[其他]直讀式變壓器電容電橋

無效

• 申請號: 85202256
• 申請日: 1985-06-12
• 公開（公告）號: CN85202256U
• 公開（公告）日: 1986-06-11
• 發明（設計）人: 張金榮
• 申請（專利權）人: 福建省計量科學技術研究所
• 主分類號: G01R17/20
• 分類號: G01R17/20;G01R27/26
• 代理公司: 福建省專利代理事務所
• 代理人: 許曉東

本發明系對變壓器電容電橋的改進，它適用于測量各種不同形式結構的標準電容器或電容箱。

對標準電容器或電容箱進行精密測量，目前一般采用變壓器電容電橋，它由信號源、平衡指示器、電橋比率臂、電橋被測臂和電橋標準臂組成，如現有技術中的Co－11型高精密電容電橋。其特點是測量精度高，特別是對電極引出端完全屏蔽的同軸標準電容器的測量非常方便，只需一次讀數就能測得電容實際值。但在測量帶外露端鈕的電容器時，為了消除端鈕和引線露出部分的雜散電容的影響，必須采用差值法，即先使電橋零位平衡測得零位電容，然后進行被測電容的測量平衡，最后人工計算二者差值，才能求得被測電容器的實際值。由于零位電容值為非整數多位數字，所以計算起來非常麻煩，檢測效率低，容易造成人為的計算差錯，尤其是測量十進電容箱。例如，五個十進盤就得計算50次差值。

本發明的任務在于提供一種改進的變壓器電容電橋，使其在測量帶外露端鈕的標準電容器或電容箱時亦能實現一次直讀。

改進現有變壓器電容電橋是通過一個零位電容補償裝置來實現的。該裝置由可變電容器、雙刀雙擲開關及電壓轉換開關構成。測量時，若被測電容器為電極引出端完全屏蔽的同軸標準電容器，因不需要測量其零位電容，故斷開雙刀雙擲開關使可變電容器接地；若被測電容器為帶外露端鈕的標準電容器或電容箱，則需接通雙刀雙擲開關，使可變電容器與電橋標準臂上的電容器并聯，構成補償回路。此時，為了測得被測電容器或電容箱的實際值，必須先將電橋讀數盤置于零位，調節可變電容器使電橋達到零位平衡，然后將可變電容器保持不動，調節電橋讀數盤，使電橋達到測量平衡，得出的讀數值即為被測電容器或電容箱的實際值。

上述改進的變壓器電容電橋能夠迅速準確地對各類標準電容器或電容箱精密測量實現一次直讀，獲得被測電容實際值，提高了工作效率，消除產生誤差的人為因素，保證了測量質量。

附圖為變壓器電容電橋簡化電原理圖。

如圖所示，變壓器電容電橋由信號源（1）、電橋比率臂（2）、電橋被測臂（3）、平衡指示器（4）、電橋標準臂（5）和虛線方框中的補償裝置組成，補償裝置由可變電容器（6）、雙刀雙擲開關（7）和電壓轉換開關（8）構成，其中雙刀雙擲開關（7）中間兩接點分別接在可變電容器（6）的兩極，電壓轉換開關（8）接在位于電橋標準臂（5）一側的電橋比率臂上，當將雙刀雙擲開關（7）擲向斷開一端時使可變電容器（6）接地，當擲向接通一端時，則可變電容器（6）與電橋標準臂（5）上的電容器并聯，構成補償回路。為了減少零位平衡次數，電壓控制開關（8）與電橋量程開關同步轉換。此外，可變電容器（6）的調節范圍在0～110PF為佳。

操作上述變壓器電容電橋，通過控制雙刀雙擲開關（7）的斷開與接通。分別用差值法和直讀法測量十進電容箱和標準電容器，電容箱型號為沙利文（Sulliven）C1899，名義值為10³PF～10⁶PF，標準電容器型號為沙利文（Sulliven）C1110／3，名義值為1000PF。測量在氣壓為1atm，溫度為20℃、空氣相對濕度為50％的環境下進行。測量結果列入表1.表2，其中電容箱只抄錄×10⁴PF盤的測量結果。