Приборы для измерения сопротивления и емкости

RadiobookA

Радио-начинающим

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЙ И ЕМКОСТЕЙ

Описываемый прибор предназначен для измерения величины сопротивлений от 10 ом до 10 мгом и конденсаторов емкостью от 10 пф до 10 мкф.

Принципиальная схема прибора изображена на рисунке 105.

В основу прибора положена несколько видоизмененная схема обычного моста. Два плеча моста выполнены в виде одного общего переменного сопротивления R 4, называемого реохордом. Два других плеча составляют конденсаторы и сопротивления (в одном плече — эталонные, в другом — измеряемые).

Балансировка моста при измерениях достигается с помощью реохорда. Если ток в диагонали моста отсутствует, то на сетке лампы 6Е5 напряжения нет и теневой сектор имеет максимальный угол.

Питание моста осуществляется от вторичной обмотки небольшого повышающего трансформатора, включаемого своей первичной обмоткой в цепь накала ламп. Сопротивление Rl() автоматически регулирует напряжение при различных диапазонах измерений, что особенно необходимо при измерениях малых сопротивлений, когда возможна перегрузка большим током эталонных и измеряемых сопротивлений. При увеличении тока в цепях моста на сопротивлении Rm происходит значительное падение напряжения.

Рис. 105. Принципиальная схема мостика для измерения R и С.

Рис. 106. Размещение деталей и общий вид прибора.

Следовательно, и напряжение в цепях моста уменьшается.

Для увеличения чувствительности прибора и точности отсчетов в схеме работает усилитель на лампе 6Г7.

Основной частью прибора являются наборы (магазины) сопротивлений и конденсаторов. От точности подбора их величин и зависят показания прибора при измерениях. Эталонные сопротивления и конденсаторы переключаются с помощью переключателя П±.

Обращение с прибором несложно. Включив прибор в сеть, измеряемую деталь присоединяют к соответствующим зажимам прибора. Переключатель П 1 устанавливают на контакт в зависимости от примерной величины измеряемого сопротивления или конденсатора.

При вращении ручки переменного сопротивления теневой сектор «глазка» в одном каком-то месте изменится. Это и будет соответствовать моменту отсчета показаний по шкале, которая укрепляется у ручки переменного сопротивления и снабжена стрелкой-указателем.

Сопротивление R7 регулирует чувствительность прибора. При измерении малых сопротивлений и конденсаторов чувствительность прибора должна быть больше обычной и регулятор становится ближе к крайнему нижнему положению.

Конструкция прибора показана на рисунке 106. При сборке прибора следует обращать внимание на качество монтажа и экранировку. При измерениях прибор желательно заземлять.

Градуировка готового прибора может производиться по магазину сопротивлений или с помощью заведомо проверенных деталей. Для этого такие детали подсоединяют к соответствующим зажимам и затем, отмечая момент наибольшего изменения теневого сектора «глазка», делают на шкале отметку,

проставляя число омов или величину емкости, указанную на деталях. Найдя на шкале несколько опорных точек, наносят промежуточные значения.

При измерениях величина измеряемого сопротивления или конденсатора находится как произведение числа, прочитанного на шкале реохорда, на соответствующий множитель шкалы (10 или 100 — в зависимости от соотношений величины деталей в магазине).

Наибольший ток, потребляемый прибором от выпрямителя, будет не более 5—6 ма.

Описанный прибор позволяет при измерениях конденсаторов судить также и о качестве. При плохих конденсаторах — с большой утечкой — сектор «глазка» получается размытым.

Тема 1.5. Приборы для измерения электрических величин. Измерение типовых величин и регистрация процессов.

При выполнении наладочных работ, приходится измерять сопротивления, значения которых лежат в диапазоне от десятков микроом до сотен мегаом, электрическую емкость, индуктивность и другие электрические величины.

При измерении сопротивлений применяют следующие методы:

— одного (двух) вольтметров;

— мостовые (одинарный и двойной мосты);

— вольтметра – амперметра — ваттметра.

В зависимости от вида наладочных работ измерение сопротивлений производят на постоянном и переменном токе.

Измерение сопротивления постоянному току омметром, тестером или мультиметром.

Метод предназначен для измерения сопротивления постоянному току от 1 Ом до 100 кОм (при напряжении питания менее 30 В) и более 100 кОм (при напряжении питания более 30 В) . Точность измерения зависит от класса точности омметра. Применяется следующая схема измерения:

Применяются переносные стрелочные ампервольтомметры (тестеры) типов: Ц-20, Ц-4131, Ц-4114, Ц-4360 с классом точности от 2,5 до 4 или аналогичные им цифровые мультиметры. Кроме этого, в условиях лабораторий, применяются стационарные омметры типов: М218, М371 и другие с классом точности 1,5.

Перед измерением необходимо нажать кнопку SB или замкнуть накоротко щупы тестера и установить переменным резистором стрелку омметра на ноль. После этого подключить измеряемое сопротивление и произвести отсчет показаний по шкале измерительного прибора PR.

Измерение сопротивления постоянному току методом амперметра-вольтметра.

