冲击电流计测量电容与高阻 (讲义 )

用数字积分式冲击电流计测量电容与高阻

冲击电流计常用于测量电量,而不是电流。例如,电路在短时间内脉冲电流所迁移的电量、静电电量等。本质上讲，是对脉冲电流的积分测量。因此冲击电流计还可间接地测量磁感应强度、电容、电阻等。

本实验采用新型的数字积分式冲击电流计进行测量。其原理是对输入的脉冲电流信号，用高速数字电路进行采集，计算其面积。这种方法相对于一般的电容积分峰值保持式测量电路，具有很大的优势，原因是干扰脉冲对整体面积的影响可以被很大程度上均和而抵消，但对于峰值保持式积分器，干扰脉冲将严重影响其测量结果。

本实验将通过电量的测量，学习电量与电流、电压、电容、电阻等物理量的关系。通过比较法测量电容和放电法测量高阻，拓展冲击电流计的应用，丰富了电磁学实验的内容。

【实验目的】

1、学习数字积分式冲击电流计的使用方法。

2、比较法测量电容。

3、掌握RC 放电法测量高阻的原理，并测量高阻。

【实验仪器】

1、DQ-3数字积分式冲击电流计

2、DHDQ-3A 冲击法电容与高阻测量仪，含标准电容、待测电容、高值电阻、直流电源、放电开关、同步计时秒表等。

【实验原理】

1、用冲击电流计测量电容的原理

在图1中，电源E 用于给电容提供充电电源。要求其具有较高的电压稳定度，且其内阻要足够小。开关K 1用于换向，需要时可以进行正反向测量，以提高测量准确度。开关K 2用于选择充电与测量，K 3用于选择标准与被测电容。对K 2、K 3开关的要求是绝缘电阻要高、断路间隙小、接触抖动小，否则抖动和漏电阻将可能会影响测量结果。

K 3置于“标准”，K 2置于“充电”，则电源E 对标准电容C N 充电。标准电容C N 上所充电量为：Q 0=C N U 。将K 2置于“测量”挡，则C N 向冲击电流计Q 放电，由于冲击电流计具有一定的内阻，故而在一定的时间内完成放电。冲击电流计完成电量的测量，并显示。

将K 3置于“被测”，K 2置于“充电”，则电源E 对标准电容C X 充电。被测电容C X 上所充电量为：Q X =C X U 。将K 2置于“测量”挡，则C X 向冲击电流计Q 放电。冲击电流计完成电量的测量，并显示。

忽略漏电阻和电源E 的变化，则有Q 0/Q X =C N /C X 。由于C N 为已知值，故可求得：

N 0

X C Q Q C

（1） 2、RC 放电法测高阻

图 1 用冲击电流计测量电容图 2 用冲击电流计测量高阻

高阻一般是指大于106

Ω的电阻。用数字电阻表或伏安法测量高电阻时，因为数字表的输入电流或因电流非常小的原因，造成测量失准。借助于高性能的数字冲击电流计，用放电法测量高阻是一种较为准确

的方法。将待测高阻与已知电容组成回路，在电容放电时测量电容上的电量（或电压）随时间的变化关系，确定其时间常数，在已知标准电容容量的情况下，可确定高阻的阻值。其原理如图2所示。

在图2中，开关K 2、K 3是一个双刀三位开关，其绝缘电阻高、断路间隙小、接触抖动小，测量工作过程如下：

C N 充电：K 3置于“标准”，K 2置于“充电”，假设E 的内阻为5欧，标准电容的值为1uF ，则时间常数为5us ，在30～50us 内，电容充电完成。所以只要将K 2置于“充电”位置很短时间，就可认为充电完成。同时K 2的另一组开关接通计时器S 的“复位”端，计时表示值回零。

C N 放电：K 3置于“高阻”端，一组开关接至C N 不变，另一组开关接至“开始/停止”端，准备进行计时。将K2置于“放电”端，RX 就并联到C N 两端，电容开始放电；同时，K 2的另一组开关接通计时器S 的“开始/停止”端，计时器开始计时。由于K 2的两组开关是联动的，所以确保了放电与计时的同步性。由于K 2、K 3使用了高绝缘性能的开关，而且C N 本身的绝缘电阻很高，所以实验中切换开关时，开关动作快慢并不会明显影响计时准确度，这降低了操作难度，并提高了测量准确性。

测量：放电一段时间后，将K 2切换到“测量”端，C N 向冲击电流计放电，并断开RX ，以免在冲击电流计测量期间C N 向R X 放电。同时K 2的另一组开关再次接通计时器S 的“开始/停止”端停止计时；也由于K 2的两组开关是联动的，所以确保了冲击电流计测量与计时停止的同步性。

在上述的测量过程中，设放电时间为t ，则在t 时刻电容C 上的电量Q 、电压U 和RC 回路中的电流I 之间满足： CU Q =；其中RI U = dt

dQ I -=

其中负号表示随着放电时间的增加，电容器极板上的电荷Q 随之减少。注意：Q 、U 、I 三个量都是时间的函数。

设初始条件为：t =0时，Q=Q 0，则电容上电量随时间的关系：RC

q dt

dQ -=。即RC

t e

Q Q -=0 (2)

式中RC 称为时间常数，一般用τ表示，其物理意义为：当t=τ=RC 时，电容上的电量由t=0时的Q 0

下降到0.368Q 0，它决定放电过程的快慢。τ时间常数越大，放电越慢；反之，τ越小，放电越快。

对应的放电曲线见图3

图3 Q ～t 曲线图4 lnQ ～t 曲线

对(2)式取自然对数有：

0ln ln Q RC

Q +-

= (3) 根据式（3）可知ln Q 与t 成线性关系，见图4。其直线斜率就是RC

-，根据已知标准电容值就可以求得R 的大小。

【实验内容】

1、用冲击电流计测量电容

按图1连接线路，接好冲击电流计、分别测量C N 和C X 。在测量C N 和C X 为10 uF 、1 uF 、01uF 时所选电压分别对应3V 、15V 和15V ，使Q=CU 值的大小在冲击电流计的量程范围内。

