Мосты для измерения емкости и угла потерь конденсаторов

При измерении емкости исследуемого объекта, например, конденсатора, следует учесть, что он обычно обладает потерями, т.е. в нем поглощается активная мощность. Реальный конденсатор представляется эквивалентной схемой в виде реальной емкости, параллельно или последовательно соединенной с активным сопротивлением, обуславливающим возникновение эквивалентных потерь. Последовательная схема в большой степени отвечает случаю, если потери в диэлектрике незначительные; при больших потерях в диэлектрике применяют параллельную схему замещения. В связи с этим для измерения ёмкости и угла потерь конденсаторов с малыми потерями используют мостовую схему, изображенную на рис.2.31,а, а с большими - на рис.2.31,б. В первом случае измеряемый конденсатор представлен в виде последовательного соединения емкости С_x и сопротивления потерь R_x и условие равновесия имеет вид:

R_x = R₃R₂/R₄; C_x = C₃R₄/R₂ (2.43)

а) б)

Рис. 2.31. Схема моста для измерения емкости и угла потерь

Тангенс угла потерь для конденсаторов с последовательной схемой замещения определяется по формуле:

(2.44)

где ω – угловая частота напряжения питания.

Для схемы при параллельном соединении условие равновесия запишется в виде:

R_x = R₃R₄/R₂; C_x = C₃R₂/R₄ (2.45)

Тангенс угла потерь при параллельной схеме замещения определяется выражением:

(2.46)

Уравновешивание этих схем производится поочередным изменением сопротивления R₃ и емкости C₃. Для расширения пределов изменения измеряют отношение R₂/R₄ (или R₄/R₂).