По сравнению с предыдущим методом этот метод обеспечивает более высокую точность при использовании измерительных приборов с классом точности не более 1. Применяется следующая схема измерения:

Измеряемое сопротивление вычисляется по формуле : . Для повышения точности рекомендуется произвести три измерения и вычислить среднее арифметическое.

Переменный резистор Rрег предназначен для регулирования тока в цепи — чтобы при измерении стрелки амперметра и вольтметра находились в средней части шкалы (для повышения точности измерения).

Метод измерения сопротивления постоянному току одинарным мостом.

Метод является наиболее точным из ранее рассмотренных. Используются стационарные измерительные мосты типов УВМ (класс точности 0,5) и ММВ (класс точности 2) с диапазоном измерений 0,05 Ом ÷ 50 кОм; стационарный мост Р316 (класс точности 0,5 ÷ 2) с диапазоном измерений 2 Ом ÷ 1 МОм; стационарный мост Р333 (класс точности 0,5 ÷ 2) с диапазоном измерений 1∙10 -5 Ом ÷ 20 Ом. Для более точного измерения применяется метод двойного моста, например, с применением измерительного моста МД-6 с классом точности 0,5 и диапазоном измерений 1∙10 -6 Ом ÷ 100 Ом.

В случае применения одинарного моста используется следующая схема измерений:

Принцип работы моста (измерения сопротивления rx) основывается на восстановлении баланса моста, который состоит из двух магазинов сопротивлений R1 и R2, постоянного образцового резистора R и измеряемого сопротивления rx. Шкалы магазинов сопротивлений проградуированы в омах и килоомах. После подключения питающего напряжения Uп переключением рукояток магазинов сопротивлений R1 и R2 добиваются установки индикатора (микроамперметра, гальванометра) на ноль. Это означает, что тока в диагонали а-б нет, т.е мост сбалансирован, при этом осуществляется равенство:

Отсчет измеряемого сопротивления rx производится по суммарному положению рукояток магазинов сопротивлений (на практике по показанию R1 отсчитывают числовое значение сопротивления — например 334, а по показанию R2 отсчитывают множитель, например х1 Ом, х10 Ом, х100 Ом и т.д.).

Измерение сопротивления переменному току методом амперметра-вольтметра (рис.4).

Сопротивление переменному току (индуктивное XL , емкостное XC, полное Z), необходимо измерять во время наладочных работ в случае перегрева обмоток электродвигателей, реле, контакторов, нагрева конденсаторов различной конструкции и т.д.

Имеется два метода измерения:

Метод амперметра-вольтметра аналогичен методу измерения на постоянном токе, но питание производится переменным током:

Метод позволяет измерить только полное сопротивление ZX, которое рассчитывается по формуле: .

Точность измерения зависит от класса точности измерительных приборов PA и PV.

Метод ваттметра (рис.5)

Применяется, когда необходимо определить не только полное сопротивление ZX, но также активное rx и реактивное XX. Применяется следующая схема измерения:

Измеряемое сопротивление определяется по формулам:

.

Методы и средства проверки и измерения емкости и индуктивности при наладке электрооборудования.

Проверку исправности конденсаторов (отсутствие обрывов, наличие емкости, наличие короткого замыкания) можно определить омметром на пределах и . Для этого подключают конденсатор щупами к омметру. При этом стрелка омметра должна от «бесконечности» резко переместиться вправо (к нулю) на расстояние, зависящее от емкости конденсатора (чем больше емкость, тем больше отклонение стрелки). Если конденсатор имеет К.З, то стрелка останется в положении «0», если конденсатор в обрыве, то стрелка останется на «бесконечности». Если конденсатор исправен, то начинается его заряд и стрелка начнет передвигаться обратно к «бесконечности». Чем больше емкость конденсатора, тем дольше будет происходить этот процесс. В результате заряда исправный конденсатор должен иметь сопротивление «бесконечность» (для бумажных, слюдяных и полупроводниковых конденсаторов) и сопротивление более 400 кОм для электролитических конденсаторов.

Измерение индуктивности и емкости.

К приборам непосредственной оценки значения измеряемой емкости относятся микрофарадметры, действие которых базируется на зависимости тока или напряжения в цепи переменного тока от значения, включенной в неё измеряемой емкости. Значение емкости определяют по шкале стрелочного измерителя.

Более широко для измерения параметров конденсаторов и индуктивностей применяют уравновешенные мосты переменного тока, позволяющие получить малую погрешность измерения (до 1%). Питание моста осуществляется от генераторов, работающих на фиксированной частоте 400-1000 Гц. В качестве индикаторов применяют выпрямительные или электронные милливольтметры, а так же осциллографические индикаторы.

Измерение производят балансированием моста в результате переменной подстройки двух его плеч. Отсчет показаний берется по лимбам рукояток тех плеч, которыми сбалансирован мост. В качестве примера рассмотрим измерительные мосты, являющиеся основой измерителя индуктивности Е3-3(рис.3.21) и измерителя емкости Е8-3 (рис.3.22).