1.1 K 1置于“正向”，K 3置于“标准”，K 2置于“充电”，则电源E 对标准电容C N 充电。将K 2置于“测

Q lnQ Q

Q 0

0.368

量”挡，则C N向冲击电流计Q放电。冲击电流计完成电量的测量，自动显示Q的大小并保持，直到下一次测量。记录这个Q0值。同一个电容值在同样的电压下测量5次电容值，并以平均值作为Q0。

K1置于“反向”后和前面同样的操作测量。取K1正向和反向的电量的测量值的绝对值取平均作为该测量的最终值。

我们分别测量3个标准电容的饱和电量值。

1.2 将K3置于“被测”，K2置于“充电”，则电源E对标准电容C X充电。将K2置于“测量”挡，则

C X向冲击电流计Q放电。冲击电流计完成电量的测量，自动显示Q的大小并保持，直到下一次测量。同一个待测电容值在同样的电压下测量5次，并以平均值作为Q x。

我们分别测量3个待测电容的饱和电量值（表盘上的待测电容的数值仅仅作为参考）。

用公式（1）计算C X值。

2、用冲击电流计测量高阻

按图2接线，接好冲击电流计、C N和R X，测量R X=100 MΩ的电阻时，选择C N=1 uF，选择电压为5V。

具体操作步骤为：

C N充电：K3置于“标准”，K2置于“充电”，同时K2的另一组开关接通计时器S的“复位”端，计时表示值回零。

C N放电：K3置于“高阻”端，一组开关接至C N不变，另一组开关接至“开始/停止”端，准备进行计时。将K2置于“放电”端，R X并联到C N两端，电容开始放电；同时，K2的另一组开关接通计时器S的“开始/停止”端，计时器开始计时。

测量：放电一段时间后，将K2切换到“测量”端，C N向冲击电流计放电，并断开R X。同时K2的另一组开关再次接通计时器S的“开始/停止”端停止计时；记录下时间t和Q值。

将测量时间取为5s、10s、20s、30s、40s。每个放电时间分别测5次K1置于“正向”和K1置于“反向”的充电条件。将测量结果取平均。

另外学生要自行考虑一个方案，以使时间常数τ=R X C N在10～100s之间。τ太大，则测量时间过长；τ太小，计时容易产生误差。再根据C N值，选择合适的电源E的电压值U，使Q=C N U值的大小在冲击电流计的量程范围内，否则不能有效测量。因此大家在理论指导下得出一个高阻比较好的测量条件。

【数据处理】

1、用冲击电流计测量电容

2、用冲击电流计测量高阻

用EXCEL软件的图表功能，可以对上述的测量结果进行Q N-t曲线的指数函数拟合，或者lnQ N-t曲线的直线拟合。或者用带直线拟合功能的计算器，可以对lnQ N-t曲进行直线拟合。根据直线斜率即可求得R X C N值，最后求得R X值。

DHDQ-3A 冲击法电容与高阻测量仪技术说明书

本实验仪可以配合冲击电流计,进行电容和高阻的测量。由于使用了比较法，在以较高准确度的标准电容为基准的前提下，可以获得较高准确度的测量结果；用经典的RC放电法，可以较为准确地测量106～1010量级的高阻。更为重要的是，通过使用这个仪器进行实验，可以掌握在其他电磁学实验中欠缺的电量这个物理量的内涵，以及电量与电容、电压、电流、时间等量纲的传递关系。借助于新型的高性能数字冲击电流计，可以重建冲击电流计在电磁测量中的重要地位，拓展更多的与冲击电流计相关的实验内容，例如磁性材料的测量、磁场的测量等等。

为了进行电容与高阻的测量，仪器提供了一组高稳定性的低内阻电源，在比较测量的时间内其电压值能基本维持不变，由于其具有较小的内阻，所以充电时间快，负载特性好。

仪器没有使用可调式电容箱，而是提供了三个量值的高性能CBB标准电容，这有利于减小分布电容的影响，可获得更好的准确度。必要时也可以外接更高等级的标准电容。

为了实验的方便，仪器还内置提供了被测电容和被测高阻。需要提醒的是，被测电容和被测高阻并不具有精确的量值，仪器给出的仅是名义值。当然，外接的被测电容和被测高阻也可以方便地连接到本仪器进行测量。

主要技术性能:

1、直流稳压源

输出电压：0-19V可调，电压稳定度：2×10-5/10min，负载稳定度：1×10-4。

输出电流：最大30mA，最大等效内阻：5Ω。

数字电压表：三位半数显。分2V，20V两个量程。

换向开关：已在内部连接，有正向、断、反向三档。，经反向后的电压从“直流稳压源”的两个接线柱输出，可以用于接到更精确的电压表，或者其他合适的用途。

2、测量元件

标准电容：分0.1、1、10uF三档，其不准定度为：±0.5%。相应的电容通过连线与“C N”的右侧接线柱相连即可。需要外接标准电容时，断开内接标准电容，连接至“C N”两端接线柱即可。

被测电容：其名义值为0.1、1、10uF三种。相应的电容通过连线与“C X”的右侧接线柱相连即可。需要外接被测电容时，断开内接被测电容，连接至“C X”两端接线柱即可。

被测高阻：其名义值为1MΩ、10 MΩ、100 MΩ三种。相应的电阻通过连线与“R X”的右侧接线柱相连即可。需要外接被测高阻时，断开内接被测高阻，连接至“R X”两端接线柱即可。

