SU1755216A1 - Device for measuring capacity of electric capacitors - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть применено дл  измерени  емкости как отдельных конденсаторов , так и конденсаторов, включенных в схему конденсаторной батареи. Устройство дл  измерени  емкости электрических конденсаторов содержит источник синусоидального напр жени , ключ, трансформатор с разъемным магнитопроводом, переключатель, образцовый конденсатор и измеритель тока. Устройство позвол ет измер ть емкость конденсаторов без отключени  их от силовой установки при проверке конденсаторов конденсаторной батареи. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.The invention relates to electrical measuring equipment and can be applied to measure the capacitance of both individual capacitors and capacitors included in a capacitor bank circuit. A device for measuring the capacitance of electrical capacitors contains a sinusoidal voltage source, a switch, a transformer with a detachable magnetic circuit, a switch, an exemplary capacitor, and a current meter. The device allows to measure the capacitance of capacitors without disconnecting them from the power plant when checking capacitors of a capacitor bank. 1 hp f-ly, 3 ill.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть применено в устройствах дл  измерени  емкости как отдельных конденсаторов, так и конденсаторов , включенных в схему конденсаторной батареи.The invention relates to electrical measuring equipment and can be applied in devices for measuring the capacitance of both individual capacitors and capacitors included in a capacitor bank circuit.

Целью изобретени   вл етс  расширение области применени ,The aim of the invention is to expand the scope of

На фиг,1 представлена принципиальна  схема устройства дл  измерени  емкости конденсатора; на фиг.2 - схема варианта устройства, содержащего в качестве измерител  тока шунт с подточенным вольтметром на выходе; на фиг.З - схема варианта устройства, содержащего в качестве измерител  активный трансформатор тока 3.Fig. 1 is a schematic diagram of a device for measuring the capacitance of a capacitor; figure 2 - diagram of a variant of the device, containing as a current meter shunt with a sub-voltmeter at the output; FIG. 3 is a diagram of a variant of a device containing an active current transformer 3 as a meter.

Устройство дл  измерени  емкости конденсаторов (фиг.1), содержит генератор синусоидального напр жени  1, ключ 2, первичную обмотку 3 трансформатора 4, измеритель тока 5, съемные зажимы 7 и 8, измер емый 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, представл ющего собой или вывод конденсатора 9 или подвод щую к выводу конденсатора 9 шину, которые охватываютс  разъемным магнигопроводом трансформатора 4, наводитс  ЭДС, вызывающа  ток в конденсаторе 9 и шунте 13. Величина сопротивлени  шунта 13 выбираетс  значительно меньшей суммарного сопротивлени  цепи, подключенной к выводам конденсатора 9. Реально сопротивление шунта может быть 0,01 Ом и менее. Это важно дл  точности измерени , дл  того, чтобы практически весь ток конденсатора 9 замыкалс  через цепь 6-413. Дл  повышени  точности измерени  в качестве измерител  тока может быть использован активный трансформатор тока 15. Дл  определени  величины емкости число витков обмотки 3 выбираетс  таким, чтобы ЭДС во вторичной обмотке вызывалаA device for measuring the capacitance of capacitors (Fig. 1), contains a sinusoidal voltage generator 1, a switch 2, the primary winding 3 of a transformer 4, a current meter 5, removable terminals 7 and 8, a measured capacitor 9, an exemplary capacitor 10, a switch 11, an additional winding 12, shunt 13 (FIG. 2), a voltmeter 14 (FIG. 2), an active current transformer 15 (FIG. 3) connected to the output of the shunt. Conductor 6 with low impedance shunt 13 is connected by terminals 7 and 8 to capacitor pins 9 KB 10. When key 2 is closed in the secondary winding of transformer 4, which is either capacitor 9 lead or bus to the capacitor terminal 9, which is covered by a detachable magnetic conductor the transformer 4 is induced by the emf causing a current in the capacitor 9 and the shunt 13. The resistance value of the shunt 13 is chosen to be significantly less than the total resistance of the circuit connected to the terminals of the capacitor 9. In fact, the resistance of the shunt can be 0.01 ohms or less. This is important for measurement accuracy, so that virtually all of the current in capacitor 9 is closed through circuit 6-413. To improve the measurement accuracy, an active current transformer 15 can be used as a current meter. To determine the capacitance value, the number of turns of winding 3 is chosen so that the EMF in the secondary winding causes

