Устройство для измерения емкости электрических конденсаторов Советский патент 1992 года по МПК G01R27/26 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено в устройствах для измерения емкости как отдельных конденсаторов, так и конденсаторов, включенных в схему конденсаторной батареи.

Целью изобретения является расширение области применения,

На фиг,1 представлена принципиальная схема устройства для измерения емкости конденсатора; на фиг.2 - схема варианта устройства, содержащего в качестве измерителя тока шунт с подточенным вольтметром на выходе; на фиг.З - схема варианта устройства, содержащего в качестве измерителя активный трансформатор тока 3.

Устройство для измерения емкости конденсаторов (фиг.1), содержит генератор синусоидального напряжения 1, ключ 2, первичную обмотку 3 трансформатора 4, измеритель тока 5, съемные зажимы 7 и 8, измеряемый конденсатор 9, образцовый конденсатор 10, переключатель 11, дополнительную обмотку 12, шунт 13 (фиг.2), вольтметр 14 (фиг,2), активный трансформатор тока 15 (фиг.З), подключенный к выходу шунта. Проводник 6 с низкоомным шунтом 13 с помощью зажимов 7 и 8 подключен к выводам конденсатора 9 КБ 10. При замыкании ключа 2 во вторичной обмотке трансформатора 4, представляющего собой или вывод конденсатора 9 или подводящую к выводу конденсатора 9 шину, которые охватываются разъемным магнигопроводом трансформатора 4, наводится ЭДС, вызывающая ток в конденсаторе 9 и шунте 13. Величина сопротивления шунта 13 выбирается значительно меньшей суммарного сопротивления цепи, подключенной к выводам конденсатора 9. Реально сопротивление шунта может быть 0,01 Ом и менее. Это важно для точности измерения, для того, чтобы практически весь ток конденсатора 9 замыкался через цепь 6-413. Для повышения точности измерения в качестве измерителя тока может быть использован активный трансформатор тока 15. Для определения величины емкости число витков обмотки 3 выбирается таким, чтобы ЭДС во вторичной обмотке вызывала

сл

с

VI сл сл

го

О

«т«э%

ток в конденсаторе, пропорциональной емкости конденсатора,

, Ток в конденсаторе под действием синусоидального напряжения U равен I VoC, где I - ток,5

V - величина синусоидального напряжения,

со - круговая частота синусоидального напряжения,

С - емкость конденсатора10

В данном устройстве величина V и ft) выбираются такими, чтобы показания вольтметра, подключенного к шунту Рш, были бы в милливольтах равны емкости конденсатора в микрофарадах. Например, при 15 RUJ 0,1 Ом при измерении емкости в ЮцФ необходимо, чтобы через емкость и шунт протекал ток i 0,1 А, При частоте 1000 Гц необходимо индуцировать во вторичной обмотке трансформатора напряжение V 20 1,6 В. В этом случае показания вольтметра в милливольтах будут в точности равны емкости конденсатора Bift.

Величины V и СУмогут выбираться любыми в зависимости от диапазона измеряемых 25 емкостей и возможностей шкалы измерительного прибора. В качестве измерителя может использоваться и амперметр или миллиамперметр, проградуированный в Ф. При измерениях используется линей- 30 ная зависимость тока через конденсатор от частоты и напряжения.

На фиг.З представлена схема, использующая D качестве измерителя активный трансформатор тока 15. Э го позволяет 35 практически до нуля снизить сопротивление измерителя и обеспечить протекание практически всего тока измеряемого конденсатора 9 через измеритель 5.

Устройство для измерения емкости 40 электрических конденсаторов работает следующим образом.

При включении источника синусоидального напряжения 1 и замыкании переключа- еля 11 регулируют величину V или со, или 45 обе эти величины таким образом, чтобы измеритель 5 показывал величину напряжения или тока в точности равную емкости образцового конденсатора 10. Например, если образцовый конденсатор измеряет ем- 50 кость , то добиваются показания милливольтметра 1 тВ (или 10 т В или 1 т В и т.д., в зависимости от шкалы прибора и выбранных параметров источника 1). После этого размыкают переключатель 11 и произ- 55 водят измерение емкости контролируемого конденсатора 9 путем охвата магнитопрово- дом трансформатора 4 вывода контролируемого конденсатора или подводящей шины

и закорачивание выводов зтого конденсатора проводников 6 с измерителем 5.

Образцовая емкость 10 позволяет пользоваться генератором синусоидального напряжения, не имеющим фиксированных частоты и напряжения, Такие источники проще. Кроме того, о процессе измерения всегда есть возможность путем замыкания переключателя - проверять точность показаний измерителя 5.

Например, при измерении емкости измеритель показывает 10 тВ, для того, чтобы убедиться в правильности показаний, достаточно, замкнуть переключатель 11. Общая емкость будет равна Сх + Собр, где Сх - емкость конденсатора 9, а С0бр. - емкость образцового конденсатора. Показания измерителя будут 0 тВ н 1тВ 11 тВ, что свидетельствует о достаточной точности измерений.

Применение данного устройства позволяет повысить надежность электроснабжения энергоемких объектов, так как позволяет без разборки схемы КБ D течение коротких промежутков времени проверить емкости конденсаторов, обнаружить и произвести замену тех, которые потеряли емкость больше допустимой величины и являются потенциальными источниками возникновения аварий.

Данное устройство позволяет измерять как емкость конденсаторов, не отключая их от схемы, так и емкости любого отдельного конденсатора,

Формула изобретения

1.Устройство для измерения емкости электрических конденсаторов, содержащее источник синусоидального напряжения, ключ, измеритель тока и измеряемый конденсатор, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, в него введен образцовый конденсатор, переключатель, трансформатор с разъемным магнитопроводом, который охватывает один из выводов измеряемого конденсатора, соединенные последовательно конденсатор и переключатель через дополнительную обмотку трансформатора подключены к измерителю тока, причем первичная обмотка трансформатора через ключ подключена к синусоидальному источнику напряжения, который выполнен регулируемым.

2,Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что измеритель тока выполнен в виде активного трансформатора тока с вольтметром на выходе.

1755216

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть применено для измерения емкости как отдельных конденсаторов, так и конденсаторов, включенных в схему конденсаторной батареи. Устройство для измерения емкости электрических конденсаторов содержит источник синусоидального напряжения, ключ, трансформатор с разъемным магнитопроводом, переключатель, образцовый конденсатор и измеритель тока. Устройство позволяет измерять емкость конденсаторов без отключения их от силовой установки при проверке конденсаторов конденсаторной батареи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Фиг. 2

Фег.З