Устройство для определения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь конденсаторов

(яцек 0 01 й 27/ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ во СССР6, 1982,ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЛА ДИЭЛЕКТЕНСАТОРОВ я к технике для плексных электиг,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯЕМКОСТИ И ТАНГЕНСА УРИЧЕСКИХ ПОТЕРЬ КОНД(57) Изобретение относитсизмерения параметров ком ЯО 1693566 А 1 рических сопротивлений и может быть использовано в приборах для измерения емкости и тангенса угла диэлектрических потерь на инфранизкой частоте. Целью изобретения является упрощение устройства. Устройство содержит генератор 1, клемма выхода которого через активную нагрузку 2 соединена с клеммой для подключения конденсатора 3, переключатель 4, аналогоцифровой преобразователь 5, ЭВМ 6, блок 7 отсчета, компаратор 8 и шифратор 9. Особенностью изобретения является введение компаратора и шифратора, которые синхронизируют работу устройства,2 ил.Изобретение относится к измерительной технике для измерения параметровкомплексных электрических сопротивленийи может быть использовано для измеренияемкости и тангенса угла диэлектрическихпотерь конденсаторов на инфранизкой частоте.Цель изобретения - упрощение устройства.На фиг, 1 приведена структурная электрическая схема устройства для определения емкости и тангенса угладиэлектрических потерь конденсаторов, нафиГ. 2 эпк)ры напряжений, поясняющиеработу устройства.Устройство содержит генератор 1, активную нагрузку 2, измеряемый конденсе)тор 3, электронный переключатель 4аналого-цифровой преобразователь 5, ЗВЫ6, отсчетный блок 7, компарвтор 8, щифр )тор 9,К выходу генератора 1 Г)оследовательнос активной нагрузкой 2 (резистоо, сопротивление которого известно) подключен контролируемый конденсатор 3, выходгенератора 1 и общий вывод активной нагрузки 2 и контролируемого конденсатора 3через электронный переключатель 4 поочередно подключается к АЦП Б, выход которого подключен к входу ЗВМ 6, выход которойподключен к отсчатному блоку 7, вход компаратора 8 подключен к Выходу Генератора1, а выход - к выходу аифратора 9, вьходаифратора 9 подключен к входу управленияЗВМ 6, Выходуправления ЗВМ 6 подключенк входу электронного кл)оча 4.Измерения мгновенных значений на. Пряжения на генераторе и конденсаторепроизводят не одновременно, а через короткий интервал времени (фиг. 2), Определяемый быстродействи)ем АЦП и ЗВМ,управляющей процессом изм 8 рения и вычисляющей значения емкОсти и тангейса уг"ла диэлектрических пота)ь конденсатора.Мгновенное значение напря)кения на конденсаторе, измеренное через интервал времени д после измерения мгновенногозначения напряжения на генератора, отличается От ИГнОвеннОГО значения напряжения на конденсатора в,момен. измерениянапряжения на Величину попраВки, Для иэ"мерений, проводимых на монотонных участках изменения напряженйя Генератора,величина поправки с больаой степеньк)точности может быть найдена ПОформуле, с.Ос 1 ф - Ос 2 ф;Б: Где 6 Ос - значение поправки к измеренному значению мгновенного напряжения накОнДенсатОре, В,Ос 1 ф, Ос 2 ): - . измеренные значениямновеоо напря)кения на конденсатОрепри первом и повторном измерениях, Б;Й - интервал Времени между моментами первОГО и ВтОроГО измерения напряже"ния на генератОр 8, с,И дт - интервал времени между моментами измерения напряж 8 ния на Генераторе и,конденсаторе, с,Суммируя измеренные значения мгноВенного напряжения на конденсаторе с вычисленным значением поправки, наход тзначения мгновенных напряжений на конденсаторе, соответствующие значениямМГНОВЕННЫХ НВПРЯжений на кОндЕНСаторЕ Вмомены измерения напряжения на генератсфе, Вычисленны 8 таким Образом значениЯМГновенных напряжений на конденсатореОс 1, Ос 2 ИСПОЛЬЗУЮТ ДЛЯ ВЫЧИСЛВНИР ВМкости С и тангенса угла диэлектрическихпотерь конденсатора т 9 д по формулам2591 П -йУй 237Гд 8 С емкость изм 81)яемОГО конденсатора по параллельной схеме замещения, МКФ;Дт - интервал Времени между моментами парвОГО и Второго изм 8 рений напряжений, с;- период частоты Генерагора переменнОГО наГ)ряжения, сВ - сопротивление активной нагрузки,МОм;О ) Оа - напряжение ча:, чератореГ)ри первом и Втором измерениях, В;Ос, Ос 2 - НЗПрЯЖВНИЕ На КОНДВНСЭТорапри первом и ловторном изме)ениях, В,9 д - тангенс угла диэлектрических потеь конденсатора,Устройс-, Во раво ).