Меню

Измерение емкости конденсатора прибором ц4353

Прибор Ц4353

Комбинированный прибор Ц4353 (см. рис. 1) предназначен для измерения тока и напряжения в цепях постоянного и переменного тока синусоидальной формы, сопротивления постоянному току, емкости, относительного уровня переменного напряжения.

Рис. 1. Внешний вид прибора Ц4353

· напряжения постоянного тока 75 мВ до 600 В;

· напряжения переменного тока от 1,5 до 600 В;

· постоянного тока от 60 мкА до 1,5 А;

· переменного тока от 0,6 мА до 1,5 А;

· сопротивления постоянному току от 300 Ом до 500 кОм;

· электрической емкости от 2000 пФ до 0,5 мкФ;

· относительного уровня переменного напряжения от —15 до +2 дБ;

· рабочая полоса частот от 45 до 20 000 Гц.

Погрешность прибора не превышает ±5% и зависит от длины шкалы, рабочего положения, температуры, частоты и формы напряжения, индукции постоянного магнитного поля. Падение напряжения на приборе не более 0,5 В на постоянном и 1,5 В на переменном токе. Меры безопасности: при работе с напряжением более 30 В необходимо выполнять коммутацию при выключенном напряжении в исследуемой цепи.

Габаритные размеры прибора не превышают 215х115х90 мм. Масса прибора не превышает-1,5 кг. Питание прибора осуществляется от 3-х гальванических элементов АА (R6, LR6).

Измерение тока и напряжения.

Соединительные провода вставьте в гнезда «*» и «U, A, — Ω, — kΩ». Нажмите кнопку «—» при измерении на постоянном токе или «

» при измерении на переменном токе. Установите переключатель пределов измерения на значение 600 В при измерении напряжения или значение 1,5 А при измерении тока. Подключите прибор щупами к наследуемой цепи. При отклонении стрелки влево от нуля поменяйте местами соединительные провода. Добивайтесь отклонения стрелки на середину шкалы поворотом переключателя пределов измерения на меньшее значение тока и напряжения.

Отсчет постоянного тока и напряжения производить по второй шкале сверху, переменного тока и напряжения по первой шкале сверху в соответствии с положением переключателя пределов измерения.

Измерение сопротивлений до 300 Ом.

Соединительные провода вставьте в гнезда «*» и «U, A, — Ω, — kΩ» Нажмите одновременно кнопки «—» и «», что соответствует «Ω». Переключатель пределов измерения установите в положение «Ω». Ручкой установки нуля омметра при разомкнутых щупах установите стрелку на отметку «∞» шкалы «Ω». Если этого сделать не удается, смените источник питания. Присоедините к щупу прибора измеряемое сопротивление. Произведите отсчет по шкале «Ω» (третья сверху).

Измерение сопротивлений до 500 кОм.

Нажмите кнопку «». Подключите соединительные провода к зажимам прибора «*» и «U, A, — Ω, — kΩ» и замкните их накоротко. Переключатель пределов измерения установите в одно из положений « », « », « », « ». Ручкой установки нуля омметра установите стрелку на нулевую отметку шкалы «кΩ, pF» (вторая снизу или четвертая сверху). Провода разомкните и присоедините измеряемое сопротивление к щупам. Произведите отсчет по шкале «кΩ, pF» (вторая снизу или четвертая сверху). Цена деления шкалы определяется переключателем пределов измерения « », « », « ».

Проверку наличия емкости в конденсаторах большой емкости (без количественной оценки) можно производить омметром прибора Ц4315. Переключатель предела измерения установите в положение « ». При проверке электролитических конденсаторов необходимо щуп провода, подключенного к зажиму прибора «U, A, — Ω, — kΩ», присоединить к корпусу конденсатора, а щуп провода, подключенного к зажиму «*» прибора, присоединять к плюсовому выводу конденсатора. Если конденсатор исправен, то в момент присоединения щупов стрелка прибора отклонится на нуль шкалы «кΩ, pF», а затем медленно возвратится к «∞» или остановится недалеко от него.

