菜鳥進階必知項:數字型/M型高壓電容電橋知識大放送
發布時間:2015-06-22 責任編輯:sherry
【導讀】在(zai)日(ri)常(chang)的(de)工(gong)作(zuo)應(ying)用(yong)中(zhong),高(gao)壓(ya)電(dian)容(rong)的(de)主(zhu)電(dian)橋(qiao)通(tong)常(chang)采(cai)用(yong)西(xi)林(lin)電(dian)橋(qiao)。作(zuo)為(wei)一(yi)種(zhong)被(bei)用(yong)來(lai)測(ce)量(liang)工(gong)頻(pin)電(dian)流(liu)比(bi)率(lv)的(de)元(yuan)器(qi)件(jian),西(xi)林(lin)電(dian)橋(qiao)依(yi)據(ju)不(bu)同(tong)的(de)工(gong)作(zuo)場(chang)合(he)和(he)測(ce)量(liang)要(yao)求(qiu),又(you)細(xi)分(fen)為(wei)M型電橋和數字電橋兩種。接下來我們將會對這兩種高壓電容電橋的基本工作原理進行具體分析。
首先我們需要知曉高壓電容電橋的基本工作原理。在日常的運行過程中,當工頻高壓施加在高壓標準電容器和(he)被(bei)測(ce)設(she)備(bei)上(shang)時(shi),即(ji)產(chan)生(sheng)和(he)它(ta)們(men)的(de)電(dian)容(rong)量(liang)和(he)介(jie)質(zhi)損(sun)耗(hao)因(yin)數(shu)成(cheng)比(bi)例(li)的(de)同(tong)相(xiang)及(ji)正(zheng)交(jiao)工(gong)頻(pin)電(dian)流(liu)分(fen)量(liang),這(zhe)兩(liang)個(ge)工(gong)頻(pin)電(dian)流(liu)分(fen)量(liang)經(jing)電(dian)橋(qiao)作(zuo)比(bi)例(li)測(ce)量(liang)後(hou),即(ji)可(ke)得(de)到(dao)被(bei)測(ce)設(she)備(bei)相(xiang)對(dui)於(yu)高(gao)壓(ya)標(biao)準(zhun)電(dian)容(rong)器(qi)的(de)電(dian)容(rong)量(liang)比(bi)值(zhi)和(he)介(jie)質(zhi)損(sun)耗(hao)因(yin)數(shu)差(cha)值(zhi)。下(xia)麵(mian),我(wo)們(men)將(jiang)針(zhen)對(dui)M型電橋和數字電橋的實例進行具體分析。
M型電橋
下圖是M型高壓電容電橋的示例圖。

圖1 M型高壓電容電橋
我們將上圖中所提供的實驗圖改為並聯模型,可以由此注意到Ir與Icx、Icn差90度,因此計算公式為:

在計算出以上公式的數值後,工程師需要調節R4使Uw最小。這時有公式計算為IcnR4=IcxR3,又因為Uw=IrR3,因此可以得出:

由此我們可以計算出M型電橋中的電容量比值和介質損耗因數差值。通過計算,我們可以看到a、b間電壓沒有完全抵消,因此M型電橋也會被稱為不平衡電橋。Uw測量的是絕對值,小介損時電壓很低,難以保證測量精度。
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數字電橋
下圖是數字高壓電容電橋的示例圖。

圖2 數字高壓電容電橋
通過圖4我們可以看出,數字電容電橋與M型電橋所相同的一點是,工程師在測量回路的過程中所需要計算的還是一個橋的值。因此,我們可以將R3、R4兩端的電壓分別經過A/D采樣後送到計算機,然後依據公式求得:

在得出相應數值之後,工程師可以進一步求得試驗型號的介損和電容量。與Mxinggaoyadianrongdianqiaoxiangbi,shuzidianqiaodezuidayoushizaiyutakeyishixianzidongceliang,keyibuchangsuoyouyuanlixingwucha,meiyoufuzadejixietiaojiebujian。chucizhiwai,shuzidianqiaodeceliangzhuyaoyiruanjianweizhu,xingnengyeshifenwending。
總結
高壓電容的電容電橋選擇除了M型(xing)和(he)數(shu)字(zi)電(dian)橋(qiao)之(zhi)外(wai),還(hai)有(you)電(dian)流(liu)比(bi)較(jiao)儀(yi)型(xing)高(gao)壓(ya)電(dian)容(rong)電(dian)橋(qiao)。由(you)於(yu)後(hou)者(zhe)的(de)計(ji)算(suan)方(fang)式(shi)與(yu)西(xi)林(lin)電(dian)橋(qiao)有(you)較(jiao)大(da)的(de)不(bu)同(tong),故(gu)而(er)在(zai)本(ben)文(wen)中(zhong)不(bu)做(zuo)額(e)外(wai)介(jie)紹(shao)。工(gong)程(cheng)師(shi)在(zai)進(jin)行(xing)電(dian)容(rong)電(dian)橋(qiao)選(xuan)擇(ze)時(shi),可(ke)以(yi)在(zai)進(jin)行(xing)精(jing)準(zhun)計(ji)算(suan)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),進(jin)行(xing)類(lei)型(xing)的(de)選(xuan)擇(ze)。
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