3、计时秒表

计时范围：量程1：999.99s，分辨率：0.01s；量程2：9999.9s，分辨率：0.1s

量程3：99999s，分辨率：1s，三量程自动转换。

4、转换开关

密封式高性能无油开关，避免长期使用后绝缘下降。绝缘电阻：≥10000MΩ。

内部是两刀三位的联动开关，通过合理的线路连接，完成充电、放电、测量和同步计时功能。具体原理见面板线路图。

铝电解电容的耐压测试方法

电解电容器的耐压测试方法电解电容器耐压测试及应用电容的耐压，表示电容在一定条件下连续使用所能承受的电压。如果加在电容上的工作电压超过额定电压，电容内部的绝缘介质就有可能被击穿，造成极片间短路或严重漏电。因此，电容的工作电压不能大于其额定耐压，以保证电路可靠工作。对于电解电容器，漏电流是性能指标中重要的一项。电解电容的漏电流与电压的关系密切，漏电流随工作电压的增高而增大。当工作电压接近阳极的赋能电压时，漏电流会急剧上升。通过测试电解电容的漏电电流，可以推算出它的极限耐压和额定耐压，对于电路中电容耐压的取值，有直接的参考意义。根据这个原理，笔者设计并制作了～款电容耐压测试仪，其线路简单、成本低廉、制作容易，较好地解决了业余条件下电容耐压测试的问题。变压器T1和T2型号相同，背靠背对接，提供高低压两组电源，并起到隔离作用。低压的经整流滤波后，由R1、DWl、Q1、Ral～Ral 1组成电流可调的恒流源。高压的经整流滤波后由Rbl～RblO、DW2分压，Q2输出可调的直流电压。使用时选择合适的电压Uc和电流Jc，将被测电容接到Cxa、Cxb两点上，此时会看到电压表指针缓慢偏转，达到一定的位置后静止，指针所指的电压即为该电容在漏电电流为lc时所承受的耐压。波段开关K3、K4（各单挡11位）分别是测试电压和电流（即漏电流）选择开关，其测试量程如表1所示。表2为测试电路中的元件清单。一、测试电路的使用方法 1.将测试电压调到比电容额定电压高一些的挡位。如测试35V的申容。可将挡位放到64V，测试50v的电容，可将挡位放到64M或96V.挡位高一些对测试结果影响不大，只是挡位越高，三极管Q1的功耗相应会大一些。 2.选择合适的测试电流。测试电流应根据电容容量来选择，容量越大测试电流也越大。对于4700μF以上的电容，可选择大于10mA的测试电流；对于1000～4700μF的电，容，可选择5mA左右的测试电流：对于10μF以下的电容，可选择0.2～1mA的测试电流。 3.红色鳄鱼夹接电容正极，黑色鳄鱼夹接电容负极。接好后看到电压表指针先匀速缓慢偏转。正常情况下偏转位置应超过额定电压，当达到某一值时其指针偏转变慢，并且越来越慢，最终静止下来，此时电容的漏电流等于Q1集电极的恒流电流，电压表所指示的电压，为此电容在漏电电流为Ic时所承受的耐压，可粗略认为是该电容的极限耐压。 4.测试完毕后将开关K2闭合，待电容放电后取下。表3是利用附图的测试电路测量的部分电解电容器的产品实例。二、测试经验总结 1.电容容量越大，测试电流（漏电流）也应相应变大。国产的铝电解电容器，在额定电压6.3～450V，标称容量10～680μF时，漏电流可按下列公式计算：I≤（KxCxU）／1000公式中：I为漏电流（mA）；K为系数（20℃±5℃时，K=O.03）；U为额定工作电压（V）；C为标称容量（μF）； 2.由于电解电容器只能单向工作，如将电解电容正负端接反测试，在5mA电流下测试其电压会极低，大约只有4V 左右。 3.长期不用的电解电容器，由于氧化膜的分解，容量、耐压都有一定的衰减，在第一次使用时，应先加低压（1／2额定耐压）老化一段时间（等效电解电容器的赋能）。 4.同样的容量和耐压的电解电容器，其体积较大、分量较重的一般耐压性能更好些；同样的容量和耐压的电解电容器，其相同的测试电流，电压指针偏转快的，漏电流较小。 5.正品电解电容极限耐压一般为其额定电压的120％左右。 6.当工作电压高于额定电压时，电容就较容易击穿。因此选用电解电容时，应使额定电压高于实际工作电压，并要预留一定的余量，以应付电压的波动。一般情况下，额定电压应高于实际工作电压的10％～20％，对于工作电压稳定性较差的电路，可酌情预留更大的余量。 7.使用本电路测试电解电容器，不会造成电容的损坏。三、测试电路的改进 1.由于没有购买到合适的电压表头，DC250V以上挡不能指示。如果能够换成DC320v表头就比较理想。表头量程也不宜太大，否则会降低分辨率，用这样的表头去测试低耐压电容时，会造成读数偏差太大。 2.为了取得更准确的测试电压，可将Rbl～Rbl0分压电阻换成相应稳压值的稳压管（加限流电阻）或多圈精密可调电阻。 3.V1若换成数字式电压表，电压读数将更加直观、精确。不过需另外加装一组DC5v浮动电源。

51单片机做电容测量仪解析

第十三届“长通杯”大学生电子设计竞赛电容测量仪（A题） 2016年5月14日

摘要电容测量仪装置是一种精度高、测试范围宽、操作简便、功能完善的电容测量仪。随着科技的不断发展，电容在电路中有着越来越多的应用，其容量大小直接决定着电路的稳定性和准确性。因此，电容值的的测量在日常使用中不可避免。为了深入了解和学习52单片机的功能，本设计采用STC89C52和555振荡器为主要元件对电容进行测量。先将555设计为多谐振荡器产生输入脉冲信号，然后利用单片机对脉冲进行中断计数，再使用公式计算出电容值。在多谐振荡器终端加一个HD74LS08（二输入与门）稳定输出波形，从而使测量中更精确。多谐振荡器会因为连接电阻值的不同而产生的方波的频率不同，从而可以变换档位测量容量差距较大的电容。如果在工程问题中想寻找出符合要求的电容，便可通过矩阵键盘输入相应的电容值的范围，以方便筛选。当电容测定完以后，其数值通过LCD1602显示出来，以便阅读。关键词：STC89C52单片机；电容测量；555定时器；LCD1602；

