电容与介质损耗角正切测量(中)
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关于片状独石陶瓷电容器的 静电容量和介质损耗角正切的测量1.前言 (2)2.片状独石陶瓷电容器的特性 (2)2-1.温度特性 (2)2-2.电压特性 (3)2-3.频率特性 (5)2-4.总结 (6)3.LCR仪表和测试夹具 (6)3-1.LCR仪表 (6)3-2.测试夹具 (7)4.LCR仪表的测量原理 (7)4-1.测量原理 (8)4-2.测量电压 (8)4-3.静电容量的测量电路模式 (9)5.根据LCR仪表4284A的静电容量的测量方法 (10)5-1.接通LCR仪表的电源 (10)5-2.已安装测试夹具的状态 (10)5-3.测量器的设定 (10)5-4.校正 (14)5-5.测量 (15)6.根据LCR仪表4278A的静电容量的测量方法 (15)6-1.LCR仪表的电源接通 (15)6-2.已安装测试夹具的状态 (15)6-3.测量器的设定 (15)6-4.校正 (16)6-5.测量 (17)7.后记 (18)TD.No.C101.前言用LCR仪表测量高诱电率型(B特性,F特性)的片状独石陶瓷电容器时,有时不能获得与标称静电容量值一样的值。
其主要原因是,第一:片状独石陶瓷电容器的B、F特性的静电容量和介质损耗角正切,虽然随温度、电压(AC、DC)及频率而改变,但却无法按照规定的条件而测量。
第二:测量装置的设定不符合或测量装置的功能不能满足规定条件。
其解决方法是,第一:理解片状独石陶瓷电容器的特性,要规定温度、电压(AC、DC)、频率3种条件以后测量。
实际上,已经规定在国家标准JISC5101-1-1998的静电容量(4.7项)及介质损耗角正切(4.8项)上,其高诱电率型电容器的静电容量和介质损耗角正切的测量条件如表1所示。
此时的测量温度为20℃。
表1测量条件标称静电容量 测量频率 测量电压C≤10μF(10V以上) 1±0.1kHz 1.0±0.2VrmsC≤10μF(6.3V以下) 1±0.1kHz 0.5±0.1VrmsC>10μF 120±24Hz 0.5±0.1Vrms第二:要充分理解测量装置的功能,确认是否满足表1的测量条件以后请使用测量装置。
电容损耗角正切d值测量方法【原创实用版4篇】目录(篇1)一、引言二、电容损耗角正切值的定义和意义三、电容损耗角正切值的测量方法1.平衡电桥法2.不平衡电桥法3.相敏电路法4.低功率因数瓦特表法四、各类测量方法的优缺点五、测量电容损耗角正切值的意义和应用六、结论正文(篇1)一、引言电容损耗角正切值(tgδ)是衡量电容器性能的重要参数,它反映了电容器在交流电场下消耗能量的大小。
为了确保电容器的性能和使用寿命,正确测量电容损耗角正切值具有重要意义。
本文将介绍电容损耗角正切值的定义和意义,以及几种常用的测量方法。
二、电容损耗角正切值的定义和意义电容损耗角正切值是指有功功率与无功功率的比值,它反映了电容器在交流电场下消耗能量的大小。
电容器的损耗主要由介质损耗、电导损耗和电容所有金属部分的电阻所引起的。
在直流电场的作用下,电容器的损耗以漏导损耗的形式存在,一般较小。
在交变电场的作用下,电容的损耗不仅与漏导有关,而且与周期性的极化建立过程有关。
测量电容损耗角正切值有助于评估电容器的性能和使用寿命,对于保证电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
三、电容损耗角正切值的测量方法1.平衡电桥法:平衡电桥法是一种常用的测量电容损耗角正切值的方法。
它通过调整电桥的电阻值,使电桥达到平衡状态,从而测量出电容损耗角正切值。
这种方法的优点是测量精度高,但操作较为复杂。
2.不平衡电桥法:不平衡电桥法是一种简化的测量方法,它不需要调整电桥的电阻值。
通过测量电桥的电流和电压,可以计算出电容损耗角正切值。
这种方法的优点是操作简便,但测量精度相对较低。
3.相敏电路法:相敏电路法是一种基于相敏电阻原理的测量方法。
它通过测量相敏电阻的电压和电流,计算出电容损耗角正切值。
这种方法的优点是测量精度高,但需要特殊的测量设备。
4.低功率因数瓦特表法:低功率因数瓦特表法是一种适用于大电容试品的测量方法。
它通过测量电容器的漏电流和电压,计算出电容损耗角正切值。
介质损耗角正切值的测量一.实验目的:学习使用QS1型西林电桥测量介质损耗正切值的方法。
二.实验项目:1.正接线测试2.反接线测试三.实验说明:绝缘介质中的介质损耗(P=ωC u2 tgδ)以介质损耗角δ的正切值(tgδ)来表征, 介质损耗角正切值等于介质有功电流和电容电流之比。
用测量tgδ值来评价绝缘的好坏的方法是很有效的,因而被广泛采用,它能发现下述的一些绝缘缺陷:绝缘介质的整体受潮;绝缘介质中含有气体等杂质;浸渍物及油等的不均匀或脏污。
