A schering bridge használatával hogyan találja meg a kapacitást?
A Schering-híd megértése
A Schering-híd egyfajta váltakozó áramú hídáramkör, amelyet elsősorban kapacitás mérésére használnak, de használható a kondenzátorok dielektromos veszteségének (disszipációs tényezőjének) meghatározására is.
Alkatrészek:
* Kondenzátor tesztelés alatt (Cₓ): A mérni kívánt kondenzátor.
* Változó szabványos kondenzátor (Cs): Ismert, állítható kondenzátor.
* Ellenállás (R₁): Ismert, fix ellenállás.
* Változó ellenállás (R₂): Ismert, állítható ellenállás.
* Érzékelő (D): Olyan eszköz, amely észleli a váltakozó áramú jel jelenlétét (általában érzékeny voltmérő vagy oszcilloszkóp).
Működési elv:
1. A híd kiegyensúlyozása: A híd akkor van kiegyenlítve, ha az érzékelőn lévő feszültség nulla. Ez akkor fordul elő, ha a híd ágainak impedanciái meghatározott arányban vannak.
2. Impedancia arány: Egy kiegyensúlyozott Schering-hídban a következő összefüggés áll fenn:
* (R1 * Cₓ) =(R2 * Cs)
3. Az ismeretlen kapacitás megoldása: Mivel az összes többi érték (R1, R2, Cs) ismert, az ismeretlen kapacitást (Cₓ) megoldhatja:
*Cₓ =(R2*Cs)/R1
Eljárás a kapacitás mérésére:
1. A híd csatlakoztatása: Csatlakoztassa a Schering-híd alkatrészeit az ábrán látható módon.
2. AC feszültség alkalmazása: Csatlakoztasson megfelelő váltakozó feszültséget (általában néhány voltot) a hídáramkörre. A feszültség frekvenciáját úgy kell megválasztani, hogy a vizsgált kondenzátor működési tartományán belül legyen.
3. Egyensúly a hídon: Addig állítsa az R2 és Cs értékeket, amíg a detektor nullát mutat. Ez azt jelzi, hogy a híd kiegyensúlyozott.
4. Olvassa el az értékeket: Jegyezzük fel az R1, R2 és Cs értékeket.
5. Kapacitás kiszámítása: Használja a Cₓ =(Rₓ * Cs) / R1 képletet az ismeretlen kondenzátor (Cₓ) kapacitásának kiszámításához.
Fontos megfontolások:
* Gyakoriság: A mért kapacitásérték az alkalmazott váltakozó feszültség frekvenciájától függ. Ennek az az oka, hogy a kondenzátorok frekvenciafüggő viselkedést mutatnak, különösen magas frekvenciákon.
* Pontosság: A kapacitásmérés pontossága a komponensek (R1, R2, Cs) pontosságától és a detektor érzékenységétől függ.
* Dielektromos veszteség: A Schering-híd egy kondenzátor dielektromos veszteségének (disszipációs tényezőjének) mérésére is használható. A disszipációs tényező a kondenzátor dielektromos anyagában elveszett energia mértéke.
Példa:
Tegyük fel, hogy van egy Schering-hídja a következő összetevőkkel:
* R₁ =1000 ohm
* R₂ =500 ohm
* Cs =0,1 µF
A híd kiegyensúlyozása után azt tapasztalja, hogy:
* R₂ =250 ohm
A képlet segítségével kiszámíthatja a kapacitást:
* Cₓ =(250 ohm * 0,1 µF) / 1000 ohm =0,025 µF
Következtetés:
A Schering-híd értékes eszköz a kapacitás mérésére, különösen olyan helyzetekben, ahol nagy pontosságra van szükség. Egyszerű és pontos módszert biztosít egy komponens kapacitásának meghatározására.