Смотрите так же:  Как сделать заземление в своем доме схема

При балансе моста (рис.3.21) индуктивность катушки и её добротность определяют по формулам:
;

При балансе мостов (рис.3.22) измеряемая емкость и сопротивление потерь определяют по формулам:

;

Для измерения малых емкостей (не более 0,01-0,05 мкФ) и высокочастотных катушек индуктивности в диапазоне их рабочих частот широко используют резонансные методы. Резонансная схема обычно включает в себя генератор высокой частоты, индуктивно или через емкость связанный с измерительным LC-контуром. В качестве индикаторов резонанса применяют чувствительные высокочастотные приборы, реагирующие на ток или напряжение.

Методом амперметра-вольтметра измеряют сравнительно большие емкости и индуктивности при питании низкой частоты 50-1000 Гц.

По показаниям приборов измеряется полное сопротивление: ,

; ; ; из этих выражений можно определить

; ;

Когда можно пренебречь активными потерями в конденсаторе или катушке индуктивности, используют следующую схему :

В этом случае: ; ; .

Дата добавления: 2017-10-04 ; просмотров: 1755 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЕМКОСТИ

Цифровые микросхемы, получившие в настоящее время широкое распространение, в корне изменили многие измерительные приборы. Они позволили, например, заметно упростить аппаратуру, использующую традиционные методы измерения параметров радиоэлектронных компонентов, повысить точность измерений. Кроме того, естественно, появился и совершенно новый класс приборов с цифровой обработкой информации. Оба эти направления проиллюстрированы в этой статье на приборах для измерения емкости конденсаторов.

Принципиальная схема простого измерителя емкости показана на рис 1, а. На двух элементах ИЛИ – НЕ микросхемы D1 (D1.1 и D1.2) собран мультивибратор, период колебаний которого определяется емкостью конденсатора С1 и сопротивлением одного из резисторов R1-R3 (в зависимости от поддиапазона измерений). С мультивибратора импульсы через дифференцирующую цепь С2 R4 поступают иа однибратор, который выполнен на элементах D1.3 и D1.4. Длительность импульсов на выходе одновибратора зависит от емкости измеряемого конденсатора С (его подключают к зажимам XI и Х2) и от сопротивления одного из резисторов – RS или R6 (в зависимости от поддиапазона измерений). Поскольку на выходе одновибратора на каждом из поддиапазонов мы получаем импульсы с фиксированной частотой повторения и длительностью прямопропорциональной измеряемой емкости, то среднее значение тока или напряжения в точке Я будет пропорционально величине емкости С . Это напряжение измеряет простейший вольтметр на транзисторе VI. Калибровку прибора осуществляют на одном из поддиапазонов подстроечным резистором R8. Интегрирующий конденсатор С4 устраняет дрожание стрелки миллиамперметра РА1, которое может быть особенно заметно при измерении больших емкостей.

Узел ка микросхеме D.1 можно использовать как приставку для измерения емкостей к цифровому вольтметру постоянного тока. Его подключают в точку А через делитель с интегрирующим конденсатором (рис. 1, б). Вольтметр постоянного тока должен иметь предел измерения 1 В. Калибровку приставки производят в этом случае подстроечным резистором R12.

Прибор позволяет измерять емкости конденсаторов от 100 пФ до 1 мкФ на четырех поддиапазонах с верхними пределами 1000 пф, 0,01, 0,1 и 1 мкФ. Точность измерений определяется в первую очередь разбросом сопротивлений резисторов R1-R3 и R3-R6. Если имеется такая возможность, то их желательно подобрать так, чтобы отношение сопротивлений было кратно 10 с минимальной погрешностью (не хуже 5%). Тогда калибровка прибора на одном из поддиапазонов подстроечным резистором R8 автоматически обеспечит указанную точность измерений на всех остальных поддиапазонах. Шкалу миллиамперметра РА1 градуируют непосредственно в единицах емкости. Она линейна за исключением начальной нерабочей области. Ток полного отклонения миллиамперметра РА1 1 мА. Поскольку ток, потребляемый прибором, крайне мал, то питать его можно от батареи.

Избежать необходимости подбора резисторов в подобном измерителе емкости можно введением цифровых делителей частоты. Принципиальная схема же такого варианта прибора для измерения емкости приведена на рис. 2. Генератор на микросхеме D1 вырабатывает импульсы с частотой повторения 1 МГц. На выходе четырех последовательно включенных делителей D2-D5 выходные импульсы будут иметь частоты повторения соответственно 100, 10,1 и 0,1 кГц. Эти импульсы (с какого