目录 1系统方案...................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.1 电容测量仪的论证与选择.............................................................. 错误！未定义书签。 1.2 控制系统的论证与选择.................................................................. 错误！未定义书签。2系统理论分析与计算.................................................................................. 错误！未定义书签。 2.1 设计方案的分析............................................................................ 错误！未定义书签。 2.1.1利用电容器放电测电容实验原理................................ 错误！未定义书签。 2.1.2利用放电时间比率来测电容......................................... 错误！未定义书签。 2.1.3利用单片机测脉冲来测时间常数RC再计算电容.错误！未定义书签。 2.2 电容的计算...................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2.1 计算振荡周期....................................................................... 错误！未定义书签。 2.2.2 计算频率............................................................................... 错误！未定义书签。 2.2.3 计算Cx ................................................................................. 错误！未定义书签。3电路与程序设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。 3.1电路的设计....................................................................................... 错误！未定义书签。 3.1.1系统总体框图........................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.2系统框图................................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.3总程序框图............................................................................ 错误！未定义书签。 3.1.4电源........................................................................................ 错误！未定义书签。 3.2程序的设计....................................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.1程序功能描述与设计思路.................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2程序流程图............................................................................ 错误！未定义书签。4测试方案与测试结果.................................................................................. 错误！未定义书签。 4.1测试方案........................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2 测试条件与仪器.............................................................................. 错误！未定义书签。 4.3 测试结果及分析.............................................................................. 错误！未定义书签。 4.3.1测试结果(数据) ..................................................................... 错误！未定义书签。 4.3.2测试分析与结论.................................................................... 错误！未定义书签。附录1：电路原理图...................................................................................... 错误！未定义书签。

用示波器测电容实验报告

用示波器测电容摘要：电容在交流电路中电压发生了变化，相位也发生了变化，而通过示波器可以清楚的观察到这些变化，本实验利用示波器和电容的交流特性，通过实验得出谐振频率的特殊值进而通过公式计算，得出电容器的电容值大小。关键词：电容RLC谐振频率阻抗相位差电流峰值一、引言电容是电容器的参数之一，对于解决生活及实验中的实际问题，有着很重要的作用，不同电容的电容器因所需不同而被应用在不同的地方，在实验中测电容器的电容，已成为大学物理实验中很重要的一个环节，在此实验中，我们用示波器测量电容的容量，该方法操作简单，且能加深我们对电容和电容性质的理解，巩固我们所学的知识。二、实验任务利用示波器测量电容器的电容量C。三、实验仪器 200欧姆电阻一个，10mH电感一个，信号发生器一台，双踪示波器一台，面包板一个，电容一个，导线若干。四、实验原理测RLC谐振频率 RLC串联电路如图1所示：所加交流电压U（有效值）的角频率为w，则电路的的复阻抗为: 复阻抗模为: 复阻抗的幅角: 即该电路电流滞后于总电压的位差值。回路中的电流I（有效值）为上面三式中Z﹑﹑I均为频率f（或角频率，）的函数，当回路中其他元件参数取确定值的情况下，它们的特性完全取决于频率。图2（a）（b）（c）分别为RLC串联电路的阻抗，相位差，电流随频率的变化曲线。

其中（b）图-f曲线称为相频特性曲线；（c）图i-f曲线称为幅频特性曲线。由曲线图可以看出，存在一个特殊的频率特点为（1）当f<时，<0,电流相位超前于电压，整个电路呈电容性。（2）当f>时，>0,电流相位滞后于电压，整个电路呈电感性。（3）当时，即或时，=0，表明电路中电流I和电压 U同相位，整个电路呈纯电阻性。这就是串联电路谐振现象，此时电路总阻抗的模最小，电流达到极大值，易知只要调节f﹑L﹑C中任意一个量，电路就能达到谐振。根据LC谐振回路的谐振频率或可求得。五、实验内容（或步骤） 1.电路连接如图1，其中L=10mH,R=,U=2V。 2．用万用电表测出待测电容。 3．调节信号发生器的频率同时观察两端电压变化，当调至某一频率时，电压最大，测得这个最大值及信号的周期（或频率）。 4.由这个最大值的周期（或频率）计算出电容的值。六、数据处理和分析测RLC谐振频率数据记录表 5.9 6.9 7.9 8.910.911.912.913.914.915.916.917.9 f (KHZ) 331362393412434442431421402390381372 (mv)

电容电流测试报告

XZZNDQAQ-2014-019 某某煤矿集团西风井35kV变电所6kV电网单相接地电容电流测试报告徐州智能电气安全研究所二〇一四年四月

编写：审核：审批：

1. 测量方案 1.1. 测量原理电网对地电容电流常用的测量方法有：单相直接接地测量法、单相经电阻接地测量法、附加电容测量法和注入法等。其中单相直接接地测量法属于直接测量方法，其它属于间接测量方法。本次测试采用单相经电阻接地测量法，该方法有简单、易实施、测试过程安全、测量精度高、测试时间短、对电网冲击小等优点，并且适用于中性点非有效接地系统各种中性点接地形式，具体原理如下。 R 图1-1 中性点不接地电网绝缘参数测量模型上图为中性点不接地电网的绝缘参数测量模型，C 、r 分别为各相对地电容和绝缘电阻。考虑到试验的安全性，采用电网单相经电阻接地的方法，电网的一相经接地电阻和电流表接地。接地电阻R 根据电网类型一般在500~1000Ω范围选取，接地电流控制在几安培范围，测量必要的参数，即可求出电网单相直接接地时的接地电流。电网单相接地电流是电网对地总的零序电流之和，理论推导可知，不管是直接接地，还是经过电阻接地，电网对地总的零序电流（接地电流）是同零序电压成正比关系。因此，测量出电网单相经电阻接地时的零序电压，就能得到单相电网直接接地的电流。其计算公式是： 2 02 l E R U I I U （1-1）式中：I E 为电网单相直接接地电流 U l2为电压互感器二次线电压 U 02为电网单相经电阻接地时的二次零序电压 I R 为电网单相经电阻接地的电流因此，只要测得电网的二次线电压、零序电压、单相经电阻接地时电阻流过