Если конденсатор пробит, то стрелка остается у «0» шкалы «кΩ, pF». При большой утечке стрелка прибора останется в правой части шкалы. Если конденсатор потерял емкость или имеет обрыв выводов, стрелка вообще отклоняться не будет.

Цифровой мультиметр: DT890B + , M890C + ,M890D, M890F, M890G

Цифровой мультиметр — компактный и точный инструмент, работающий от батареи и имеющий жидкокристаллический дисплей с разрядностью 3-½ цифры.

Преимущества данного мультиметра:

2. Один переключатель, который можно установить на 30 позиций, выбирая функции и диапазон измерения, что делает процесс измерения быстрым и удобным.

Читайте также:  Прибор для проверки качества моторного масла

Источник

Как правильно измерить емкость конденсатора прибором ц4353

Что такое емкость?

Если удалить одиночный электропроводник бесконечно далеко, исключить влияние заряженных тел друг на друга, то потенциал удаленного проводника станет пропорционален заряду. Но у отличающихся по размеру проводников потенциалы не совпадают.

Единицей емкости конденсатора в СИ является фарад. Коэффициент пропорциональности обозначают буквой С — это емкость, на которую влияет размер и внешняя структура проводника. Материал, фазовое состояние вещества электрода роли не играют — заряды распределяются на поверхности. Поэтому в международных правилах СГС ёмкость измеряется не в фарадах, а в сантиметрах.

Уединенный шар радиусом 9 млн км (1400 радиусов Земли) содержит 1 фарад. Отдельный проводящий элемент удерживает заряды в недостаточных для применения в технике количествах. По технологиям XXI в. создается ёмкость конденсаторов с единицами измерений выше 1 фарада.

Накапливать требуемое для работы электронных схем количество электричества способна структура из минимум 2 электродов и разделяющего диэлектрика. В такой конструкции положительные и отрицательные частицы взаимно притягиваются и сами себя держат. Диэлектрик между электронно-позитронной парой не допускает аннигиляции. Подобное состояние зарядов называется связанным.

Раньше для измерения электрических величин применяли громоздкое оборудование, не отличающееся точностью. Теперь, как измерить ёмкость тестером, знает даже начинающий радиолюбитель.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРА БАЛЛИСТИЧЕСКИМ МЕТОДОМ

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 12Следующая ⇒

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ. Электрической емкостью называется физическая величина, показывающая заряд, который способно накапливать тело при приложении к нему потенциала в 1В:

Конденсатор – тело, способное накапливать достаточно большой заряд. Простейший конденсатор представляет собой два проводника (обкладки), разделенные слоем диэлектрика.

Под электроемкостью конденсатора понимают физическую величину, показывающую заряд, который способен накапливать конденсатор при приложении к нему напряжения в 1 В.

1. По электроемкости: конденсаторы постоянной емкости; конденсаторы переменной емкости.

2. По виду диэлектрика: воздушные; керамические; бумажные и т.д.

3. По форме обкладок: плоские; сферические и т. д.

Конденсаторы соединяются в батареи.

Виды соединения конденсаторов:

Общая емкость при последовательном соединении конденсаторов:

Для двух конденсаторов получим:

Общая электроемкость при параллельном соединении конденсаторов:

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА. Для определения емкости конденсатора пользуются схемой, приведенной на рис.1, где ИП

— исто­чник постоянного напряжения,
V
— вольтметр,
Сх
— исследуе­мый конденсатор,
Кн
— перек­лючатель, позволяющий под­ключать конденсатор к источ­нику питания или к гальванометру
Г
. Параллельно гальванометру подключен ключ
Кл
, который замыкают на короткое время перед измерением для установки светово­го луча («зайчика») в начальное положение.