Рис. 2 именно выхода зависит от положения переключателя пределов измерения S1) запускают одновнбратор на микросхеме DD6. Длительность вырабатываемых им импульсов определяется емкостью измеряемого конденсатора Сх> который подключают к зажимам XI и Х2. Среднее значение выходного напряжения одновибратора, которое, как и в предыдущем варианте прибора, пропорционально емкости измеряемого конденсатора, регистрирует стрелочный вольтметр (ток полного отклонения микроамперметра РА1 – 100 мкА). Подстроечные резисторы R3 и R4 предназначены для установки нулевых показаний прибора в отсутствие конденсатора Οχ. Дело в том, что и в этом случае одновибратор вырабатывает короткие (длительностью примерно 50 нс) импульсы из-за наличия паразитных емкостей. Это вызывает отклонение стрелки микроамперметра РА1. Наибольшая погрешность при этом вносится на первом поддиапазоне (измерение емкости до 100 пФ), поэтому для него введен отдельный подстроечный резистор R4. На всех остальных поддиапазонах для установки нулевых показаний микроамперметра РА1 использован общий резистор R3, которым балансируют мостовую схему вольтметра на втором поддиапазоне (измерение емкости до 1000 пФ). При этом на всех остальных поддиапазонах баланс моста будет сохраняться. Калибровку прибора осуществляют подстроечным резистором R5 на первом поддиапазоне, подключив к зажимам XI и Х2 конденсатор емкостью 100 пФ.

В данном варианте прибора точность измерений заметно выше, чем в предыдущем, и зависит, по существу, лишь от точности его калибровки и от временной стабильности частоты генератора на микросхеме D1. Для ее повышения конденсаторы С1 и С2 необходимо использовать с малыми значениями температурного коэффициента емкости. На точность измерений влияет также и напряжение питания, поэтому здесь целесообразно применить стабилизированный источник питания. Ток, потребляемый прибором, не превышает 200 мА.

Оба эти прибора для измерения емкости иллюстрируют, по существу, применение цифровых микросхем в аналоговых измерительных приборах. Прибор, упрощенная функциональная схема которого показана на рис. 3, а принципиальная — на рис. 4 и 5, представляет собой устройство иного класса — прямопоназывающий цифровой измеритель емкости. Метод измерения емкости в этом приборе основан на генерации последовательности импульсов, число которых пропорционально емкости измеряемого конденсатора. Регистрация этих импульсов осуществляется счетчиком с соответствующим дисплеем.

От прецизионного генератора тактовых импульсов 1 (рис. 3) импульсы поступают через узел управления 2 в одновибратор 3, который будет находиться в квазтабильном состоянии на протяжении интервала времени т = RC In 2. В течение этого

интервала времени счетные импульсы могут проходить через логический элемент 2И — НЕ (4) на счетчик импульсов (на рис. 3 не показан). Как только одновибратор вернется в исходное состояние, то закончится прохождение счетных импульсов через элемент 4, а узел управления выработает импульс управления памятью (для переписи в нее текущего значения содержания счетчика) и затем импульс установки счетчика в нуле-

Рис. 6 вое состояние. После этого цикл измерения повторяется.

Прибор конструктивно разделен на два функционально законченных узла. В одном находятся все каскады за исключением генератора тактовых импульсов, который вместе с соответствующими делителями частоты образует второй функциональный узел прибора.

Однозибратор собран на микросхеме D1. Измеряемый конденсатор подключают к зажимам XI и Х2. Длительность генерируемого импульса определяется емкостью этого конденсатора и либо сопротивлением резисторов R1+R2, либо суммарным сопротивлением резисторов R1-R4 (когда замкнуты контакты переключателя S2). Расчетное сопротивление хронометрирующего резистора в первом случае 15 кОм (его устанавливают подстроечным резистором R2), во втором случае — 1,5 кОм (устанавливают подстроечным резистором R4). Изменение на порядок хронометрирующего резистора одновибратора позволяет на порядок сдвигать поддиапазоны измерений прибора, расширяя тем самым его возможности. С выхода одновибратора импульс поступает на логический элемент D5.4, на второй вход которого поступают счетные импульсы с частотой повторения /р (из второго узла прибора). Эти импульсы подсчитываются четырехразрядным счетчиком на микросхемах D7-D10. Кроме того, импульс с выхода одновибратора на микросхеме D1 поступает на одновибратор на микросхеме D2 и своим спадом запускает его. Таким образом, в момент прекращения счетных импульсов генерируется короткий импульс, который изменяет состояние триггера D6 и разрешает тем самым прохождение импульсов с частотой повторения 10 Гц (из второго узла прибора) на подпрограммный счетчик, выполненный на микросхеме D3. Он формирует задержку в 0,9 с и инициализирует начало следующего цикла измерений установкой триггера D6 в исходное состояние и запуском одновибратора на микросхеме D1. Дешифрируя промежуточные состояния счетчика элементы D4, D5.1 и D5.2 формируют в пределах интервала 0,9 с два импульса – переписи содержимого счетчиков D7-D10 в память (с выхода элемента D5.1 он поступает на соответствующие входы микросхем D11—D14) и с некоторой задержкой импульс установки счетчиков D7-D10 в нулевое состояние (он формируется на выходе элемента D5.2). Триггер на микросхеме D15 регистрирует переполнение счетчика. При этом начинает светиться светодиод VI.

Временное диаграммы импульсов в отдельных точках прибора приведены на рис. 6.

