Elektronická učebnice

Měření kondenzátorů

Při měření kondenzátorů si musíme uvědomit, že nemají jen kapacity, ale vykazují i ztráty. Ty jsou dány např. druhem izolace, odporem elektrod, ztrátami v dielektriku. Ideální kondenzátor neexistuje, proto nebude fázový posun mezi proudem a napětím 90 stupňů ale menší o tzv. ztrátový úhel. V praxi se používá pojem ztrátový činitel – tgδ.

Měření kapacity voltmetrem a ampérmetrem (nepřímá metoda).

Tato metoda připomíná Ohmovu metodu měření odporu. Stejné je i zapojení voltmetru a ampérmetru pro měření malých a velkých kapacit. Protože měřicí přístroje měří efektivní hodnoty, musíme znát frekvenci sítě nebo ji změřit pomocí kmitoměru.

Stejně jako u měření odporů používáme:

a) zapojení pro měření malých kapacit

b) zapojení pro měření velkých kapacit

Při měření kapacity touto metodou se neprovádí výpočet korekcí způsobené spotřebou měřících přístrojů.

obrazek

Obr. 1: Schéma zapojení obvodu pro měření malých kapacit

obrazek

Obr. 2: Schéma zapojení obvodu pro měření velkých kapacit

Můstkové měření kapacity

De Sautyho můstek

Jde o problém vyvážení tohoto můstku. V praxi to je nemožné, protože kondenzátory C_N a Cx by musely být bezztrátové.

Proto se tato metoda téměř nepoužívá. Dá se použít pouze u kondenzátorů s malým ztrátovým činitelem tgδ, tedy kondenzátorů s pevným dielektrikem.

obrazek

Obr. 3: Zapojení v De Sautyho můstku

Wienův můstek

Jedná se o úpravu De Sautyho můstku. Měřený kondenzátor je nahrazen ideální kapacitou Cx a rezistorem Rx který představuje ztráty kondenzátoru. Tyto jsou zapojeny do série. Ve druhé větvi můstku je kapacitní a odporová dekáda, proto lze můstek úplně vyvážit a tím splnit podmínku rovnováhy střídavého můstku.

Wienův můstek je kmitočtově nezávislý a můžeme ho použít pro velký rozsah měření. Kmitočet napětí musíme znát jen pro výpočet ztrátového činitele tgδ.

obrazek

Obr. 4: Wienův můstek

Scheringův můstek

Používá se mimo měření kapacit také hlavně pro měření ztrátového činitele a permitivity izolantů. Lze měřit s velkou přesností.

Hlavně se tento můstek používá v silnoproudé elektrotechnice pro měření ztrátového činitele izolací elektrických strojů.

obrazek

Obr. 5: Scheringův můstek

Měření kapacity analogovými měřicími přístroji

Jsou to magnetoelektrické přístroje s usměrňovačem. Je to vlastně ampérmetr, se kterým je do série zapojený kondenzátor. Pokud je napájecí napětí konstantní stupnice se cejchuje přímo v mikrofaradech.

Přesnost měření je malá – max. 2,5% a téměř se nehodí pro měření kondenzátorů s velkým ztrátovým činitelem tgδ.

obrazek