VÝKOVÝ MATEIÁL Identifikační údaje školy Číslo projektu Název projektu Číslo a název šablony Autor Tematická oblast Číslo a název materiálu Anotace Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 266, 407 47 Varnsdorf, IČO: 88874..07/.5.00/4.076 Pro vzdělanější Šluknovsko 2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím IT 020 Bc. David Pietschmann. Elektrická měření VY_2_INOVAE_020_06 Měření kapacity Přehled metod měření kapacity, vyhodnocení chyb měření Vytvořeno 4.. 202 rčeno pro Elektrotechnika,. ročník Přílohy
Měření elektrické kapacity Bc. David Pietschmann Ohmova metoda Přehled metod Můstkové metody Číslicové měřiče Metody pro měření elektrolytických kondenzátorů
Měření elektrické kapacity Přehled metod Ohmova metoda - vychází z Ohmovy metody, nepřímá metoda, měříme proud a napětí Můstkové metody - např. Scheringův můstek, transformátorové můstky - modifikace Scheringova můstku pro měření vysokonapěť. kondenz. Číslicové měřiče - převodníky admitance fázor napětí s O - převodník kapacita čas s O Metody pro měření elektrolytických kondenzátorů - stejnosměrné předpětí použito v Ohmově metodě, vybíjecí metoda
Ideální a skutečný kondenzátor I I c c IDEÁLNÍ vykazuje pouze el. kapacitu žádný další odpor a ind. fázově se napětí zpožďuje za proudem o 90 (proud nabíjí kondenzátor zvyšuje se napětí) Kondenzátor vykazuje impedanci danou pouze jalovou složkou, j převrácená hodnota impedance admitance Y dána kapacitní susceptancí B. Y B j j
Ideální a skutečný kondenzátor II I c I I SKTEČNÝ - nejčastěji paralelní náhr. schéma (paralelně svodový odpor) - nenulový ztrátový úhel δ(i ztrátový činitel tg δ) - celkový proud dán dvěma složkami (jal.kap. a činný svod.) - napětí je zpožděno za proudem méně než o 90 c Y j j G jb j j cos G Y
Náhradní schémata kondenzátoru p p tg Paralelní (častější) trátový činitel (dissipation factor D) je dán: p p p p s s tg Sériové trátový činitel (dissipation factor D) je dán: s s s s Vztahy pro přepočet paralelních parametrů na sériové (a naopak): 2 2 p( tg ) s p( tg ) s 2 tg
Ohmova metoda měření kapacity G I I A 2f A I A I I V A V 2f c nepřímá metoda vychází z Ohm. zák. pro informativní měření měření zatíženo chybou metody vlivem spotřeby voltmetru - početní korekce - zvýšení odporu větve voltmetru (NS) u středních a větších kapacit lze zanedbat svodový odpor, pak platí: kor I A V 2f
Scheringův můstek ] Im[ ] Im[ ] e[ ] e[ 2 4 2 4 4 j j j j 4 IV A využití především jako rozvážené můstky s kapacitními senzory frekvenčně nezávislý (viz vzorce) pro vyvážení můstku musí být splněny obě podmínky rovnováhy: Při vyvážení platí: 4 4
Převodník admitance fázor napětí G I 2 N složky napětí 2 se měří vektorvoltmetrem, r se přivede na jeho referenční vstup r I _ + 2 pokud je e{ 2 } ve fázi s r a Im { 2 } kolmé k r, platí 2 I I2 ry N Y G j G e[ 2] Im[ 2] r N r N
Převodník kapacita čas u N _ + I (t) + _ 2 2 (t) použití v nejjednodušších měřičích kapacity (multimetry) Výstupní napětí z integrátoru vstupuje do komparátoru s hysterezí Kapacita nastavuje rychlost integrace, platí totiž + - t T t 2 u (t) 2 u (t) I t u I ( t) N t 0 ( ) dt k Pro časový interval T, který lze měřit čítačem platí T 2 a tedy N T 2 N
Měř. elektrolytických kondenzátorů A p + V N N p s + s p c V kondenzátor nutno polarizovat D napětím zanedbáme-li ztráty v kondenzátoru, platí I můžeme vyjádřit kapacitu kondenzátoru S : s I Pro přesnější měření je lepší pro měření obou napětí použít vektorvoltmetr ( ref primární vinutí napájecího transformátoru). S N N
Děkuji za pozornost. Kontakt: Bc. David Pietschmann d.pietschmann@vosassvdf.cz 42 5 047
droje () Haasz, Sedláček: Elektrická měření Přístroje a metody, Nakladatelství ČVT, Praha 2005, ISBN (2) Furka, D. Elektrická měření Laboratorní cvičení Silnoproudá laboratoř, VOŠ a SPŠ Varnsdorf, Varnsdorf 2006 () Hejtmanová, D., Draler K., Kašpar P., Šimůnek M.: Elektrická měření laboratorní cvičení, Vydavatelství ČVT, Praha 200, ISBN 80-0-02289-7
Metodika V úvodu hodiny opakování (ústní, případně písemné) chyby a nejistoty měření měření napětí a proudů, měření odporu motivace Výklad doprovázený prezentací Provedení zápisu ávěrečné opakování