Смотрите так же:  Подключение проводки инжектора на ваз 2107

Генератор тактовых импульсов собран на микросхеме D1 (рис. 5). Точное значение генерируемой частоты – 10 МГц устанавливают подстроечным конденсатором С1. Семь декадных делителей на микросхемах D2-D8 формируют на выходах b-h этого узла импульсы с частотами 1 МГц – 1 Гц (на выход а поступает сигнал непосредственно с тактового генератора — 10 МГц). Выбор требуемой частоты повторения счетных импульсов /_ производят переключателем S1. При измерении емкости до 999,9 нФ она долЯога быть 1 МГц, до 999,9 мкФ – 1 кГц, до 999,9 мФ – 1 Гц. Полное время измерения (один цикл) зависит от предела измерений. Оно изменяется от примерно 1 с при измерении малых емкостей до минут при измерении конденсаторов емкостью в несколько тысяч микрофарад. Минимальное значение измеряемой емкости (разрешающая способность прибора) -100пФ.

Следует учесть, что использование множителя снижает точность измерений из-за сокращения измерительного цикла и поэтому им целесообразно пользоваться только при измерении очень больших емкостей. В общем случае пределы измерений можно изменять переключателем S1 (рис. 5), выбирая необходимую частоту повторения счетных импульсов. Технические характеристики прибора для различных частот повторения счетных импульсов и сопротивлений хронирующих резисторов приведены в таблице.

Диод VI (рис. 5) мигает с частотой повторения 1 Гц и указывает на нормальную работу этого узла прибора.

На рис. 4 не показаны дешифраторы и индикаторы. Здесь можно использовать любые стандартные схемные решения.

Приборы для измерения сопротивления

Pиc. 91. Схема измерения сопротивлений

Измерение сопротивлений производят по схеме рис. 91. Ключ переводят в положение 3 Мост (см. рис. 89), переключатель П — на один из пределов отношения плеч (0.1, 1или 10), последовательным нажатием кнопок Грубо (I), Средне (II) и Точно (III) в схему включают гальванометр и изменением положения курбелей (x100, x10, x1, x0,1) добиваются баланса моста. Значение измеряемого сопротивления Rx (см. рис. 91) соответствует сопротивлению введенных курбелей, умноженному на отношение плеч А.

Схема измерения омической асимметрии

Схема измерения омической асимметрии показана на рис. 92. Переключатель П устанавливают в положение А (см. рис. 89). Регулируя сопротивления (курбель устанавливают на x100, x10, x1, x0,1), добиваются равновесия моста. Величина сопротивления асимметрии прочитывается по показанию курбелей в омах. Если изменением сопротивления не удастся уравновесить мост, то следует поменять местами провода.

Рис. 93. Схема измерения сопротивления изоляции

Рис. 94. Схема измерения емкости

Схема измерения сопротивления изоляции между проводами и между проводом и землей приведена на рис. 93. В гнезда 100-н110 в включают батарею 100 в. Ключ переводят в положение RC(1); нажав кнопку Установка напряжения (УН) и вращая ручку потенциометра с тем же названием, устанавливают стрелку гальванометра на красную черту (при отключенном измеряемом сопротивлении). Затем подключают измеряемые жилы. С нажатием одной из кнопок Изоляция прочитывают на шкале значение измеренного сопротивления.

При нажатии кнопки I отсчет ведут по средней шкале, при нажатии кнопки II — по верхней шкале с последующим делением отсчета на 10 и при нажатии кнопки III—по верхней шкале.

Схема измерения емкости изображена на рис. 94. Вначале устанавливают напряжение батареи, как и в случае измерения сопротивления изоляции. Величину измеряемой

емкости отсчитывают по максимальному выбросу стрелки при нажатии кнопки I или II. При нажатии кнопки I отсчет ведется непосредственно по нижней шкале, а при нажатии кнопки II показания на нижней шкале делят на 10. Вначале нажимают кнопку I; если при этом емкость окажется менее 0,3 мкф, то следует нажимать кнопку II и затем кнопку III (см. рис. 89).

Определение места повреждения изоляции кабеля методом моста с переменным отношением плеч производят по схеме, приведенной на рис. 95. Переключатель П устанавливают в положение M (см. рис. 89), изменяя величину

Рис. 95. Определение места повреждения изоляции кабеля методом моста с переменным отношением плеч

Рис. 96. Определение места повреждения изоляции кабеля методом моста с постоянным отношением двух плеч

сопротивления (курбеля R), добиваются равновесия моста. Расстояние Lx до места повреждения определяют по формуле

где L—длина поврежденного провода;

R— величина сопротивления, показываемого курбелями магазина, в ом.

Определение места повреждения изоляции кабеля методом моста с постоянным отношением двух плеч показано на схеме рис. 96. Переключатель П ставят в положение А (см. рис. 89). Добиваются баланса моста при помощи курбелей магазина сопротивления R. Расстояние до места повреждения Lx подсчитывают по формуле

где R — сопротивление, показываемое курбелями магазина, в ом;

Ru1— сопротивление шлейфа линии в ом,

L — половина длины шлейфа.