电解电容器测试方法详解

电解电容器测试方法详解 1目的为了规范电解电容器来料检验及抽样计划，并促进来料质量的提高，特制定该检验规范。 2适用范围适用于本公司IQC对电解电容器来料的检验。 3准备设备、工具：所需工具及其规格型号如表一所示：表一（工具规格型号）品名规格/型号数量品名规格/型号数量调压器0V～450V/三相1台电流表UNI-T 1台万用表FLUKE-117C 1台游标卡尺mm/inch 1把电桥测试仪Zen tech 1台双综示波器LM620C型1台高低温交变湿 1台温度计1支热试验箱 4外观物理检测 4.1首先需检查待测电容是否有正规的《产品规格说明书》，其中需包括产品名称、规格型号、安装尺寸、工艺要求、技术参数以及供应商名称、地址及其联系方式，以确保此批次产品是由正规厂商提供。电容器上的标识应包括：商标、工作电压、标准静电容量、极性、工作温度范围。4.2参考《产品规格说明书》的工艺参数，观察电容的外观、颜色、及其材质等参数是否与其所标注的工艺指标一致。 4.3用游标卡尺对电容的安装尺寸进行确认，确保电容的直径、高度以及引出端的直径与间距等参数在产品工艺的误差范围之内，且外观尺寸要符合本公司选用要求。 4.4 检查电容的外观，确保其外观整洁、无明显的变形、破损、裂纹、花斑、污浊、锈蚀等不良状况；且其标识清晰牢固、正确完整。 4.5检查其引出端子，保证其端子端正、无氧化、无锈蚀、无影响其导电性能等状况，且引出端子无扭曲、变形和影响插拔的机械损伤。 4.6 检查电解电容标注的生产日期不应超过半年，并作好记录。 5容量与损耗测试 5.1用电桥测试其实际容量与标称容量是否一致（电解电容一般会有±20%的误差范围），其损耗角正切值tanθ(即D值)大小是否符合国家标准（电解电容器tanθ≤0.25）。 5.2对Zen tech电桥测试仪的使用方法：正确连接电源以后，按“POWER”键开启测试仪的工作电压；按“LCR”键选择测试类型（L：电感，C：电容，R：电阻）。

配电网电容电流计算

配电网电容电流计算一、概述目前,电容电流得测定方法很多，通常采用附加电容法与金属接地法进行测量与计算,但前者测量方法复杂,附加电容对测量结果影响较大,后者试验中具有一定危险性。目前,根据各种消弧线圈不同得调谐原理,有多种间接测量电网电容电流得方法。其根本思想都就是利用电网正常运行时得中性点位移电压、中性点电流以及消弧线圈电感值等参数,计算得到电网得对地总容抗，然后由单相故障时得零序回路,计算当前运行方式下得电容电流。在实际运行中,对于出线数较多、线路较长或包含大量电缆线路得配电系统,当其发生单相接地故障时,对地电容电流会相当大,接地电弧如果不能自熄灭，极易产生间隙性弧光接地过电压或激发铁磁谐振,持续时间长,影响面大,线路绝缘薄弱点往往还会发展成两相短路事故。因此,DＬ/T620-1997《交流电气装置得过电压保护与绝缘配合》规定：3~10kV钢筋混凝土或金属杆塔得架空线路构成得系统与所有３５kV、66ｋV系统,当单相接地故障电流大于１０A时应装设消弧线圈;3~１0kV电缆线路构成得系统,当单相接地故障电流大于3０Ａ,又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。消弧线圈一般为过补偿运行(即流过消弧线圈得电感电流大于电容电流),也就就是说装设得消弧线圈得电感必须根据对地电容电流得大小来确定,以防止中性点不接地系统发生单相接地而引起弧光过电压。故障后,消弧线圈必须快速合理地补偿电容电流,以使接地电弧快速自熄,所以消弧线圈应实时跟踪电网运行方式得变化,在电网正常运行时,测量计算当前运行方式下得电容电流,以合理调节消弧线圈得出力。显然，电网电容电流得计算精度,将直接影响消弧线圈得调谐与补偿效果。随着电力系统对安全可靠性要求得日益提高，用户对消弧线圈调谐精度与补偿效果得要求也越来越高。而现有得各种消弧线圈自动跟踪补偿装置中所采用得计算理论与方法,无法很好满足用户得要求。要提高消弧线圈得调谐精度与补偿效果,首先就要进一步提高电容电流得计算精度。本章对电容电流得计算理论与计算方法作了进一步深入得研究,减小与消除了对地容抗计算得误差,并计及电网不平衡对电容电流计算得影响,提高了电容电流得计算精度。

电容传感器测量电路

第一部分引言本设计是应用于电容传感器微小电容的测量电路。传感器是一种以一定的精度把被测量转换为与之有确定对应关系的、便于应用的某种物理量的测量装置。传感器在发展经济、推动社会进步方面有着重要作用。电容式传感器是将被测量转换成电容量变化的一种装置，可分为三种类型：变极距（间隙）型、变面积型和变介电常数型。二、电容式传感器的性能和其它传感器相比，电容式传感器具有温度稳定性好、结构简单、适应性强、动态响应好、分辨力高、工作可靠、可非接触测量、具有平均效应等优点，并能在高温、辐射和强烈振动等恶劣条件下工作，广泛应用于压力、位移、加速度、液位、成分含量等测量之中[1]。电容式传感器也存在不足之处，比如输出阻抗高、负载能力差、寄生电容影响大等。上述不足直接导致其测量电路复杂的缺点。但随着材料、工艺、电子技术，特别是集成电路的高速发展，电容式传感器的优点得到发扬，而它所存在的易受干扰和分布电容影响等缺点不断得以克服。电容式传感器成为一种大有发展前途的传感器[2]。第二部分正文一、电容式传感器测量电路由于体积或测量环境的制约，电容式传感器的电容量一般都较小，须借助于测量电路检出这一微小电容的增量，并将其转换成与其成正比的电压、电流或者电频率[3],[4]。电容式传感器的转换电路就是将电容式传感器看成一个电容并转换成电压或其他电量的电路。电容传感器性能很大程度上取决于其测量电路的性能。

