Способ измерения собственной емкости катушек индуктивности с низкой добротностью
ОП ИСАН ИЕ
И ЗОБРЕТЕ Н ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
333494
Со!оз Советских
Социалистических
Республик 4 + 4к Р
Зависимое от авт. свидетельства № —.
М. Кл. С Оlг 27/26
Заявлено 14.V111.1970 (№ 1468033/18-10) с присоединением заявки №вЂ”
Приоритет—
Опубликовано 21.111.1972. Бюллетень № 11
Дата опубликования описания 21.1V.1972.
Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров
СССР
УДК 621.317.738 (088.8) Автор изобретения
В. В. Мицуи
Ленинградское производственное объединение «Красная Заря».
Заявитель
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СОБСТВЕННОЙ ЕМКОСТИ КАТУШЕК
ИНДУКТИВНОСТИ С НИЗКОЙ ДОБРОТНОСТЬЮ
С=1 и (U — .I,) 1
Изобретение относится к способам измерения распределенной емкости катушек индуктивности с низкой добротностью, резонансные свойства которых, выражены очень слабо, так как потери энергии магнитного поля на гистерезис и вихревые токи в сердечнике не позволяют получать колебаний при прерывании тока.
Известные способы определения межвитковой емкости индуктивных элементов состоят в том, что через испытываемый индуктивный элемент пропускают постоянный ток в течение времени, достаточного для прекращения переходных процессов образования магнитного поля, затем выключают питание и напряжением самоиндукции индуктивного элемента заряжают межвитковую емкость до определенного напряжения, затем разряжают ее через разрядное устройство до другого напряжения, причем разрядов может быть несколько, и измеряют количество электричества, протекшее через разрядное устройство, а искомую емкость вычисляют по формуле: где: q — количество электричества; п — число разрядов;
U! — напряжение, до которого заряжают межвитковую емкость;
U — нап!ряхкенпе, до которого разряжают ме квитковую емкость.
Для повышения точности измерения за счет увеличения разности U! — U2 и увеличения
5 быстродействия за счет сокращения числа разрядов по предлагаемому способу межвитковую или собственную емкость определяют из соотношения максимального напряжения самоиндукции на катушке индуктивности с
10 собственной емкостью и хта ксимального напряжения самоиндукции с параллельно подключенной эталонной емкостью при прерывании постоянного тока, проходящего через катушку индуктивности. Каким бы сложным
15 ни было распределение паразитных емкостей в катушке пндуктивностп IIpH измерении емкости, по данному способу определяется собственная емкость, т. е. некая эквивалентная сосредоточенная емкость, приведенная к за20 жимао! катушки !!Ндуктпвности, например, к выводам обмотки электромагнитного реле.
На чертеже представлен вариант устройства, реализующего предложенный способ.
Катушка индуктивности 1 с ферромагнитg5 ным сердечником, собственной емкостью 2 и омическим сопротивлением 8 подключена к устройству через разъемы 4 или подсоединена любым другим известным приемом. В состав устройства входит источник б постоянного зв тока, показанный в виде батареи для того, 3 чтобы подчеркнуть, что в данном устройстве желательно применять источник питания с низким внутренним сопротивлением, реле б запуска, кнопка 7 запуска реле б от .источника 8 питания, контакт 9 реле б, тумблер 10 для подключения эталонной емкости 11, разьем 12 или другое известное устройство для подключения импульсного вольтметра 18 нли другого измерительного устройства, предназначенного для этих целей, например, осциллографа, На чертеже показаны также паразитные емкости, которые необходимо учитывать при обработке результатов замеров: входная емкость 14 измерительного вольтметра И, емкости монтажа 15 и lб устройства, приведенные к разъемам 4 катушки индуктивности.
В данном устройстве в качестве контакта 9 используется ртутный контакт, хотя можно применить и электронный ключ, который, как и ртутный контакт, отличается высокой скоростью отключения нагрузки от источника питания и отсутствием дребезга.
При отключении катушки индуктивности от источника 5, контактом 9, реле б магнитная энергия катушки переходит в энергию электрического поля собственной емкости и оказывается равной с,. и>
2 где: Ck — собственная емкость катушки индуктивности;
Uf — амплитуда напряжения самоин-! дукции на собственной емкости в момент отключения, которая определяется импульсным вольтметром И.
Затем тумблером 10 параллельно исследуемой катушке подключают эталонную емкость 11, замыкают контакт 9, а затем повторяют процесс определения амплитуды напряжения самоиндукции на,конденсаторе, емкость которого равна сумме собственной емкости катушки и эталонной емкости. Энергию электрического поля при повторном измерении определяют формулой: (Ск+ г эт) кэ
W., э>—
У
333494 ии U,, то в энергию элекпреобразуется одинаковая в магнитном поле энергии, f I. I È так и при измерен трического поля часть запасенной т. е. 1V.„ с, ь, "1
<с,, C3Ä) U 0 откуда
Предмет изооретения
Способ измерения собственной емкости катушек индуктивности с низкой добротностью, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения процесса измерения, через катушку индуктивности прону.скают постоянный ток в течение времени, превышаю40 щего время переходных процессов включения, затем отключают ток от катушки с собственной емкостью, параллельно катушке индуктивности подключают эталонный конденсатор, вновь через катушку индуктивности пропускают постоянный ток такой же величины, обрывают цепь питания и подсчитывают искомую емкость по формуле
Устройство работает следующим ооразом.
Через разьем 4 подключают катушку индуктивности в цепь питания от источника о через контакт 9, затем нажимают на кнопку. 7, при
20 этом срабатывает реле б и размыкает контакты 9, а импульсный вольтметр фиксирует напряжение U,, Затем отпускают кнопку 7, записывают показания импульсного вольтметра и тумблером 10 подключают эталонную емкость Il к .катушке инду.ктивности.
Для получения второго замера приводят импульсный вольтметр в исходное состояние и нажимают на кнопку. 7 и далее, как в первом замере. Полученные данные замеров U, и
U,. используют для вычисления собственной емкости С„по формуле (1).
60 где С, — собственная емкость катушки пндуктивности;
C„. — эталонная емкость;
U,, — амплитуда импульса напряжения самоиндукции на сооственной емкости кату.шки с параллельно подключенным эталонным конденсатором известной емкости.
Так как потери энергии магнитного поля катушки на гистерезис и вихревые токи в сердечнике одинаковы как при измерении Uf,.f где C„ — емкость эталонного конденсатора;
U, — амплитуда импульса на пряжения самоиндукции на собственной емкости катушки;
U, — амплитуда импульса напряжения самоиндукцпи на собственной емкости катушки с параллельно под.ключенным эталонным конденсатором известной емкости.
333494
Составитель Л, Устинова
Редактор С. Хейфиц Техред Л, Богданова Корректор В. )Колудева
Заказ 1932 Изд. № 443 Тираж 448 Подписное
ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мшшстров СССР
Москва, )К-З5, Раушская наб. д. 4/5
Загорская типография
