Справочник по электротехническим материалам. Под ред. Ю.В.Корицкого и др. Том 2 (3-е изд., 1987) (1152096), страница 131
Текст из файла (страница 131)
Напряжение на образце должно быть сняусоидальной формы с коэффициентом амплнтуаы (т. е. отношением максимального напряжения к действу:ощему) в пределах от 1,34 до 1,48; колебания амплитуды напряжения не должны превышать 3 та. Значение напряжения указывается в стандарте или технических условиях на материал, оно должно быть ниже напряжения нонвзапни. Если значение напряженна не указано, то оно должно быть таким, чтобы напряженность электрического поля была не более 1 МВ/м. Измерения прн помощи стрелочных приборов непосредственной оценки не применяются из-за невысокой точности и сложности расчетов, однако те же методы измерения с использованием цифровых приборов и ЭВМ позволяют получить удовлетворительные результаты.
Схема с использованием амперметра, вольтметра н ваттметра показана на рис. 29.22,а. Ватт- метр должен обладать высокой чувствнтель. настаю, поскольку значения мощности потерь незначительны. Искомые значения величин вычисля|от по формулам: Св = т 3' 1 — соз' ф(сз(1; (д 6 = .—...созгрl$ 1 — соз'гр; созф=РШ1. На рис. 29.22, б приведена схема, использующая три вольтметра, Значения С и 126 находят по формулам: При 166 С1 емкость можно найти по боле простой формуле С =(! )юЛ,((.
Обе схемы чувствительны к изменению ча-стоты. Наиболее часто значения С и (п 6 на часто. те 50 Гц определяют прн помощи мостов переменного тока. Предел измерения моста по емкости должен быть не менее емкости образца, а по (нб превышать примерно в 2 раза !а 6 образца. Принципиальная схема такого моста показана на рис. 29.23, а.
Мост питается через повышающий трансформатор, позволяющий полу ~ать напряжение на мосте до 10 кВ. В два плеча, примыкающие к «высоковольтной» вершине, включают испытуемый образец С н высоковольтный конденсатор Са, охранный электрод образца соединщот с заземленным экраном моста. В такой схеме все напряжение питания практически приходится на емкостиые плечи, так как их сопротивление переменному току много больше сопротивлений других плеч. Это поваояет безопасно уравновешивать мост изменением С1 и Аз. Лля защиты цепи в случае пробоя образца предусмотрены разрядники.
3У1 Определение е, и 15 6 ка низких частотах Т а б л и и а 29.18. Метрологические характеристики моста типа Р5026 Рабасса иасрижс- иис, ин Измерение гпб Измерение сизости Схсзи из»~иронии Погрешность, «4 Диас»зон, пФ Погрзшисст» Диапазон ~(0,5+ — ) НО С -4-(0,01 156»+2 !О-а) 10 †10 5 — 1О 1 10-а — 0,1 Прямая с Ф5122 н Р5069 100 — !0 000 10« — 2 10» 2 10« †» ш(0,5+ — ) 50 С ~(0,0! (йбх+! 1О-а) 1.
10-з — 1,0 3 — 10 Прямая с Фб 122 Гбз — 10" ~(0,025 (йбх+2.10 — а) 5 1О-» †,0 10» — 10« 10« †! 10» †1 50 ~(2,5+ ) С Прнмая и перевернутая 5.10-з — 1,0 ~(0,05 186 х+3 10-3) 3 — 10 650 — 2. 10». 6500 †1Ос 2.10» — 5 ° 10» 5 1О-з — 0,1 5. 10 — а — 1,0 4:(0,05 1йбх+3 10 — з) <О,! Прямая Для исключения влияния паразнтных емкостей, особенно влияющих на результат измерения !8 6, используют вспомогательную ветвь Сь Сз, (г„ при помощи которой устанавливают потегщиал экрана равным потенцналу земли. Возможны и другие способы уменьшения влияния паразитных емкостей. Уравнения равновесия моста: С„= Юг СсИз, !8 6 = в)(г Ст. Прн испытаниях объектов, один нз электродов которых должен быть наглухо заземлен (фланец изолятора, оболочка кабели н т.
и.), используется «перевернутая» схема (рис. 29.23, б). В этом случае элементы уравновешивания схемы (резнсторы Рь )1„ конденсатор Сь соединительные кабели) находятся под высоким напряженнем и и их изоляции предъявляютсн повышенные требования. Они должны иметь сопротивление изоляции не менее 1 МОм при напряжении 1000 В и выдерживать испытательное напряжение ве менее 15 кВ в течение !мин. Уравнения равнонесия моста такие хге, как и в предыдущей схеме.
Уравновешгивание моста должно выполняться при строгом соблюдении правил безопасности. Большую точность намерений при той же схеме мосга позволяет получить применение метода двух уравновешиваний (рис. 29.23,в), Испытуемый образец подключают к мосту параллельно с градуированным измерительным конденсатором Со Производят у(завиовешиванне монга и записывают Со н С,. Затем отключают образец и вновь уравновешивают мост изменением Сс и Сь записывают значения Со и С!.
