Měření elektrické kapacity

Prezentace na téma: "Měření elektrické kapacity"— Transkript prezentace:

1 Měření elektrické kapacity
Přehled metod Ohmova metoda - vychází z Ohmovy metody, nepřímá metoda, měříme proud a napětí Můstkové metody - např. Scheringův můstek, transformátorové můstky - modifikace Scheringova můstku pro měření vysokonapěť. kondenz. Číslicové měřiče - převodníky admitance  fázor napětí s OZ - převodník kapacita  čas s OZ Metody pro měření elektrolytických kondenzátorů - stejnosměrné předpětí

2 Ideální a skutečný kondenzátor I
vykazuje pouze el. kapacitu – žádný další odpor a ind. fázově se napětí zpožďuje za proudem o 90° (proud nabíjí kondenzátor – zvyšuje se napětí) Kondenzátor vykazuje impedanci Z danou pouze jalovou složkou XC, převrácená hodnota impedance Z  admitance Y  dána kapacitní susceptancí BC.

3 Ideální a skutečný kondenzátor II
- nejčastěji paralelní náhr. schéma (paralelně svodový odpor) - nenulový ztrátový úhel δ(i ztrátový činitel tg δ) - celkový proud dán dvěma složkami (jal.kap. a činný svod.) - napětí je zpožděno za proudem méně než o 90°

4 Náhradní schémata kondenzátoru
Paralelní (častější) Sériové Ztrátový činitel (dissipation factor D) je dán: Ztrátový činitel (dissipation factor D) je dán: Vztahy pro přepočet paralelních parametrů na sériové (a naopak):

5 Ohmova metoda měření kapacity
nepřímá metoda – vychází z Ohm. zák. pro informativní měření měření zatíženo chybou metody vlivem spotřeby voltmetru početní korekce zvýšení odporu větve voltmetru (NS) u středních a větších kapacit lze zanedbat svodový odpor, pak platí:

6 Scheringův můstek využití především jako rozvážené můstky s kapacitními senzory frekvenčně nezávislý (viz vzorce) pro vyvážení můstku musí být splněny obě podmínky rovnováhy: Při vyvážení platí:

7 Převodník admitance  fázor napětí
složky napětí U2 se měří vektorvoltmetrem, Ur se přivede na jeho referenční vstup pokud je Re{U2} ve fázi s Ur a Im {U2} kolmé k Ur, platí

8 Převodník kapacita  čas
použití v nejjednodušších měřičích kapacity (multimetry) Výstupní napětí z integrátoru vstupuje do komparátoru s hysterezí Kapacita nastavuje rychlost integrace, platí totiž Pro časový interval TX, který lze měřič čítačem platí

9 Měř. elektrolytických kondenzátorů
kondenzátor nutno polarizovat DC napětím zanedbáme-li ztráty v kondenzátoru, platí můžeme vyjádřit kapacitu kondenzátoru CS: Pro přesnější měření je lepší pro měření obou napětí použít vektorvoltmetr (Uref– primární vinutí napájecího transformátoru).