Способ определения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсаторов Советский патент 1986 года по МПК G01R27/26 

10

15

Изобретение относится к измерительной технике для измерения параметров комплексных электрических сопротивлений и может быть использовано в приборах для измерения емкости и тангенса угла дкзлектрических потерь на инфракрасных частотах.

Цель изобретения - сокращение времени измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора, что особенно необходимо при измерениях на инфракрасных частотах (ниже 1 Гц).

На чертеже приведена блок-схема устройства для реализации способа определения емкости и т 8 конденсаторов.

К выходу генератора 1 последовательно с активной нагрузкой 2 (резистор, сопротявло- ние которого известно) подаслючен котроли- руемый конденсатор 3. К выходу генератора 1 подключен первый блок 4 выборки и запоминания аналогового сигнала, а к ойцему выводу 20 активной нагрузки 2 н конденсатора 3 - в го- рой блок 5 выборки и запоминания. Выходы обоих блоков 4 и 5 через электронный -переключатель 6 пооадредио подключаются к цифровому вольтметру 7, информационные выходы 25 которого соединены с ЭВМ 8, выход которой соединен с отсчетным блоком 9. Выход одно- вибратора 10 соединен с входом таймера 11 и с одним из входов логического элемента ИЛИ 12, к второму входу которого подключен выход таймера 11.

При запуске процесса измерения в некоторый времени одновибратор 10 вырабатывает импульс и через логический элемент ИЛИ 12 стробирует запоминание мгновенных напряжений на генераторе 1 и конденсаторе 3 в блоках 4 и 5 выборЕси и запоминания аналогового гагнала соответственно. Этнм же импульсом запускается тайлкр И, а ЭВМ 8 информируется об окончании первой выборки мгновенных напряжений.

После этого, до истечения интервала времени it , отмеряемого таймером II, запомненные мгновенные напряжения последовательно по командам ЭВМ 8 коммутируются электронным переключателем 6 на вход цифрового вольтметра 7, производящего измерение их значений. Результаты вводятся в ЭВМ 8. По времени t от момента запуска Процесса измерения таймер 11 вырабатьгеает импульс, который через логический элемент ИЛИ 12 стробирует повторное одновременное запоминание напряжений на генераторе

12263462

и конденсаторе 3 блоками 4 и 5 с послерунз щим измерением их значений и вводом результатов в ЭВМ 8, как это описано. ЭВМ 8 .производит расчет значений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора 3 по приведенным формулам и индицирует их значения на отсчетном блоке 9. На этом процесс измерения завершен.

30

35

40

45

Формула изобретения

Способ определения емкости и тангенса утла диэлектрических потерь конденсаторов путем подачи через активную нагрузку напряжения га конденсатор от генератора переменного напряжегагя, измерения значений напряжения на генератс ре и конденсаторе и математической обработки результатов замеров, отличающийся тем, что, с цель1о увеличения быстродействия, измеряют мгновенные значения напряжений на генераторе и конденсаторе одновременно, а через интервал времени, не превышающий четверти периода частоты генератора производят повторное одновременное измерение Мгновенны:1с напряжений на генераторе и конденсаторе, после чего 1эассчитьшают значения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора по формулам

s-iT ut

Тl)n-Uc2-Ur2-iJcA

SO

gin ;г

y,,-2Uc,-UcrCoe

r..t 2.

(Uca-Uc.,-Uc,V(Uc,,.)(a,-U,,

5ln2(u,,.Uc,-Ur.-Uc,)

где С - емкость измеряемого конденсатора параллельной схеме замещение, мкФ;

ut

Т

интервал-времени между моментами первого и повторного измерений напряжений, с;

период частоты генератора переменного напряжения, с; R - сопроти зление активной нагрузки, л/Юм;

напряжение на генераторе при первом к повторном измерениях, В;

Up, ,ll(-2- напряжение на конденсаторе при первом и повторном измерениях, В; iq, 8 - тангенс угла диэлектрических потерь конденсагора.

Формула изобретения

Способ определения емкости и тангенса утла диэлектрических потерь конденсаторов путем подачи через активную нагрузку напряжения га конденсатор от генератора переменного напряжегагя, измерения значений напряжения на генератс ре и конденсаторе и математической обработки результатов замеров, отличающийся тем, что, с цель1о увеличения быстродействия, измеряют мгновенные значения напряжений на генераторе и конденсаторе одновременно, а через интервал времени, не превышающий четверти периода частоты генератора производят повторное одновременное измерение Мгновенны:1с напряжений на генераторе и конденсаторе, после чего 1эассчитьшают значения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора по формулам

s-iT ut

Тl)n-Uc2-Ur2-iJcA

gin ;г

y,,-2Uc,-UcrCoe

r..t 2.

(Uca-Uc.,-Uc,V(Uc,,.)(a,-U,,

5ln2(u,,.Uc,-Ur.-Uc,)

емкость измеряемого конденсатора параллельной схеме замещение, мкФ;

интервал-времени между моментами первого и повторного измерений напряжений, с;

период частоты генератора переменного напряжения, с; сопроти зление активной нагрузки, л/Юм;

напряжение на генераторе при первом к повторном измерениях, В;

напряжение на конденсаторе при первом и повторном измерениях, В; тангенс угла диэлектрических потерь конденсагора.

Изобретение относится к электроизмерениям и применяется для измерения параметров комплексных электрических сопротивлений. Цель изобретения - сокращение времени измерений, особенно при измерениях на инфракрао ных частотах. Устройство, реализз юшее способ, содержит генератор 1, активную нагрузку 2, конденсатор 3, блоки 4 и 5 выборки и започ минания аналогового сигнала, электронный переключатель 6, вольтметр 7, ЭВМ 8, отсчет-. ный блок 9, одновибратор 10, таймер 11 и элемент 12 ИЛИ, Измерение мгновенных значений напряжений на генераторе и конденсаторе проводят одновременно два раза с интерв валом времени, не превьпиающим четверти периода частоты генератора. В описании представлена формула расчета значения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсатора. 1. ил. i (Л с: ю to О5 со 4: о:

Ё™1Ц . i-L lBPi ii

Произв.-полиграф, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная,