Як виміряти ємність і індуктивність

Прилади конкретної оцінки і зіставлення

До вимірювальних пристроїв конкретної оцінки значення вимірюваної ємності відносяться
мікрофарадметри, дія яких базується на залежності струму або напруги в колі змінного струму від значення включеної в неї вимірюваної ємності. Значення ємності визначають за шкалою стрілочного вимірювача.

Найширше для вимірювання характеристик конденсаторів і індуктивностей використовують
урівноважені мости змінного струму, що дозволяють отримати малу похибку вимірювання (до 1%). Харчування моста здійснюється від генераторів, що працюють на фіксованій частоті 400-1000 Гц. В якості індикаторів використовують випрямні або електричні мілівольтметри, також осциллографические індикатори.

Вимірювання створюють балансуванням моста в результаті попеременной підстроювання 2-ух його плечей. Відлік показань береться за лімбах рукояток тих плечей, якими збалансований міст.

Як приклад розглянемо вимірювальні мости, які є основою вимірювача індуктивності ЕЗ-3 (рис. 1) і вимірювача ємності Е8-3 (рис. 2).

Мал. 1. Схема моста для виміру індуктивності

Мал. 2. Схема моста для виміру ємності з малими (а)
і великими (б) втратами

При балансі моста (рис. 1) індуктивність котушки і її добротність визначають за формулами Lx = R1R2C2- Qx = wR1C1.

При балансі мостів (рис. 2) яка вимірюється ємність і опір втрат визначають за формулами

Вимірювання ємності та індуктивності способом амперметра-вольметра

Для вимірювання малих ємностей (менше 0,01 - 0,05 мкФ) і високочастотних котушок індуктивності в діапазоні їх робочих частот широко використовують резонансні способи Резонансна схема зазвичай містить в собі генератор високої частоти, індуктивно або через ємність пов`язаний з вимірювальним LС-контуром. В якості індикаторів резонансу використовують чутливі високочастотні пристрої, що реагують на струм або напруга.

Способом амперметра-вольтметра визначають порівняно великі ємності і індуктивності при харчуванні вимірювальної схеми від джерела низької частоти 50 - 1000 Гц. Для вимірювання можна користуватися схемами рис.
3.

Малюнок 3. Схеми вимірювання величезних (а) і малих (б) опорів змінному струмі

За свідченнями пристроїв повний опір

де

з цих виразів можна знайти

Коли можна знехтувати активними втратами в конденсаторі або котушці індуктивності, вживають схему рис.
4. В даному випадку

Мал. 4. Схеми вимірювання величезних (а) і малих (б) опорів способом амперметра - вольтметра

Вимірювання обопільною індуктивності 2-ух котушок

Вимірювання обопільною індуктивності 2-ух котушок можна зробити за способом амперметра-вольтметра (рис.
5) і способу по черзі з`єднаних котушок.

Мал. 5. Вимірювання обопільною індуктивності за способом амперметра-вольтметра

Значення обопільною індуктивності при вимірюванні за способом амперметра-вольтметра

Вимірювання індуктивності може бути вироблено одним з описаних раніше способів.