Пример. Кабель длиной L — 3,879 км с диаметром медных жил, равным 0,8 мм, поврежден. Требуется определить расстояние Lx до места повреждения изоляции кабеля:

путем измерения (по схеме рис. 91) получаем сопротивление шлейфа жил кабеля Ru1 — 280 ом;

производим измерение определения места повреждения изоляции кабеля по схеме рис. 96. После балансировки моста показание курбелей R = 157,8 ом

вычисления расстояния до места повреждения изоляции кабеля производим по формуле (2), подставляя в нее значения букв:

Кабельный мост типа CMK

Кабельный мост типа CMK позволяет производить измерения сопротивления постоянным током от 0,05 до 10000 ом, сопротивление изоляции по методу вольтметра до 3 мгом, емкость переменным током с частотой 1 000 гц от 0,005 до 3 мкф, определять расстояния до места повреждения изоляции жил кабеля, расстояние до места обрыва жил кабеля и измерять сопротивления заземления в пределах от 0,1 до 111 ом. Прибор состоит из двух переносных ящиков: в одном размещен прибор, в другом — сухие элементы.

Универсальный мост типа МВУ-49 предназначен для электрических измерений на воздушных и кабельных линиях. Он дает возможность производить измерения со — противления постоянному току до 100 000 ом, омической асимметрии и определять расстояния до места повреждения. Размеры прибора — 269 х 226 х 177 мм. Вес — 5,5 кг.

Кабельный мост типа KM

Кабельный мост типа KM позволяет производить электрические измерения постоянным и переменным током на кабельных линиях и сетях в пределах: омического сопротивления от 1 ом до 1 мгом емкости от 0,005 до 10 мкф и определять расстояние до места повреждения.

Электропитание прибора производится от сухой батареи 4,5 в, а в случае необходимости подключается наружная батарея до 40 в.

Прибор спайщика

Прибор спайщика (рис. 97) дает возможность производить измерение сопротивления изоляции жил кабеля,

Рис. 97. Прибор спайщика

определять расстояние до места повреждения изоляции и обрыва жил, измерять переходное затухание и находить в смонтированной в прямой кабельной муфте или перчатке нужную жилу в случае разбивки пар.

Переносный кабельный прибор ПКП-56

Рис. 98. Переносный кабельный прибор ПКП-56

Переносный кабельный прибор ПКП-56 (рис. 98) рассчитан для измерения омических сопротивлений от 0,01 до 999999 ом, сопротивление изоляции до 30 000 мгом, емкость до 4 мкф и определения места повреждения поразличным схемам.

Импульсный прибор ИКЛ-5

Рис. 99. Импульсный прибор ИКЛ-5

Импульсный прибор ИКЛ-5 (рис. 99) выпускают для определения расстояния до места повреждения (обрыв, короткое замыкание) на воздушных и кабельных линий и для определения мест разбитости пар в кабеле.

Приборы для измерения емкости, индуктивности и добротности

Наиболее распространенным прибором для измерения добротности является Q-метр.

Основной частью устройства является резонансный контур, состоящий из сменной катушки L и градуированного по емкости конденсатора С1. Связь измерительного контура с широкодиапазонным ВЧ генератором Г осуществляется через малое сопротивление R0, которое обеспечивает слабую связь генератора и измерительного контура. Это сопротивление согласуется с нагрузкой Г с помощью согласующего трансформатора (ТР). Ток через R0 (i) измеряется термоэлектрическим амперметром (А), который не зависит от частоты. В действительности А измеряет сумму токов через R0 и измерительный контур, но т.к. R0 много меньше активного сопротивления контура, то им пренебрегают. Шкалу А можно проградуировать по напряжению -е- в том случае, если R0 остается постоянным в широком диапазоне частот. Это условие выполняется благодаря применению сопротивления с очень малой индуктивностью. Добротность контура выражается:

, где

QK выражена через параметры последовательной и параллельной схем;

rK — эквивалентное сопротивление,

При резонансе напряжений U1 (на конденсаторе С1) будет: . Напряжение U1 на С1 измеряется ЭВ. Если e=1, то, проградуировав шкалу в этих единицах шкалу вольтметра, то его показания будут равны добротности контура (QK). Предел измерения QK расширяется ступенчатым изменением е.

Измерение индуктивности и добротности катушек. Испытуемая LХ включается вместо L. Установив необходимую частоту Г, настраивают контур в резонанс изменением емкости С1. Отсчет по вольтметру равен добротности контура:

, где

и — соответственно эквивалентные сопротивления потерь в LХ­ и С1. >> , следовательно можно считать, что:

, тогда QL можно отсчитывать по шкале вольтметра.

, пределы измерения можно расширять, изменяя частоту Г. Шкала С1 имеет градуировку индуктивности, но при определенных частотах.

37.112.108.63 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Смотрите так же:  Мощный стабилизатор напряжения 220 вольт

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)

очень нужно

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Ёмкость – это мера способности конденсатора накапливать заряды. Ёмкость измеряется в фарадах, по имени почетного члена Петербургского университета английского физика Майкла Фарадея.

Что такое емкость?