слcl

сwith

VI сл слVI CL SL

гоgo

ОABOUT

«т«э%"T" uh%

ток в конденсаторе, пропорциональной емкости конденсатора,current in the capacitor proportional to the capacitance of the capacitor,

, Ток в конденсаторе под действием синусоидального напр жени  U равен I VoC, где I - ток,5The current in the capacitor under the action of a sinusoidal voltage U is equal to I VoC, where I is the current, 5

V - величина синусоидального напр жени ,V is the magnitude of the sinusoidal voltage,

со - кругова  частота синусоидального напр жени ,ω is the circular frequency of the sinusoidal voltage,

С - емкость конденсатора10С - capacitor capacitance10

В данном устройстве величина V и ft) выбираютс  такими, чтобы показани  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 напр жение V 20 1,6 В. В этом случае показани  вольтметра в милливольтах будут в точности равны емкости конденсатора Bift.In this device, the magnitude of V and ft) is chosen such that the readings of a voltmeter connected to the shunt Px would be in millivolts equal to the capacitance of the microfarads. For example, at 15 RUJ 0.1 ohm, when measuring capacitance in JutF, it is necessary that a current i 0.1 A flow through capacitance and shunt. At a frequency of 1000 Hz, a voltage V 20 1.6 V must be induced in the secondary winding of the transformer. if the voltmeter reading in millivolts is exactly equal to the capacitance of the Bift capacitor.

Величины V и СУмогут выбиратьс  любыми в зависимости от диапазона измер емых 25 емкостей и возможностей шкалы измерительного прибора. В качестве измерител  может использоватьс  и амперметр или миллиамперметр, проградуированный в Ф. При измерени х используетс  линей- 30 на  зависимость тока через конденсатор от частоты и напр жени .The values of V and Sumogut can be chosen by any, depending on the range of measured 25 capacitances and the capabilities of the scale of the measuring instrument. An ammeter or a milliammeter calibrated in F can also be used as a meter. Measurements use a linear 30 for the dependence of the current through the capacitor on frequency and voltage.

На фиг.З представлена схема, использующа  D качестве измерител  активный трансформатор тока 15. Э го позвол ет 35 практически до нул  снизить сопротивление измерител  и обеспечить протекание практически всего тока измер емого конденсатора 9 через измеритель 5.FIG. 3 shows a circuit using D as a meter active current transformer 15. This allows 35 to almost to reduce the resistance of the meter and to ensure the flow of almost the entire current of the measured capacitor 9 through the meter 5.

Устройство дл  измерени  емкости 40 электрических конденсаторов работает следующим образом.A device for measuring the capacitance 40 of electric capacitors operates as follows.

При включении источника синусоидального напр жени  1 и замыкании переключа- ел  11 регулируют величину V или со, или 45 обе эти величины таким образом, чтобы измеритель 5 показывал величину напр жени  или тока в точности равную емкости образцового конденсатора 10. Например, если образцовый конденсатор измер ет ем- 50 кость , то добиваютс  показани  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 вод т измерение емкости контролируемого конденсатора 9 путем охвата магнитопрово- дом трансформатора 4 вывода контролируемого конденсатора или подвод щей шиныWhen turning on the source of sinusoidal voltage 1 and closing the switch 11, adjust the value of V or co, or 45 both of these values so that the meter 5 shows the voltage or current exactly equal to the capacitance of the reference capacitor 10. For example, if the reference capacitor is measured em capacitance, then the readout of a millivoltmeter is 1 mV (or 10 tons V or 1 tons V, etc., depending on the scale of the instrument and the selected parameters of source 1). After that, the switch 11 is opened and the capacitance of the monitored capacitor 9 is measured by measuring the magnetic conductor of the transformer 4 of the monitored capacitor or the supply bus

и закорачивание выводов зтого конденсатора проводников 6 с измерителем 5.and shorting the leads of this capacitor of conductors 6 with a meter 5.

