Принцип измерения емкости

Для реализации преобразователя C®U используется метод заряда конденсатора от генератора линейно изменяющегося напряжения (ГЛИН). С генератором линейно изменяющегося напряжения последовательно соединены измеряемый конденсатор и преобразователь ток-напряжение I®U, с коэффициентом преобразования K (рисунок 2.2а). Сигнал, вырабатываемый ГЛИН, имеет пилообразную форму (рисунок 2.2б).

а) – схема электрическая функциональная преобразователя С®U;

б) – форма сигнала, вырабатываемого ГЛИН.

Рисунок 2.2 – Метод заряда конденсатора от ГЛИН

Ток через конденсатор рассчитывается по формуле:

,

где dU/dt – скорость изменения напряжения на выходе ГЛИН.

Напряжение на выходе преобразователя C®U равно:

Поскольку напряжение ГЛИН во времени изменяется линейно, то его производная – константа. Поскольку K также является константой, то напряжение на выходе преобразователя C®U прямо пропорционально емкости исследуемого конденсатора.

Достоинством этого метода является простота реализации измерения в широком диапазоне изменения значения емкости, высокая точность и скорость измерения.

Измерительный блок

На фото представлен измерительный блок со снятой крышкой. В блоке установлена термокамера с исследуемыми образцами конденсаторов, плата источника питания, плата с электронными узлами измерительных преобразователей и микропроцессорная плата интерфейсного модуля.

Узел с образцами конденсаторов