Значения С н 156 находвт по формулам: ФР (С! — С!) С,' — 186= Со-Со При этом методе погрешность язмерения С„ определяется погрешностью С, и не зависит от погрешности моста. Высокую точность измерепвй позволюот получить трансформаторные мосты переменного тока (рис. 29.23, и), в которых уравиовешнвание выполияетсн изменением емкости и нндуктивности. Изменением отношения (л/ьт устанавливают диапазон изменения, а точное уравновеш иванне осуществляетсн регулировкой С н й. Уравнения равновесия моста: Сх = Ег СЫа' !8 б = 11«с((С. Мост персиснноео тока типа Р5025 '(ОКП 42 2522 0020) предназначен для измерении емкости н 12 б на частоте 50 Гц.
Измерение осуществляется при высоком напрнхгеиии по «прямой» (оба электрода измеряемого объекта изолированы от земли) и по «перевернутой» схеме (один из электродов измеряемого объекта заземлен); при низком напряжении (от встроенного источннка питания) — по прямой схеме. Основные метрологические характеристики моста приведены в табл. 29.18. Габаритные размеры 540Х380Х280 мм, масса 22 кг.
Мост используется прн температуре окружающего воздуха от !О до 35'С и относительной влажно. сти до 80% и нри температуре от — 10 до +40'С и относительной влажности до 90 Ъ. Изменение погрешности моста, вызванное отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной (в пределах рабочего диапазона температур), на кажные 10'С не превышает полонины предела допускаемой есновной погрешности. В комплект моста входит. собственно мост переменного тока типа Р5026, устройство защитного потенциала типа Ф5122, ноздушпые конденсаторы типов Р5023 и Р5069, электроды для испытания твердых диэлектрических материлов. Схема моста показана на рис.
29.24. Из- 6 29.5 Определение в, и (п б на низких чистотах 373 Мост переменного гока гнпп РБ25 предназначен для измерения емкости и 1я 6 на частоте 50 Гц твердых и жидких электронзоляционных материалов. Измерение осуществляется при напряжении от 3 да 10 кВ по прямой и веревернутой схеме. Погрешность измерения тангенса угла диэлектрических потерь в диапазоне 1 ° 1Π— о — 1,0 составляет оь (1,5 1и бд00+бх Х10-о); погрешность измерения емкости в диапазоне 40 — 20 000 пФ составляет га [0,5С/100+ +5) пФ.
Мост используется прн температуре окружающего воздуха от 10 до 35'С н относительной влажности до 30 о)о. Габаритные размеры моста 660Х400Х215 мм, масса 25 кг. Применение мостов в диапазоне инфра. низких частот связано с рядом трудностей: невозможностью применения разделительных трансформаторов, влиянием утечек, увеличением времени измерения (да нескольких часов) н др. На частотах от 0,01 до 100 Гц может быть применена схема моста, показанная на рис.
29.26. Мост уравновешивается при двух полажениях переключателя П. В положении 1 ис. пытуемый образец (С„, )1„) подключается параллельно конденсатору С, и производится уравновсшивание моста по емкостной составляющей при помощи конденсатора Со, а по активной — при помощи резистора )(ь который в сочетании с резисторами )1о н Яо образует звезду, позволяющую имитировать высокое сопротивление. Затем переключатель усганавливаетсн в положение 2, ~рн этом образец включаетсн параллельно резистору )1о и конденсатору С~ и производится вторичное уравновешиванне моста. Значения Сн н )1 рассчитывают по формулам: С = ЬС + Сз — й+ (С вЂ” С ) — й; ига Л))1 ~о г, 6)гт где й=г/(г+йо); бСо=Сз — С;! 6В,=К,— 1~,. Пределы измерения емкости 0 — 100 пФ, погрешность измерения емкости 0,05 Ъ. Пределы измеренвя проводимости 10-о — 10-'о См, погрешность измерения проводимости около 1 7о. Погрешность измерения е, около 1 од.
При частотах менее 0,01 Гц применение мостовых схем валет к сильному увеличению времени измерения, а уменьшение времени измерения к снижению точности. На этих частотах применяют метолы, основанные на непосредст. венном измерении тока, протекающего через об. разец. Расчет е, и 126. Диэлектрическую проницаемость е, отпределяют расчетным путем по Рис. 29.26.
Схема моста длн измерений на ин- франизкнх частотах результатам измерения емкости нчейки с образном С . Для этого должна быть известна емкость Со ячейки без образца, но с сохранением геометрических размеров. Значение Со определяют экспериментальна или расчетным путем по формулам: для плоского образца (круглые электроды) Со =- 6 95' 10 для трубчатого образца (цилиндрические электроды) Со = 24,16 1О-'з !+В 16( з)дт) где д — диаметр измерительного электрода, см; д — зазор между измерительными и охранным электродами, см; 1 — толщина образца, см;1— ширина измерительиого электрода, см; А и А— внутренний и наружный диаметры трубчатого обравца, см;  — напра ванный коэффициент, учитывающий искажение поля у краев электродов и зависящий от соотношения значений я, 1 и толщины электрода а. Поправочиый коэффициент В при а~1 находят па формуле В = 1 — 2,932 — 1д сй ~0,7654 — ~ д или нз графика на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