Образцова  емкость 10 позвол ет пользоватьс  генератором синусоидального напр жени , не имеющим фиксированных частоты и напр жени , Такие источники проще. Кроме того, о процессе измерени  всегда есть возможность путем замыкани  переключател  - провер ть точность показаний измерител  5.Exemplary capacitance 10 allows the use of a sinusoidal voltage generator that does not have fixed frequencies and voltages. Such sources are simpler. In addition, it is always possible to close the switch on the measurement process by checking the accuracy of the meter readings 5.

Например, при измерении емкости измеритель показывает 10 тВ, дл  того, чтобы убедитьс  в правильности показаний, достаточно , замкнуть переключатель 11. Обща  емкость будет равна Сх + Собр, где Сх - емкость конденсатора 9, а С0бр. - емкость образцового конденсатора. Показани  измерител  будут 0 тВ н 1тВ 11 тВ, что свидетельствует о достаточной точности измерений .For example, when measuring the capacitance, the meter shows 10 mV, in order to make sure that the readings are correct, it is enough to close switch 11. The total capacitance will be equal to Cx + Colp, where Cx is the capacitance of the capacitor 9, and C0br. - capacitance of an exemplary capacitor. The meter readings will be 0 mV n 1 mV 11 mV, which indicates sufficient accuracy of measurements.

Применение данного устройства позвол ет повысить надежность электроснабжени  энергоемких объектов, так как позвол ет без разборки схемы КБ D течение коротких промежутков времени проверить емкости конденсаторов, обнаружить и произвести замену тех, которые потер ли емкость больше допустимой величины и  вл ютс  потенциальными источниками возникновени  аварий.The use of this device allows to increase the reliability of power supply of energy-intensive objects, as it allows, without disassembling the CB D circuit for short periods of time, to check the capacitors capacitance, to detect and replace those that have lost the capacitance more than the permissible value and are potential sources of accidents.

Данное устройство позвол ет измер ть как емкость конденсаторов, не отключа  их от схемы, так и емкости любого отдельного конденсатора,This device allows you to measure both the capacitance of capacitors, without disconnecting them from the circuit, and the capacity of any individual capacitor,

Claims (1)

1.Устройство дл  измерени  емкости электрических конденсаторов, содержащее источник синусоидального напр жени , ключ, измеритель тока и измер емый конденсатор , отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени , в него введен образцовый конденсатор, переключатель , трансформатор с разъемным магнитопроводом, который охватывает один из выводов измер емого конденсатора , соединенные последовательно конденсатор и переключатель через дополнительную обмотку трансформатора подключены к измерителю тока, причем первична  обмотка трансформатора через ключ подключена к синусоидальному источнику напр жени , который выполнен регулируемым .1. A device for measuring the capacitance of electrical capacitors, containing a sinusoidal voltage source, a switch, a current meter and a measured capacitor, characterized in that, in order to expand the field of application, an exemplary capacitor, a switch, a transformer with a detachable magnetic conductor, which covers One of the terminals of the measured capacitor, connected in series with the capacitor and the switch, is connected via an additional winding of the transformer to a current meter, the primary winding transformer through a key connected to a sinusoidal voltage source, which is made adjustable. 2,Устройство по п.1. о т л и ч а ю щ е е- с   тем, что измеритель тока выполнен в виде активного трансформатора тока с вольтметром на выходе.2, the device according to claim 1. This is due to the fact that the current meter is made in the form of an active current transformer with a voltmeter at the output. 17552161755216 Фиг. 2FIG. 2 Фег.ЗFeg.Z