Как следует из (1), нахождение значения электроемкости связано с определением заряда Q

на обкладках и напряжения
U
, которое определяется вольтметром
V
. Заряд
Q
можно измерить при помощи баллистического гальванометра. Главной частью гальванометра (рис. 2) является подвешенная на вертикальной нити
Т
рамка
F
, помещенная в поле постоянного магнита
М
. Скрепленное с рамкой зеркальце
L
служит для изме­рения угла поворота рамки гальвано­метра в магнитном поле при прохожде­нии по ней электрического тока. Заряд
Q
, протекающий через рамку, пропорционален первому отбросу светового луча:

— постоянная гальванометра,
N
— число делений шкалы для первого отброса светового луча. Значение пос­тоянной
А
можно определить, разряжая через гальванометр конденсатор известной ёмкости С, заряженный до напряжения
U
, тогда заряд конденсатоpa равен:

ИЗМЕРЕНИЯ. 1. Собрать схему (рис. 1), подключить конденсатор известной емкости и зарядить его до напряжения, при котором во время разряда конденсатора «зайчик» по шкале гальванометра отклонится на 0,7….0,8 длины шкалы. Далее, определив средний отброс «зайчика» из 5 опытов по разрядке известного конденсатора, найти постоянную гальванометра А,

2. Определить емкости двух конденсаторов С1

и
C2
по известной постоянной гальванометра А. Для этого подключают вместо образцового сначала конденсатор
С1
, потом
C2
. Изменяя напряжение на конденсаторе, добиться отклонения «зайчика» на 0,7…0,8 длины шкалы. Определив средний отброс «зайчика» из 5 опытов, находят значения емкостей
C1
и
C2
из формулы (4).

3. Определить емкость батареи из двух конденсаторов при параллельном и последовательном соединении. Сравнить результаты опыта с результатами вычисления емкости батареи по формулам (2) и (3).

С, мкФ U
, В
N1 N2 N3 N4 N5 N
ср.
А
, мкФ×В
№ опыта U
, В
N1 N2 N3 N4 N5 N
ср.
C
, мкФ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭДС ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

МЕТОДОМ КОМПЕНСАЦИИ

Читайте также:  Настольный письменный прибор своими руками

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ. При протекании электрического тока в замкнутой цепи, состоящей из проводника и источника тока (электрической батареи), оказывается, что внутри источника тока положительные заряды должны перемещаться против сил электростатического поля. Это возможно только в том случае, если на заряды действуют силы неэлектрического происхождения, так называемые сторонние силы. Работа сторонних сил по перенесению 1 Кл заряда между теми точками цепи, где они действуют, называется электродвижу­щей силой (ЭДС): . ЭДС измеряется в вольтах.

Согласно закону Ома для полной цепи:

— ЭДС,
i
— сила тока,
r
— внутреннее сопротивление источника,
U
— напряжение на полюсах источника тока. Из формулы (1) видно, что обычные токопроводящие вольтметры непригодны для точного определения ЭДС.

При отсутст­вии тока ЭДС равна напряжению на полюсах источника. Из этого следует, что принципиально возможно измерить ЭДС электро­статическим или электронным вольтметром (вольтметрами, не потребляю­щими тока). Наиболее точным методом измерения ЭДС является метод ком­пенсации.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА. Принципиальная схема компенсационного метода измерения ЭДС изображе­на на рис. 1. Вспомогательная ба­тарея с ЭДС, заведомо превосходящей ЭДС ис­следуемого элемента, поддерживает ток в цепи реохорда АВ0. Исследуемый источник ЭДС одним полюсом присоединен к точке А

, а другим — через гальванометр
G
и сопро­тивление
R
к движку реохорда D. Компенсация ЭДС возможна только в том случае, если вспомогательная батарея и исследуемый элемент включены одноименными полюсами навстречу друг другу. Напряжение на реохорде больше, чем , поэтому всегда можно подобрать участок реохорда AD дли­ной (сопротивлением
Rx
), чтобы напряжение на нем равнялось . При этом сила тока через гальванометр будет равна нулю ( уравновешивается напряжением ). В уравновешенной таким образом цепи согласно за­кону Кирхгофа для контура AD А можно написать:

Для того, чтобы исключить из уравнения (2) силу тока, вместо неизвест­ного элемента переключателем К

подключают к цепи нормальный элемент Вестона (рис.1) с известной ЭДС . Компенсация ЭДС произойдет при но­вом положении движка (при длине AD равной
lN
и сопротивления этого уча­стка
RN
).

