Condensatoare. Punti pentru masurarea capacitatii

Condensatoare. Punti pentru masurarea capacitatii

1 Puntea Sauty. Este folosita pentru masurarea condensatoarelor de buna calitate, cu pierderi mici, a caror schema echivalenta se prezinta de obicei ca in figura1.4. Rezistenta R_x figurata in serie cu capacitatea Cx reprezinta rezistenta armaturilor condensatorului si a terminalelor si este de valoare mica.   

Fig.1.4 Puntea Sauty

Modul de lucru. Se monteaza condensatorul de masurat la bornele special prevazute in constructia puntii si se regleaza elementele variabile pana cand indicatorul arata zero. In acest moment, conditia de echilibru este satisfacuta si se poate scrie:

R₁( R₃ + ) = R₂ ( R_x + )    (1.6)

Separand partile imaginare de cele reale, rezulta:

R₁R₂ =R₂R_x de unde R_x = (1.7)

= de unde : Cx = (1.8)

Dupa cum se observa, R_x este proportional cu R₃, iar Cx este proportional cu C₃. Aceasta proportionalitate permite sa se gradeze R₃ in valori ale lui Rx si C₃ in valori ale lui Cx. Raportul devine factor de multiplicare.

2 Puntea Nernst. Se foloseste pentru masurarea condensatoarelor cu pierderi mari. Rezistenta Rx figurata in paralel cu capacitatea C_x este de valoare mare si reprezinta rezistenta in curent alternativ a dielectricului dintre armaturile condensatorului. Bratul in care se afla elementele de reglaj are o schema asemanatoare cu schema echivalenta a condensatorului de masurat

R₁ = R₂    (1.9)

Aducand la acelasi numitor si separand partile reale de cele imaginare, se obtine:

de unde R_x = (1.10)

R wCx = R₂wC₃ de unde C_x = (1.11)

Ca si puntea Sauty, si la puntea Nernst se pot grada R₃ in valori ale lui Rx si C₃ in valori ale lui Cx. Raportul devine factorul de multiplicare.

3 Capacimetre. In fig.1.6 este redata schema de principiu a unui convertor capacitate-tensiune utilizat in cadru unui multimetru digital, pentru masurarea directa a capacitatilor electrice.

Fig.1.6. Capacimetru

Generatorul G de frecventa joasa ( 50-120Hz ) furnizeaza o tensiune in forma de dinti de ferestrau, aplicata prin condensatorul de masurat C_x, la borna inversoare a unui amplificator operational in montaj derivator. La iesirea aparatului apare o tensiune dreptunghiulara, de amplitudine proportionala cu C_x si cu suma pantelor de crestere m₁ si descrestere m₂ a tensiunii in dinti de ferestrau:

u₀ = U₀ = ( m₁ + m₂ )RCx = KCx (1.12)

Fig.1.7.

Aceasta tensiune este memorata de condensatoarele C₁ si C₂ prin intermediul intrerupatoarele K₁ si K₂ comandate sincron de semnalul dat de generator.

Metoda are numeroase avantaje: nu depinde de caracteristicele semnalului dat de generator; impedanta fata de deriva amplificatorului operational, permite masurarea in conexiune dipolara sau tripolara.