由于电容传感器的电容变化量往往很小，电缆杂散电容的影响非常明显，系统中总的杂散电容远大于系统的电容变化值[5]。与被测物理量无关的几何尺寸变化和温度、湿度等环境噪声引起的传感器电容平均值和寄生电容也不可避免的变化，使电容式传感器调理电路设计相当复杂[6]。分立元件过多也将影响电容的测量精度[3]。微小电容测量电路必须满足动态范围大、测量灵敏度高、低噪声、抗杂散性等要求。测量仪器应该有飞法（fF）数量级的分辨率[6]。二、常用电容式传感器测量电路 1、调频电路这种电路的优点在于：频率输出易得到数字量输出，不需A/D转换；灵敏度较高；输出信号大，可获得伏特级的直流信号，便于实现计算机连接；抗干扰能力强，可实现远距离测量[7]。不足之处主要是稳定性差。在使用中要求元件参数稳定、直流电源电压稳定，并要消除温度和电缆电容的影响。其输出非线性大，需误差补偿[8]。 2、交流电桥电路电桥电路灵敏度和稳定性较高，适合做精密电容测量；寄生电容影响小，简化了电路屏蔽和接地，适合于高频工作。但电桥输出电压幅值小，输出阻抗高，其后必须接高输入阻抗放大器才能工作，而且电路不具备自动平衡措施，构成较复杂[9]。此电路从原理上没有消除杂散电容影响的问题，为此采取屏蔽电缆等措施，效果不一定理想[10]。 3、双T型充放电网络这种电路线路简单，减小了分布电容的影响，克服了电容式传感器高内阻的缺点，适用

用冲击电流计测定电容和高阻

用冲击电流计测电容和高电阻实验目的：1.掌握对冲击电流计的使用； 2.学习测量电容的实验方法； 3.学习测量高阻值电阻的实验方法。实验装置和仪器：直流稳压电源、直流数字电压表、DQ-4型冲击电流计、滑线变阻器、标准电容箱、待测电容盒、待测电阻盒、双刀电键等各一个；单刀电键两个；导线若干。实验原理：（一）测电容用稳压电源E 对电容器C 充电以后，经过冲击电流（量）计放电测出电量Q 即得： V Q C = （1）实验电路如下：图1 用冲击电流计测电容电路图上图中K 1为单刀开关；K 2为电容器的放电开关，用以保证在对C 的充电过程中，电容器中没有残余电量；K 3为双刀双掷开关，即测量的选择开关，置左时，工作电路对C 充电，置右时，C 对冲击电流计放电。（二）测高电阻用可调的稳压电源E 对R 、C 串联电路充电，则C 上的电量Q 的堆积将不仅与充电电压V 和时间常数RC 有关，而且与充电的时间t 也有关系。设0=t 时开始充电（充电电压为V ），t t =时，C 上堆积的电荷量为Q ，则此时继续充电时，由欧姆定律可知电量的增量Q ?的变化为图2 用冲击电流计测高电阻电路图由上式可知，有 t R V V V C ?-=?0 即 RC t V V V ?=-?0 写出微分形式为 RC t d V V V d =-0 则??=-t V RC t d V V dV 00 0 积分后可得：RC t V V V =-00ln

则由（1）式可得 RC t Q Q Q =-00ln 因此，有 Q Q Q C t R -= 00 ln （2）式中0Q 是0V 直接对C 充电所测得的电量（或∞→t 时，通过R 对C 的充电电量），Q 为0V 通过R 对C 的充电电量。实验步骤 1．测电容（1）按照电路图1接线，图中C 处标准电容C 0，估计并设置好各仪器的量程，请教师查线。（a ）按照要求将各仪器接通电源，预热5—10min ，此时K 1、K 2和K 3应断开；（b ）将图中开关K 3倒左端，以V 0对C 0充电后，再倒右端放电，这时Q 计所显示的就是放电时迁移的电量Q 01，记下此数据；（c ）将K 2闭合约3s ，使C 0及Q 计放尽残余电荷后，再断开，再将K 3倒向充电端，进行第二次测量。（d ）重复（b ）、（c ）步骤测Q 0共5次。（2）测电容C x1、C x2、C x3：将待测电容C x 置换下标准电容C 0重复上述（b ）、（c ）步骤测Q 1、Q 2、Q 3，各测5次。（3）测量完毕，按要求关闭各仪器，请教师签字后拆线并整理好。 2．测高电阻（1）按照电路图2接线，图中C 处标准电容C 0，估计并设置好各仪器的量程，请教师查线。（a ）按照要求将各仪器接通电源，预热5—10min ，此时所有电键应断开；（b ）改变滑线变阻器0R 的滑动端，选取合适的充电电压0V 。将图中开关K 3闭合，使电阻R 短路，开关K 4断开，以V 0对C 0充电后，再倒右端放电，这时Q 计所显示的就是放电时迁移的电量Q 0，记下此数据；（c ）将K 4闭合约3s ，使C 0及Q 计放尽残余电荷后，再断开，再将K 5倒向充电端，进行第二次测量。（d ）重复（b ）、（c ）步骤测Q 0共5次。（2）将开关K 3断开，仿照（b ）测出在不同的充电时间t （t 分别取s s s s s 54321、、、、）下电容器的电量值Q ，各测5次。（3）测量完毕，按要求关闭各仪器，请教师签字后拆线并整理好。数据处理（内容和要求） 1．计算电容值（1）求出0Q 的平均值，把0Q 、0V 代入公式1，求出0 C '，并与电容箱的示值0C 比