Условие компенсации выразится равенством: . (3)

Таким образом, измерение ЭДС сводится к измерению длин участков реохорда. В рассматриваемом методе гальванометр применяется не для из­мерения тока, а для констатации его отсутствия. Для этих целей применяются приборы, у которых нуль расположен посередине шкалы. Точность измерения ЭДС по схеме на рис. 1 невелика, так как при отсчете длины делаются погрешности более 0,5 мм. Кроме того, в процессе эксплуата­ции проволока стирается, и ее сопротивление по длине делается неоднород­ным. Монтажная схема установки изображена на рис. 2. Сопротивление R

(порядка 104 Ом) служит для ограничения тока, те­кущего через гальванометр. Нормальный и исследуемый элемент подключа­ются к схеме с помощью ключа
К2
. В опытах батарея , элементы и ex подключаются только на короткое время нажатием — двой­ного ключа
К2
для того, чтобы не перегревалась проволока рео­хорда. При измерениях рекомендуется производить компенсацию дважды: до и после компенсации ЭДС нормального элемента. Из двух значений длин реохорда следует взять среднее, которое подставляется в формулу (5). Значение берется из паспорта =1.018 В.

ЗАДАНИЕ. 1. Собрать схему (рис. 2) и поставить рукоятку тумблера К1

в такое положе­ние, чтобы был включен элемент . Замкнуть ключ
К2
, перемещая контакт
D
реохорда, добиться того, чтобы стрелка гальванометра установилась на нуль. Запи­сать в таблицу длину между
А
и
D

Nx
.

2. Перекинуть рукоятку тумблера К1

и включить элемент . Проделать для этого элемента все, что указано в пункте 1, и записать в таблицу. Опыт проделать 3 раза. По результатам измерений по формуле: рассчитать ЭДС. Опыты повторить с вторым элементом и обоими элементами, вклю­ченными последовательно. Результат представить в виде:

№ опыта Nx
, дел.
Nn
, дел.
DNx
, дел.
DNn
, дел.
ex
, В
Dex
, В

ИЗУЧЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МОЩНОСТИ ИСТОЧНИКА ТОКА ОТ СОПРОТИВЛЕНИЯ НАГРУЗКИ

КРАТКАЯ ТЕОРИЯ. В электрической цепи, содержащей источник тока с ЭДС e и внутренним сопротивлением r

, на резисторе
R
(рис.1) будет выделяться полезная мощность:

— сила тока. Согласно закону Ома для замкнутой цепи:

протекает так же и внутри источника, и поэтому в нем выделяется мощность

Полная мощность источника:

Полезная мощность источника изменяется от нуля при R

= 0, проходит через максимум при

а затем убывает, стремясь к нулю при . Максимальное значение полезной мощности:

ИЗМЕРЕНИЯ И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Читайте также:  Прибор для удаления насекомых из дома

1. Собрать цепь, состоящую из источника тока, ключа, магазина резисторов R

2. Снять зависимость тока I

от сопротивления
R
. Результаты записать в виде таблицы. Изменение
R
с помощью декадных переключателей магазина производить при разомкнутом ключе. Ключ замыкается только на время проведения измерения.

3. Рассчитать полезную мощность по формуле (1) и вычертить график зависимости Рп

4. По графику определить r

,
Pпmaх
и, используя (6), рассчитать ЭДС источника тока
e
.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13э

Маркировка на конденсаторах

Знать характеристики электронных приборов требуется для точной и безопасной работы.

Определение ёмкости конденсатора включает измерение величины приборами и чтение маркировки на корпусе. Обозначенные значения и полученные при измерениях отличаются. Это вызвано несовершенством производственных технологий и эксплуатационным разбросом параметров (износ, влияние температур).

На корпусе указана номинальная емкость и параметры допустимых отклонений. В бытовых устройствах используют приборы с отклонением до 20%. В космической отрасли, военном оборудовании и в автоматике опасных объектов разрешают разброс характеристик в 5-10%. Рабочие схемы не содержат значений допусков.

