シェーリングブリッジを使用する容量をどのように見つけますか?
シェーリングブリッジの理解
シェーリングブリッジは、主に静電容量を測定するために使用されるACブリッジ回路の一種ですが、コンデンサの誘電損失(散逸係数)を決定するためにも使用できます。
コンポーネント:
* テスト中のコンデンサ(Cₓ): 測定するコンデンサ。
* 可変標準コンデンサ(CS): 既知の調整可能なコンデンサ。
* 抵抗(r₁): 既知の固定抵抗器。
* 可変抵抗(r₂): 既知の調整可能な抵抗器。
* 検出器(d): AC信号の存在を検出するデバイス(通常、敏感な電圧計またはオシロスコープ)。
動作原則:
1。橋のバランス: 検出器全体の電圧がゼロの場合、ブリッジはバランスが取れています。これは、ブリッジの枝のインピーダンスが特定の比率である場合に発生します。
2。インピーダンス比: バランスのとれたシェーリングブリッジでは、次の関係が保持されます。
*(r₁ *cₓ)=(r₂ * cs)
3。不明な静電容量の解決: 他のすべての値(r₁、r₂、cs)がわかっているため、未知の静電容量(cₓ)を解決できます。
*cₓ=(r₂ * cs) /r₁
容量を測定するための手順:
1。ブリッジを接続します: 図に示すように、シェーリングブリッジのコンポーネントを接続します。
2。 AC電圧:を適用します 適切なAC電圧(通常は数ボルト)をブリッジ回路に適用します。電圧の周波数は、テスト中のコンデンサの動作範囲内にあるように選択する必要があります。
3。橋のバランス: 検出器がゼロの読み取り値を示すまで、r₂とcsの値を調整します。これは、橋のバランスが取れていることを示しています。
4。値を読み取ります: r₁、r₂、およびcsの値を記録します。
5。容量を計算します: 式cₓ=(r₂ * cs) /r₁を使用して、未知のコンデンサ(Cₓ)の容量を計算します。
重要な考慮事項:
* 周波数: 測定された静電容量値は、印加されたAC電圧の周波数に依存します。これは、コンデンサが特に高周波数で周波数依存の動作を示すためです。
* 精度: 静電容量測定の精度は、コンポーネントの精度(r₁、r₂、cs)と検出器の感度に依存します。
* 誘電損失: シェーリングブリッジは、コンデンサの誘電損失(散逸係数)を測定するためにも使用できます。散逸係数は、コンデンサの誘電体で失われたエネルギーの尺度です。
例:
次のコンポーネントを備えたシェーリングブリッジがあるとしましょう。
*r₁=1000オーム
*r₂=500オーム
* CS =0.1 µf
橋のバランスをとった後、あなたはそれを見つけます:
*r₂=250オーム
式を使用して、容量を計算できます。
*cₓ=(250オーム * 0.1 µf) / 1000オーム=0.025 µf
結論:
シェーリングブリッジは、特に高精度が必要な状況では、静電容量を測定するための貴重なツールです。コンポーネントの静電容量を決定するためのシンプルで正確な方法を提供します。