ае.) следчю)ци)ОбратиЗОМ.В мОмент появления на Вь)ходе Генератора 1 напряжений положительнОЙ полярности на Выход 8 кОмпаратора В появляется сигь)ал Высокого уровня. Включающий шифратор 9. )-)а выходе последнего появляется код, информирующии Э В М 6 О появлении на Выходе ГенератОра 1 напряжения поожитальной полярности, ЗВЫ 6 приступает к Выполнению кОманды Выдержки паузы, дли 1693566тельностью три восьмых периода частоты генератора. После выполнения команды, выдержки паузы ЗВМ 6 приступает к выполнению команд подключения входа АЦП 5 к выходу генератора 1 посредством электронного переключателя 4 и ввода результата измерения мгновенного напряжения на выходе генератора 1 в ЭВМ 6. Далее через интервал времени Й, определяемый быстродействием АЦП 5 и ЭВМ 6, ЗВМ 6 приступает к выполнению команды подключения общего вывода активной нагрузки 2 и контролируемого конденсатора 3 к входу АЦП 5 с помощью электронного переключателя 4 и ввода результата измерения мгновенного напряжения на контролируемом конденсаторе 3 в ЭВМ 6,После выполнения этих команд ЭВМ 6 приступает к выполнению команды выдержки паузы, длительность которой на время А меньше длительности четверти периода генератора 1. После выполнения этой команды ЭВМ 6 приступает к выполнению команд подключения входа АЦП 5 к выходу генератора 1 посредством электронного переключателя 4 и ввода результата измерения мгновенного напряжения на выходе генератора 1 в ЭВМ 6,Далее через интервал времени Йопределяемый быстродействием АЦП 5 и ЭВМ б, последняя приступает к выполнению команды подключения общего вывода активной нагрузки 2 и контролируемого конденсатора 3 к входу АЦП 5 с помощью переключателя 4 и ввода результата измерения мгновенного напряжения на контролируемом конденсаторе 3 в ЭВМ 6, После выполнения этих команд Э ВМ 6 производит расчет значений емкости и тангенса угла диэлектрических потерь контролируемого конденсатора 3 по приведенным формулам и индицирует их значение на отсчетном блоке 9, На этом процесс измере ния завершен. Формула изобретения Устройство для определения емкости итангенса угла диэлектрических потерь кон денсаторов, содержащее генератор, перваяклемма выхода которого через активную нагрузку соединена с первой клеммой для подключения измеряемого конденсатора, вторая клемма выхода которого соединена 15 с общей шиной и является второй клеммойдля подключения измеряемого конденсатора, электронный переключатель, который имеет первый и второй сигнальные входы, выход которого последовательно соединен 2 О с первой клеммой входа аналого-цифровогопреобразователя, вторая клемма выхода которого соединена с общей шиной; ЭВМ и блоком отсчета, причем управляющий выход ЗВМ соединен с управляющим входом 25 электронного переключателя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью упрощения. устройства, в него введены компаратор ишифратор, соединенные последовательно причем первая клемма входа компаратора ЗО соединена с первой клеммой выхода генератора и первым сигнальным входом электронного переключателя, вторая клемма входа которого соединена с общей шиной, выход шифратора соединен с уйравляющим 35 входом ЭВМ, а второй сигнальный входэлектронного переключателя соединен с первой клеммой для подключения измеряемого конденсатора.1693566 Составитель В, ЕжовТехред М,Моргентал Корректор Т, Колб Редактор М. Бланар Производственно-издательский комбинат "Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 4077 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5