Usando Schering Bridge come trovi la capacità?
Comprensione del ponte Schering
Il ponte Schering è un tipo di circuito del ponte CA utilizzato principalmente per misurare la capacità, ma può anche essere utilizzato per determinare la perdita dielettrica (fattore di dissipazione) dei condensatori.
Componenti:
* condensatore in test (Cₓ): Il condensatore che si desidera misurare.
* Condensatore standard variabile (CS): Un condensatore noto e regolabile.
* resistenza (R₁): Un resistore fisso noto.
* Resistenza variabile (R₂): Una resistenza nota e regolabile.
* Rilector (D): Un dispositivo che rileva la presenza di un segnale CA (di solito un voltmetro o oscilloscopio sensibile).
Principio di lavoro:
1. Bilanciamento del ponte: Il ponte è bilanciato quando la tensione attraverso il rivelatore è zero. Ciò si verifica quando le impedenze dei rami del ponte sono in un rapporto specifico.
2. Rapporto di impedenza: In un ponte Schering equilibrato, la seguente relazione vale:
* (R₁ * cₓ) =(r₂ * cs)
3. Risoluzione per capacità sconosciuta: Poiché tutti gli altri valori (R₁, R₂, CS) sono noti, è possibile risolvere la capacità sconosciuta (Cₓ):
* Cₓ =(r₂ * cs) / r₁
Procedura per misurare la capacità:
1. Collega il ponte: Collegare i componenti del ponte Schering come mostrato nel diagramma.
2. Applicare la tensione CA: Applicare una tensione CA adatta (in genere pochi volt) sul circuito del ponte. La frequenza della tensione dovrebbe essere scelta per rientrare nell'intervallo operativo del condensatore in prova.
3. Equilibra il ponte: Regola i valori di R₂ e CS fino a quando il rivelatore non mostra una lettura zero. Ciò indica che il ponte è equilibrato.
4. Leggi i valori: Registra i valori di R₁, R₂ e CS.
5. Calcola la capacità: Utilizzare la formula Cₓ =(R₂ * CS) / R₁ per calcolare la capacità del condensatore sconosciuto (Cₓ).
Considerazioni importanti:
* Frequenza: Il valore di capacità misurato dipenderà dalla frequenza della tensione CA applicata. Questo perché i condensatori mostrano un comportamento dipendente dalla frequenza, specialmente alle alte frequenze.
* Precisione: L'accuratezza della misurazione della capacità dipende dalla precisione dei componenti (R₁, R₂, CS) e dalla sensibilità del rivelatore.
* Perdita dielettrica: Il ponte Schering può anche essere utilizzato per misurare la perdita dielettrica (fattore di dissipazione) di un condensatore. Il fattore di dissipazione è una misura dell'energia persa nel materiale dielettrico del condensatore.
Esempio:
Supponiamo che tu abbia un ponte Schering con i seguenti componenti:
* R₁ =1000 ohm
* R₂ =500 ohm
* CS =0,1 µF
Dopo aver bilanciato il ponte, lo trovi:
* R₂ =250 ohm
Usando la formula, puoi calcolare la capacità:
* Cₓ =(250 ohms * 0,1 µF) / 1000 ohm =0,025 µF
Conclusione:
Il ponte Schering è uno strumento prezioso per misurare la capacità, in particolare nelle situazioni in cui è necessaria un'alta precisione. Fornisce un metodo semplice e accurato per determinare la capacità di un componente.