Испытатель конденсаторов

Описываемый прибор позволяет измерять емкости конденсаторов (неэлектролитических) до 30 мкФ (верхние пределы 30, 150, 600, 3000 пФ 0,015; 0,06; 0,3; 1,5; 6,30 мкФ) и сопротивления утечки до 2000 МОм. Погрешность при измерении емкостей на первых трех поддиапазонах—±2% от верхнего предела (на первом поддиапазоне возможна дополнительная погрешность ±0,5 пФ) на остальных— 1 %, при измерении сопротивлений утечки—±2,5 %.

Принципиальная схема прибора изображена на рисунке. Он состоит из двух частей: измерителя емкости и мегомметра.

Измеритель емкости собран на лампе Л1 и представляет собой обычный двухкаекаднын усилитель. Чувствительность его около 20 мВ. Усиленное напряжение подается на выпрямитель, а с него — на микроамперметр ИП1.

Входная цепь состоит из последовательно соединенных испытуемого конденсатора и одного из резисторов R2—R13. На нее подается переменное напряжение 6,3 В или 180 В,

Чтобы устранить погрешность измерения емкости из-за нестабильности напряжения и частоты питающей сети перед каждым измерением прибор калибруют. С помощью кнопки Кн1 на вход усилителя подключают цепь, состоящую из образцовых резистора R1 и конденсатора С/ и, изменяя глубину отрицательной обратной связи резистором R16, добиваются постоянства коэффицента усиления усилителя.

Устранение погрешности от влияния паразитных емкостей самого прибора и щупов на первом поддиапазоне измерений осуществляется компенсационной цепью. Работает она следующим образом. С выхода усилителя на измерительный прибор ИП1, кроме выпрямленного напряжения, подается дополнительное напряжение противоположной полярности, снимаемое с делителя R27R30R31. Величину его устанавливают переменным резистором R31 равной выпрямленному напряжению. При равенстве напряжений стрелка микроамперметра будет находиться на нулевой отметке шкалы.

Резистор R14 необходим для предотвращения повреждения прибора при пробое испытуемого конденсатора во время измерения его емкости (или замыкании щупов) на первых двух поддиапазонах измерения. Его сопротивление должно быть не больше, чем пятидесятикратно уменьшенная величина емкостного сопротивления наибольшей емкости, измеряемой на этих пределах.

Измеритель сопротивления утечки выполнен на лампе Л2 и представляет собой мост постоянного тока. Измерительный прибор ИП1 включен в диагональ моста (между анодами левой и правой половин лампы Л2). Измерительная цепь состоит из конденсатора, сопротивление утечки которого измеряют, и делителя напряжения R22R23. На обкладки испытуемого конденсатора подается напряжение 100 В, стабилизированное диодом ДЗ. Благодаря стабилизации анодного напряжения лампы Л2, оказалось возможным не выводить на переднюю панель ручки установки 0 и ∞ мегометра. Для сокращения времени при измерении сопротивлений утечки конденсаторов, емкость которых составляет доли и единицы микрофарад, испытуемый конденсатор предварительно заряжают до напряжения 100 В (нажимая на кнопку Кн2).

Прибор смонтирован в металлическом корпусе размерами 200Х100 Х120 мм.

Величины сопротивлений резисторов Rl, R2, R4, R6—R13 и емкости конденсатора С! могут отличаться не более чем ±1% (желательно не более ±0,5%) от указанных на принципиальной схеме. В качестве конденсатора С1 можно использовать любой, емкость которого известна с точностью ±1% (в пределах 2000 пФ — 0,05 мкФ), но обязательно со слюдяным или пленочным диэлектриком, например, КСО, КСГ, МПГ-П. Сопротивление резистора R1 при этом придется подбирать экспериментально, добиваясь, чтобы калибрационная отметка находилась в последней трети шкалы.

Для уменьшения величины паразитных емкостей платы В2а, В2б и . секции переключателя В1 разделены между собой экраном (переключатель BJ отделен экраном и от остальной части прибора). Длина соединительных проводников во входной части прибора минимальна. Зажимы для подключения испытуемого конденсатора удалены от органов управления.

В приборе применен микроамперметр типа ИТ от тестера ТТ-1 чувствительностью 150 мкА. При использовании любого другого микроамперметра необходимо подобрать резисторы R25 и R21. Сопротивление резистора R21 примерно соответствует сопротивлению рамки измерительного прибора.

Трансформатор Tpl намотан на сердечнике Ш20Х24. Обмотка I содержит 2400 витков провода ПЭЛ 0,18, II — 2250 витков провода ПЭЛ 0,08, III — 73 витка провода ПЭЛ 0,62. Можно применить готовый силовой трансформатор от любого маломощного лампового радиоприемника.

Градуирование шкалы измерителя емкостей можно производить по образцовым конденсаторам. Кратность пределов выбрана такой, что достаточно градуировки шкалы только на одном поддиапазоне. Градуирование мегомметра производят с помощью образцовых резисторов сопротивлением от 1 до 2000 МОм.

При измерении емкостей на первых двух поддиапазонах при использовании выносных щупов необходимо сначала их отключить от прибора и произвести калибровку, а затем уже компенсировать вносимую емкость.

Перед измерением емкости бумажных конденсаторов рекомендуется сначала проверить их сопротивление изоляции. При измерении емкости монтажа необходимо отсоединить в измеряемом устройстве все резисторы, шунтирующие измерительную цепь.

При работе с прибором следует помнить, что между верхним по схеме зажимом СХ и нижним — напряжение 180 В.