发电机电容电流的测量及数据分析

发电机电容电流的测量及数据分析摘要：凌津滩电厂装机9台，总容量27万千瓦，是我国大容量、灯泡式贯流式机组的电厂。其中#1—#5机组为日立公司生产，#6—#9机组为日立设计哈尔滨电机厂生产。单机容量为30MW，额定电压10.5KV，发电机中性点不接地。关键词：发电机电容电流测量数据分析 0 前言凌津滩电厂装机9台，总容量27万千瓦，是我国大容量、灯泡式贯流式机组的电厂。其中#1—#5机组为日立公司生产，#6—#9机组为日立设计哈尔滨电机厂生产。单机容量为30MW，额定电压10.5KV，发电机中性点不接地。根据《凌津滩电厂水轮发电机组及其附属设备》合同： 1）第6.6.3.8中第2条《中性点装置》第3项中规定：两台机联合运行，单相接地电容电流大于3A时，若不能保证机组安全运行2小时，则各机组中性点均应采取补偿措施，补偿装置由卖方配套供货。 2）附件6.3条设备性能保证及参数中规定：定子绕组每相对地电容0.3μF。 3）第6.8条规定现场试验：6.8.3.8条定子对地电容电流测量。这一条明确规定与电机交流耐压并列，即每台机都应作电容电流测量。 1发电机电容的计算凌津滩电厂发电机定子绕组为波绕双层、每槽两根线棒，定子线棒采用真空压力浸渍环氧树脂浸透线圈、线圈表面涂阻燃林料，分上下层嵌放到定子槽内。定子Z=342槽、计684根线棒，单支路每相线棒N=228根。定子绕组对地电容，由线圈的机械尺寸、绝缘材料的电介系数所确定。按机械尺寸、交流耐压及单相接地三种方法可计算得出，以#1机为例，分述如下。 1．1 机械尺寸进行电容的计算一般的平板极电容计算，电容与电介系数εO及εr、极板面积 S成正比，与极间距离d成反比。常用式子 C0=εOεr S／d 发电机的绕组电容计算，可将线棒导体展开成为一极。包有半导体材料的线棒与铁芯是紧靠的，当另外一极同时展开。中间的绝缘材料也展开，这是极板间的介质。线棒导体的面积 S1=（2b1+2h1）L 包半导体的面积 S2=(2b2+2h2)L

利用Multisim设计电容测量电路

精心整理一、概述随着科学技术的不断发展，人类社会进入高科技时代，而以电子元件组成的电器在生活中被运用的越来越广泛，大至航空航天技术，小到手机、电子手表等等。而这些电器都是由一些电容、电阻等元器件组成。特别是电容在这些电路中的作用，因此电容的大小的测量在电容使用过程中必不可少，测量电容的大小的办法也越来越多，并且多样化、高科技化。当然，测量的结果应该保持较高的精确度和稳定性，不仅如此，还应兼顾测量速度快等要求。目前应用比较普遍的方法有电桥法测电容、容抗法测电容、基于NE555的RC 充放电原理等等，在这个脉（0.2uF —20uF 杂。路、确的脉冲个数N ，而准确的数值大小为显示稳定后的数值。

由于本方案大多采用的是数字元器件，因此对外界的干扰信号有着很强的抵抗能力，而用容抗法测电容由于采用许多模拟元器件，只要外界存在有一定强度的干扰信号，就会使测量结果发生较大的改变。不仅如此，外界的温度也会对模拟元器件产生很大的影响，而在实际生活中的多外界环境不 5V直流

首先是测量电路部分，电路图如图3所示，此部分由2片555定时器连成的单稳态触发器和多谐振荡器定时器为单稳态振荡器。端输出的单位脉发器2端2C 为待测电器中。由单稳态触发器电容大小这个信号经存器的时的输出单产生的脉后作为计计数。图3 单稳号的脉宽当R 与2C 的 2C 与4 C 出信号、单稳态触发器输出信号、非门输出信号、与门输出信号如图4所示。

图4待测电容为1uF 时各输出信号波形上图中的波形自上至下分别为单稳态输出信号、非门输出信号、多谐振荡器输出信号、与门 74L S 160N

(完整版)整流滤波电路实验报告

整流滤波电路实验报告姓名：XXX 学号：5702112116 座号：11 时间：第六周星期4 一、实验目的 1、研究半波整流电路、全波桥式整流电路。 2、电容滤波电路，观察滤波器在半波和全波整流电路中的滤波效果。 3、整流滤波电路输出脉动电压的峰值。 4、初步掌握示波器显示与测量的技能。二、实验仪器示波器、6v交流电源、面包板、电容（10μF*1，470μF*1）、变阻箱、二极管*4、导线若干。三、实验原理 1、利用二极管的单向导电作用，可将交流电变为直流电。常用的二极管整流电路有单相半波整流电路和桥式整流电路等。 2、在桥式整流电路输出端与负载电阻RL并联一个较大电容C，构成电容滤波电路。整流电路接入滤波电容后，不仅使输出电压变得平滑、纹波显著成小，同时输出电压的平均值也增大了。四、实验步骤 1、连接好示波器，将信号输入线与6V交流电源连接，校准图形基准线。 2、如图，在面包板上连接好半波整流电路，将信号连接线与电阻并联。

3、如图，在面包板上连接好全波整流电路，将信号输入线与电阻连接。

4、在全波整流电路中将电阻换成470μF的电容，将信号接入线与电容并联。 5、如图，选择470μF的电容，连接好整流滤波电路，将信号接入线与电阻并联。改变电阻大小（200Ω、100Ω、50Ω、25Ω）

200Ω100Ω50Ω

25Ω 6、更换10μF的电容，改变电阻（200Ω、100Ω、50Ω、25Ω）200Ω 100Ω

50Ω 25Ω 五、数据处理 1、当C 不变时，输出电压与电阻的关系。输出电压与输入交流电压、纹波电压的关系如下： avg)r m V V V （输+= 又有i avg R C V ??=输89.2V )(r 所以当C 一定时，R 越大就越小 )(r V avg 越大输V

电解电容漏电流测试仪安全管理规定

编号：SY-AQ-05814 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑电解电容漏电流测试仪安全管理规定 Safety management regulations of electrolytic capacitor leakage current tester

电解电容漏电流测试仪安全管理规定导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。一、目的：为指导和规范电解电容漏电流测试仪的安全使用。二、范围：仅适用于本公司电解电容漏电流测试仪。三、安全操作使用规程 1.在对仪器进行操作前，应首先详细阅读说明书，或在对本仪器熟悉的人员指导下进行操作，以免产生不必要的疑问。 2.仪器使用必须符合额定使用条件：环境温度：0-40℃;相对湿度20-80%PH;大气压强：86-106Kpa。 3.仪器应在技术指标规定的环境中工作，仪器特别是联接测试件的测试导线应远离强电磁场，以免对测量产生干扰。 4.应选择合适的电压量程档，在测量过程中不允许调节测量电压。 5.被测电容器的正负数一定要正确联接。