Вычисление с помощью формул

Вычисление номинальной емкости элемента требуется в 2 случаях:

  1. Конструкторы электронной аппаратуры рассчитывают параметр при создании схем.
  2. Мастера при отсутствии конденсаторов подходящей мощности и емкости используют расчет элемента для подбора из доступных деталей.

RC цепи рассчитывают с применением величины импеданса — комплексного сопротивления (Z). Rа — потери тока на нагревание участников цепи. Ri и Rе — учитывают влияние индуктивности и ёмкости элементов. На выводах резистора в RC цепи напряжение Uр обратно пропорционально Z.

Как измерить ёмкость конденсатора мультиметром?

Измеряя параметры, конденсатор предварительно разряжают, замкнув выводы между собой отверткой с изоляцией на ручке. Если этого не сделать, маломощный мультиметр выйдет из строя.

Ответ на вопрос, как проверить емкость конденсатора мультиметром с режимом «Сх» такой:

  1. Включить режим «Сх» и подобрать предел замера — 2000 пФ — 20 мкФ в стандартном приборе;
  2. Вставить конденсатор в гнезда в приборе или приложить щупы к выводам конденсатора и посмотреть значение на шкале прибора.

Амперовольтметром или мультиметром определяют наличие внутри корпуса короткого замыкания или обрыва.

Полярный конденсатор включают в цепь прибора с учетом направления тока. Электроды изделия производители маркируют. Конденсатор, рассчитанный для напряжения 1-3 В, при обратном токе выше нормы выйдет из строя.

Перед тем как измерить характеристики, полярный электролитический конденсатор выпаивают из платы. Включают мультиметр в режим измерения сопротивления или проверки полупроводников. Прикладывают щупы к электродам полярного конденсатора — плюс к плюсу, минус к минусу. Исправная емкость покажет плавный рост сопротивления. По мере заряда ток уменьшается, ЭДС растет и достигает напряжения источника питания.

Обрыв в конденсаторе будет выглядеть на мультиметре как бесконечное сопротивление. Прибор не отреагирует или стрелка на аналоговом экземпляре едва шевельнется.

Комбинированный прибор Ц4315

Комбинированный прибор Ц4315 Прнбор предназначен для измерения тока и напряжения в цепях постоянного н переменного токов, сопротивления постоянному току, емкости н относительного уровня переменного напряжения.

Входное сопротивление прибора равно 20 кОм/В при измерении постоянного н 2 кОм/В переменного напряжений. Прнбор выпускается в модификациях: Ц4315 — для работы при температуре окружающего воздуха -10. +40°С и относительной елажностн до 80 % и Ц4315Т — для работы в помещениях в условиях как сухого, так и влажного тропического климата при температуре окружающего воздуха —5. +45°С н относительной влажности до 95%. В приборе применен магнитоэлектрический измерительный механизм на растяжках ПлСр-20-0,25 при натяжении $0±:5 г с внутрирайонным магнитом- Ток полного отклонения 42,5 мкА, сопротивление рамки не более 635 Ом; она содержит 370. 460 витков провода ПЭВ-1 0,03. Для питания прибора Ц4315 использована батарея 3336, для Ц4315Т — 3336T, При изменении уровня передачи переменного напряжения на других пределах, кроме 1 В, к показаниям прибора по шкале «dB* необходимо прибавлять поправочные числа, указанные в табл. 1.

Таблица 1. Поправочные числа к пределам измерений

Предел измерения, В12.5510251002505001000Поправочное число, дБ0+8+14+20+28+40+48+54+60

Сопротивление всех резисторов, за исключением R27 н R29, должно соответствовать указанному в перечне элементов к электрической принципиальной схеме прибора (табл. 47). Сопротивление резистора R29 изменяют при регулировке прибора на постоянном токе, причем суммарное сопротивление измерительного механизма RH н резистора R29 (б омах) определяют по формуле

Источник

Adblock
detector