测量介质损耗正切值的方法较多,主要有平衡电桥法(QS1),不平衡电桥法及瓦特表法。
目前,我国多采用平衡电桥法,特别是工业现场广泛采用QS1型西林电桥。
这种电桥工作电压为10Kv,电桥面板如图2-1所示,其工作原理及操作方法简介如下:⑴.检流计调谐钮⑵.检流计调零钮⑶.C4电容箱(tgδ)⑷.R3电阻箱⑸.微调电阻ρ(R3桥臂)⑹.灵敏度调节钮⑺.检流计电源开关⑻.检流计标尺框⑼.+tgδ/-tgδ及接通Ⅰ/断开/接通Ⅱ切换钮⑽.检流计电源插座⑾.接地⑿.低压电容测量⒀.分流器选择钮⒁.桥体引出线图2-1 QS1西林电桥面板图1. 工作原理:原理接线图如图2-2所示,桥臂BC 接入标准电容C N (一般C N =50pf ),桥臂BD 由固定的无感电阻R 4和可调电容C 4并联组成,桥臂AD 接入可调电阻R 3,对角线AB 上接入检流计G ,剩下一个桥臂AC 就接被试品C X 。
高压试验电压加在CD 之间,测量时只要调节R 3和C 4就可使G 中的电流为零,此时电桥达到平衡。
由电桥平衡原理有: 图2-1 QS1西林电桥面板图 BD CBAD CA U U U U =即: BD CB AD CA Z Z Z Z = (式2-1)各桥臂阻抗分别为:将各桥臂阻抗代入式2-?,并使等式两边的实部和虚部分别相等,可得:34R R C C N X ⋅= 44R C tg ⋅⋅=ϖδ (式2-2)在电桥中,R 4的数值取为=10000/π=3184(Ω),电源频率ω=100π,因此: tg δ= C 4(μf ) (式2-3)即在C 4电容箱的刻度盘上完全可以将C 4的电容值直接刻度成tg δ值(实际上是刻度成tg δ(%)值),便于直读。
电容esr与介质损耗角正切的计算公式
我们要探讨电容的ESR(等效串联电阻)与介质损耗角正切(tan δ)之间的关系,并给出相关的计算公式。
ESR和tan δ都是描述电容器性能的重要参数,它们都与电容器的内部损耗有关。
ESR(等效串联电阻)通常用于描述电容器在交流电路中的电阻性损耗。
tan δ(介质损耗角正切)是描述电容器介质损耗的一个参数,它是电容器损耗角的正切值。
ESR和tan δ之间的关系可以通过以下公式表示:
ESR = (tan δ) / (ω × C)
其中,ω是角频率(ω = 2πf,f是频率),C是电容值。
这个公式告诉我们,在给定的频率和电容值下,ESR与tan δ成正比。
也就是说,tan δ越大,ESR也越大,电容器的内部损耗也就越大。
需要注意的是,这个公式是在一些假设条件下得出的,例如电容器是理想的、没有电感效应等。
在实际应用中,电容器的ESR和tan δ可能会受到温度、电压、频率等多种因素的影响,因此在使用这个公式时需要注意其适用范围。
以上公式可以帮助我们理解ESR与tan δ之间的关系,并用于一些简单的计算。
但在实际应用中,我们可能需要更详细的电容器模型和更复杂的计算公式来准确描述电容器的性能。
介质损耗正切角(Tan Delta)的概念与意义1. 引言介质损耗正切角(Tan Delta)是电气工程中一个重要的物理量,用以描述介质对电能的损耗程度。
它是介质中损耗功率与储存功率之比的正切值,也常被称为介质的损耗因数。
本文将详细介绍Tan Delta的概念、测量方法、应用领域以及意义。
2. Tan Delta的定义在电力系统中,传输线和电容器等元件中常常存在着电能的损耗。
当电能从一种形式转化为另一种形式时,会因为一些不可避免的效应而产生能量损耗。
这种损耗是由于电场在介质中的能量耗散引起的。
介质损耗正切角Tan Delta是介质的特性之一,用以描述介质中电能的损耗程度。
它是介质中损耗功率与储存功率之比的正切值,记作tanδ。
其中,损耗功率指的是在介质中转化为其他形式能量的功率,储存功率则是指在介质中储存的能量。
3. Tan Delta的测量方法Tan Delta的测量通常需要使用专门的仪器和设备。
下面介绍几种常用的测量方法。
3.1 可变电容器法可变电容器法是一种常用的测量Tan Delta的方法。
该方法使用一个可变电容器与被测样品电容器连接,在不同频率下通过改变可变电容器的电容值来测量Tan Delta。
通过测量电容值的变化和相应的相位差,可以计算出Tan Delta的值。
3.2 桥路法桥路法是另一种常用的测量Tan Delta的方法。
该方法使用交流桥路来测量电容器的电阻和电容值以及相应的相位差,通过这些测量结果可以计算出Tan Delta的值。
3.3 光学法光学法是一种非接触式的测量Tan Delta的方法。
该方法使用光学传感器来测量介质中的光学特性,并通过这些测量结果计算出Tan Delta的值。
4. Tan Delta的应用领域Tan Delta在电力系统和电气设备的设计、制造及维护过程中起着重要的作用。
以下是一些Tan Delta的应用领域:4.1 电容器选择和评估在电力系统中,电容器广泛应用于电力传输和电能储存等场景。