6.对食品通电检查和校准时，注意调整管BUS13A(BU508A)的外壳是带电的，高压大电容两极上也是带电的，应注意以防触电。 7.仪器切断电源后，高压在电容上的高电压需几分钟放完。 8.对仪器进行更换元件时，注意将电源插头拔下，以防止触及电源开关而触电。 9.仪器在接通电源之前，应将电压调节旋钮向左旋至最小，工作选择按钮置于放电位置，否则电压输出接线柱与外壳间有极化电源输出，会使连接测试夹具时触电。 10.在使用仪器过程中，转换电压量开关时，注意要将电压调节旋钮左旋至最小，以免电压受冲击而损坏。 11.严禁各类腐蚀性物品接触设备，关机后必须切断电源。这里填写您的公司名字 Fill In Your Business Name Here

配电网电容电流测量方法

配电网电容电流测量方法系统电容电流是指系统在没有补偿的情况下，发生单相接地时通过故障点的无功电流。测量方法很多，这里介绍几种常用的方法。一、单相金属接地法单相金属接地又分为投入消弧线圈补偿接地和不投入消弧线圈两种。 1、不投入消弧线圈不投入消弧线圈（即中性点不接地）的单相金属接地测量，其接线如图13-10所示，图中，QF为接地断路器；TV为测量用电压互感器；TA1、TA2为保护和测量用电流互感器；W为低功率因数功率表，用以测量接地回路的有功损耗；TA1的1、2端子接QF的过流保护。电流、电压向量图如图13-11所示。图13-10 不投入消弧线圈的单相金属接地测量原理图图13-11 不投入消弧线圈的单相接地的电流、电压向量图试验是在系统单相接地下进行的，当系统一相接地时，其余两相对地电压升为线电压。因此，在测量前应消除绝缘缺陷，以免在电压升高时非接地相对地击穿，形成两相接地短路事故。为使接地断路器能可靠切除接地电容电流，须将三相触头串联使用，且应有保护。若测量过程中发生两相接地短路，要求QF能迅速切断故障，其保护瞬时动作电流应整定为IC的4~5倍。

合上接地断路器QF，迅速读取图中所示各表计的指示数值后，接地开关应立即跳闸。所用表计均不得低于0.5级。测量功率，应用低功率因数功率表。由于三相对地电容不等，一相单相接地难以测得正确的阻尼率，需三相轮流接地测量，取三次测量结果的算术平均值。测量结果的计算：上三式中I cp——接地电流的有功分量（安）； I cp——接地电流的无功分量（安）； I c——系统总接地电流（安）； P——接地回路的有功损耗（瓦）； U□——中性点不对称电压（伏）； d%——系统的阻尼率。若测量时的电压和频率不是额定值，则需将测得的电流折算到额定电压和额定频率下的数值，即式中I ce——电压和频率为额定值时的系统接地电容电流（安）； f e——额定频率（赫兹）； U e——额定电压（伏）； U av——三相电压（线电压）的平均值（伏）。由于这种方法，在测量过程中，非接地两相的电压要升高，一旦发生绝缘击穿，接地断路器虽能切断短路，但由于没有补偿，另一接地点的电弧如不能熄灭，可能扩大事故。同时由于单相接地产生负序分量，接地电流中将有较大的谐波分量，影响测量结果的准确度，所以一般不采用这种方法。 2、投入消弧线圈中性点投入消弧线圈时，利用单相金属接地，测量系统的电容电流的原理接线如图13-12所示。图中1、2端子接过流保护，其值整定为接地电流的4~5倍，瞬时跳闸。接地时的电流电压向量图如图13-13所示。

示波器测电容实验报告

示波器测电容设计性实验一、实验项目名称示波器测电容二、实验目的 1.研究当方波电源加于RC 串联电路时产生的暂态放电曲线及用示波器测量电路半衰期的方法，加深对电容充放电规律特性的认识。 2.进一步熟悉数字示波器的主要技术性能与使用并学会利用示波器测电容的容值。三、实验原理（阐明实验的研究意义、实验依据原理、测量电路等） 1.RC 串联电路暂态过程 RC E U U C =+dt d c 在由R.C 组成的电路中，暂态过程是电容的充放电的过程。其中信号源用方波信号。在上半个周期内，方波电源（+E ）对电容充电；在下半个周期内，方波电压为零，电容对地放电。充电过程中的回路方程为由初始条件t=0时，U c =0，得解为 RC t R RC C Ee iR U E U - ==-=) e 1(t - 从按指数函数规律衰减随时间而电压按指数函数规律增长，是随时间二式可见，、t t c c R R U U U U

在放电过程中的回路方程为 0dt d c =+c U U RC 由初始条件t=0时，U c =E ，得解为 RC t R RC C Ee iR U E U -===-e t - 从上式可见，他们都是随时间t 按指数函数规律衰减。式中的RC=τ.具有时间函数的量纲，称为时间常量（或犹豫时间），是表示暂态过程中进行的快慢的一个重要物理量。与时间常量τ有关的另一个实验中较容易测定的特征值，称为半衰期 2 1 T ，即当下降到初值)t (C U （或上升到终值）一半所需要的时间，它同样反映了暂态过程的快慢程度，与τ的关系为 ττ693.02ln 2 1==T 2.用RC 法测电容，分别用示波器测出电阻和电容两端的电压，串联电路中电流相等，所以电压之比等于电阻之比，容抗等于 wc 1 ，所以：r c U U = f cr 21π，由此可算出示波器的电容。四、实验仪器面包板，示波器，导线，电容，电阻。五、实验内容及步骤半衰期法测电容；选取一个电阻和一个电容，将它们串联并接在示波器上，另用两根线接在电容两侧，在示波器上可看到电容两端电压随时间变化的图像，读出半衰期，就能用公式算出电容的电压值。