Если удалить одиночный электропроводник бесконечно далеко, исключить влияние заряженных тел друг на друга, то потенциал удаленного проводника станет пропорционален заряду. Но у отличающихся по размеру проводников потенциалы не совпадают.

Единицей емкости конденсатора в СИ является фарад. Коэффициент пропорциональности обозначают буквой С – это емкость, на которую влияет размер и внешняя структура проводника. Материал, фазовое состояние вещества электрода роли не играют – заряды распределяются на поверхности. Поэтому в международных правилах СГС ёмкость измеряется не в фарадах, а в сантиметрах.

Уединенный шар радиусом 9 млн км (1400 радиусов Земли) содержит 1 фарад. Отдельный проводящий элемент удерживает заряды в недостаточных для применения в технике количествах. По технологиям XXI в. создается ёмкость конденсаторов с единицами измерений выше 1 фарада.

Накапливать требуемое для работы электронных схем количество электричества способна структура из минимум 2 электродов и разделяющего диэлектрика. В такой конструкции положительные и отрицательные частицы взаимно притягиваются и сами себя держат. Диэлектрик между электронно-позитронной парой не допускает аннигиляции. Подобное состояние зарядов называется связанным.

Раньше для измерения электрических величин применяли громоздкое оборудование, не отличающееся точностью. Теперь, как измерить ёмкость тестером, знает даже начинающий радиолюбитель.

Маркировка на конденсаторах

Знать характеристики электронных приборов требуется для точной и безопасной работы.

Определение ёмкости конденсатора включает измерение величины приборами и чтение маркировки на корпусе. Обозначенные значения и полученные при измерениях отличаются. Это вызвано несовершенством производственных технологий и эксплуатационным разбросом параметров (износ, влияние температур).

На корпусе указана номинальная емкость и параметры допустимых отклонений. В бытовых устройствах используют приборы с отклонением до 20%. В космической отрасли, военном оборудовании и в автоматике опасных объектов разрешают разброс характеристик в 5-10%. Рабочие схемы не содержат значений допусков.

Номинальная емкость кодируется по стандартам IEC – Международной электротехнической комиссии, которая объединяет национальные организации по стандартам 60 стран.

Стандарт IEC использует обозначения:

  1. Кодировка из 3 цифр. 2 знака в начале – количество пФ, третий – число нулей, 9 в конце – номинал меньше 10 пФ, 0 спереди – не больше 1 пФ. Код 689 – 6,8 пФ, 152 – 1500 пФ, 333 – 33000 пФ или 33 нФ, или 0,033 мкФ. Для облегчения чтения десятичная запятая в коде заменяется буквой “R”. R8=0,8 пФ, 2R5 – 2,5 пФ.
  2. 4 цифры в маркировке. Последняя – число нулей. 3 первых – величина в пФ. 3353 – 335000 пФ, 335 нФ или 0,335 мкФ.
  3. Использование букв в коде. Буква µ – мкФ, n – нанофарад, p – пФ. 34p5 – 34,5 пФ, 1µ5 – 1,5 мкФ.
  4. Планерные керамические изделия кодируют буквами A-Z в 2 регистрах и цифрой, обозначающей степень числа 10. K3 – 2400 пФ.
  5. Электролитические SMD приборы маркируются 2 способами: цифры – номинальная емкость в пФ и рядом или во 2 строчке при наличии места – значение номинального напряжения; буква, кодирующая напряжение и рядом 3 цифры, 2 определяют емкость, а последняя – количество нулей. А205 значит 10 В и 2 мкФ.
  6. Изделия для поверхностного монтажа маркируются кодом из букв и чисел: СА7 – 10 мкФ и 16 В.
  7. Кодировки – цветом корпуса.

Маркировка IEC, национальные обозначения и кодировки брендов делают запоминание кодов бессмысленным. Разработчикам аппаратуры и мастерам-ремонтникам требуются справочные источники.

Вычисление с помощью формул

Вычисление номинальной емкости элемента требуется в 2 случаях:

  1. Конструкторы электронной аппаратуры рассчитывают параметр при создании схем.
  2. Мастера при отсутствии конденсаторов подходящей мощности и емкости используют расчет элемента для подбора из доступных деталей.

RC цепи рассчитывают с применением величины импеданса – комплексного сопротивления (Z). Rа – потери тока на нагревание участников цепи. Ri и Rе – учитывают влияние индуктивности и ёмкости элементов. На выводах резистора в RC цепи напряжение Uр обратно пропорционально Z.

Тепловое сопротивление увеличивает потенциал на нагрузке, а реактивное уменьшает. Работа конденсатора на частотах выше резонансных, когда растет реактивная составляющая комплексного сопротивления, приводит к потерям напряжения.

Частота резонанса обратно пропорциональна способности накапливать заряд. Из формулы для определения Fр вычисляют, какие значения Ск (емкости конденсатора) требуются для работы цепи.

Для расчета импульсных схем используют постоянную времени цепи, определяющую воздействие RC на структуру импульса. Если знают сопротивление цепи и время заряда конденсатора, по формуле постоянной времени вычисляют емкость. На истинность результата влияет человеческий фактор.

