电容电桥的副参数损耗的业余检定方法 电容器的损耗因数是指电容器极板之间电介质损耗角的正切。具有损耗的实际电容器可以用两种形式的等效电路表示,一种是理想电容与电阻串联的等效电路,如图1(a)所示;另一种是理想电容与电阻并联的等效电路,如图2(a)所示。在等效电路中理想电容表示实际电容器的等效电容量,而串联(或并联)等效电阻表示实际电容器的损耗。以图1(b)为例, 电容器的无功分量为1/ωC X I,有功分量为R X I ,其中X为乘号,I上应有点,表示是相量。因为是串联电路,I是相等的,而电压有π/2 (90度)的相位差,如图2(b)所示,电容器的损耗因数,(电介质损耗角的正切,)就是相量图中“对边”比“邻边”,于是可以得出 D=tanδ=ωCR。 (1) 当δ以弧度为单位时,在δ很小的情况下,δ近似等于tanδ,所以有时把“介质损耗角的正切”简称“介质损耗角”。 对于理想电容与电阻并联的等效电路,可以同样进行分析。得出 D=tanδ=1/ωC‘R’(2) 在这两种等效电路中,等式(1)与等式(2)中 C≠C′ 但在tanδ很小的情况下,C与C′相差不大 ,R≠R′,而R与R′相差很大,当然电介质损耗角tanδ计算出来是相同的,通常用电介质损耗角的正切tanδ来表示介质损耗特性,称为损耗因数,用D表示。等式中的单位是: D=tanδ=ωCR,其中ω=2πf f是测试时使用的频率,单位是Hz,C是理想电容器的容量,单位是F 法拉,R是等效的串联电阻,单位是Ω. 分析到此就明白了,在业余的情况下,也可以检定电桥的副参数。 一般选串联等效电路,为什么?因为配套电阻好找一点 先选择一个损耗很小的电容器做理想电容,比如空气电容器,云母电容器, 聚氟乙烯电容器等。容量要准一点。比如1000pF的。要校准的频率点为1kHz,损耗点为0.01,根据等式(1)可以计算出 R=D/ωC ,将D=0.01, ω=2πf=6.28X1000,C=1000X(10的负12次方) 法拉 可算出R=1.592kΩ,找好一点电阻,无感的片式电阻就行。要校准的损耗点为0.1的话,就是R=15.92kΩ。 将电阻和电容器串联组装起来,到高档的电桥上标定一下,就可以看看自己的电桥副参数怎么样了,是不是很简单! 图上不了,先上文字吧。 · |