.

Добротність котушки: Q = —K =    =        3.

RK Rx R3

Кут діелектричних втрат: tgd = w- Cx ■ Rx = w- C3 ■ R3.

Міст змінного струму Р577 відноситься до універсальних, тому що дозволяє вимірювати ємність, індуктивність, tgd, Q і R. Похибка вимірювань ±1,0%. Робоча частота 1000 Гц. Межі вимірювань ємності від 1 пФ до 1100 мкФ, індуктивності від 1 мкГ до 110 Гн, опору від 0,1 Ом до 11 МОм на постійному струмі й від 1 Ом до 10 кОм на змінному. Живлення 220 В, частота 50 Гц. На рис. 7.10 показаний зовнішній вигляд високовольтного вимірювального мосту змінного струму СА7100-2. Міст призначений для вимірювань електричної ємності і тангенса кута діелектричних втрат, напруги і частоти змінного струму, опору постійному струму.


7.2.2. Вимірювання ємності фарадметром

Фарадметр - логометр електродинамічної системи. Нерухому котушку логометра з'єднують послідовно з конденсатором постійної ємності С і підключають до напруги живлення U мережі змінного струму (рис. 7.11). Послідовно з однією з рухомих котушок включена зразкова ємність С0, а послідовно з іншою - вимірювана ємність Сх. Опори котушок роблять настільки малими в порівнянні з опорами конденсаторів, що струми в котушках будуть залежати тільки від ємності, тоді I1 = U со- Cx, 12 = U с- C0, де о - кутова частота. Оскільки струми збігаються за фазами, то рівняння шкали має вигляд:


Рис. 7.12 - Зовнішній вигляд ручного фарадметра DM-9023

7.2.3. Вимірювання ємності балістичним гальванометром і вольтметром

Метод заснований на вимірюванні балістичним гальванометром заряду Q, що накопичується конденсатором Сх при включенні його на вимірювану напругу U. Схема вимірювання ємності показана на рис. 7.13.


Спочатку перемикач SA встановлюють в положення 1, заряджають конденсатор до напруги U, яку вимірює вольтметром V з великим внутрішнім опором. Потім перемикач встановлюють у положення 2, конденсатор розряджається через балістичний гальванометр, і покажчик гальванометра починає відхилятися до якогось максимального значення ашах. Знаючи балістичну постійну гальванометра Сб із його паспорта, можна визначити вимірювану ємність:

С = Q = Сб -^шах , (7.і9)

x U U  v '

де Сб - балістична постійна гальванометра; ашах - максимальне відхилення покажчика гальванометра; U- напруга, вимірювана вольтметром.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я