Мастера используют параллельные и последовательные соединения конденсаторов. Формулы расчета обратны формулам для резисторов.

Последовательное соединение делает емкость меньше меньшей в соединении элементов, параллельная схема суммирует величины.

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Измеряя параметры, конденсатор предварительно разряжают, замкнув выводы между собой отверткой с изоляцией на ручке. Если этого не сделать, маломощный мультиметр выйдет из строя.

Ответ на вопрос, как проверить емкость конденсатора мультиметром с режимом “Сх” такой:

  1. Включить режим “Сх” и подобрать предел замера – 2000 пФ – 20 мкФ в стандартном приборе;
  2. Вставить конденсатор в гнезда в приборе или приложить щупы к выводам конденсатора и посмотреть значение на шкале прибора.

Амперовольтметром или мультиметром определяют наличие внутри корпуса короткого замыкания или обрыва.

Полярный конденсатор включают в цепь прибора с учетом направления тока. Электроды изделия производители маркируют. Конденсатор, рассчитанный для напряжения 1-3 В, при обратном токе выше нормы выйдет из строя.

Перед тем как измерить характеристики, полярный электролитический конденсатор выпаивают из платы. Включают мультиметр в режим измерения сопротивления или проверки полупроводников. Прикладывают щупы к электродам полярного конденсатора – плюс к плюсу, минус к минусу. Исправная емкость покажет плавный рост сопротивления. По мере заряда ток уменьшается, ЭДС растет и достигает напряжения источника питания.

Обрыв в конденсаторе будет выглядеть на мультиметре как бесконечное сопротивление. Прибор не отреагирует или стрелка на аналоговом экземпляре едва шевельнется.

При пробое элемента измеряемый параметр не соответствует номинальному значению в меньшую сторону, пропорционально величине пробоя.

Если задаться вопросом, как измерить мультиметром комплексное или эквивалентное последовательное сопротивление (ESR конденсатора), то без приставки сделать это проблематично. Реактивные свойства конденсатор проявляет при высокочастотном токе.

Прочие способы измерения

Измеритель емкости конденсаторов своими руками собирают по схемам импульсных устройств. Последовательности RC цепей с переменными резисторами создают на выходе изделия серии сигналов со ступенчатым изменением частоты. Для наладки устройства используют мультиметр, с которым будет применяться приставка.

Набор проверенных конденсаторов поочередно подключают к конструкции и настраивают точность работы в каждом поддиапазоне.

Измеритель ёмкости полярных электролитических элементов своими руками схематически реализуется и настраивается, как часть приставки без колебательного контура. На выходе вместо импульсного – постоянное напряжение.

В цифровых измерителях ёмкости источник питания – высокостабильный. “Плавающие” параметры элементов, из которых собирается схема, дадут неприемлемую для точности измерений погрешность.

На логических элементах создаются источники переменного импульсного тока для замеров ESR.

Недорогие приборы для измерения емкости конденсатора, типа мостовых RLC устройств с дополнительной функцией проверки SMD сопротивлений, сетевой зарядкой и жидкокристаллическим дисплеем, сами размером с палец. Выполняют функции профессионального метрологического комплекса. Способны выступать в роли измерителя емкости электролитических конденсаторов, как полярных, так и переменных.

Похожие статьи:

  • Провода на колонки sven Мощность (RMS): 4 Вт Встроенный мостовой усилитель Питание через USB-порт ПК, ноутбука или адаптер 5V DC Разъем для наушников Если есть механическое повреждение, документы не нужны и ремонт платный. Если механические […]
  • Схема соединения нтми-10 Схема соединения нтми-10 Баки трансформаторов НТМИ сваривают. Транспортировка трансформатора осуществляется благодаря наличию скоб, расположенных на крышке трансформатора. В нижней части размещена пробка для слива масла, пробка для […]
  • Тепловые пушки электрические 220 вольт Тепловая пушка - проблема выбора. Посоветуйте тепловую пушку 5000 Вт и 220 вольт для ремонта автомобиля в железном гараже (4 на 6 метров) до -15 мороза. Мне не обязательно прогревать весь гараж, а только пространство вокруг себя (или […]
  • Заземление и молния защита Молниезащита дома, заземление, гроза и молнии Источником возникновения молний является атмосферный заряд электричества. Во время грозы у поверхности земли возникает сильное электрическое поле, напряженность которого особенно велика на […]
  • Электрические схемы word ШАБЛОН MS-Word ДЛЯ РИСОВАНИЯ СХЕМ Предлагаемый Вам шаблон - это попытка создать более комфортное рабочее место для человека, занимающегося выпуском конструкторской документации, циркуляров и инструкций, может оказаться полезным для […]
  • От трансформатора 3 провода От трансформатора 3 провода Калькулятор Сервис бесплатной оценки стоимости работы Заполните заявку. Специалисты рассчитают стоимость вашей работы Расчет стоимости придет на почту и по СМС Номер вашей заявки Прямо сейчас на почту […]