本实用新型专利技术涉及一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置，包括高压电源、容量测试仪、被测陶瓷电容器CX、控制单元、放电回路、保护回路以及隔直流大电容C0，高压电源提供0～3kV直流高压施加在被测电容CX的两端，隔离电容C0与被测电容CX串接构成串联回路，容量测试仪的两个输入端并接有保护回路以保证容量测试仪两端的电压不得高于5V；测试结束后由控制单元控制继电器通过放电回路对被测电容CX两端放电泄放掉已存储的电能。本实用新型专利技术采用“大电容串联”的方案成功地测试陶瓷电容器在直流3kV状态下的实际电容值。成本低廉、易于操作、安全可靠。
【技术实现步骤摘要】
-种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置 -、
本技术设及一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置，具体是陶瓷电 容器在高压状态下实际电容量的测量，属无线电测量领域。 二、
技术介绍
陶瓷电容器的主要参数为额定容量，它的测量是在25°C、电压1.0V + 0. IVrms、频 率IKHz或IMHz的条件下测出的，此容量值也叫静态容量。目前市场上比较成熟的此类容 量测试仪很多，国外W美国安捷伦公司为代表，国内W常州同惠电子为代表。常用的电容测 试仪，测试电压为1V + 0. 2Vrms，被测电容并接在测试夹具两端，如果在电容器上直接施加 直流电压；电压较低时巧V < Vdc< 10V)会使测试值出现很大的偏差；电压较高时（Vdc> 10V)测试仪器必然会发生击穿或毁坏。很明显，直接加压难W实现电容器电容量的在线测 试。 随着陶瓷电容器应用领域的不断扩展，使用方经常会寻求陶瓷电容器在加上电压 时（即在实际应用线路中，电压范围0?3kV)的容量值，电容器制造厂家苦于没有现成的 测试仪器进行测量，难W提供令人信服的数据。 H、技术的内容 本技术的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种采用大电容串联的方 案选用现有的容量测试仪、高压直流电源、控制单元W及高压放电和高压保护回路组合而 成的测试装置可W较为准确地测试出陶瓷电容器在直流3kV状态下的实际容量值的一种 测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置。 要实现本技术在高直流电压状态下的电容测试，必须解决S个问题： 1、施加在被测电容器上的高压被隔断，保证电容测试仪正常工作； 2、使正常测得的电容量数据与被测电容之间存在某种关联关系，从而间接求得电 容器的在线容量值。为了方便使用最好能够直接读取被测电容器的在线容量值且其误差 不得大于±2% ;[000引 3、测试过程必须有高压保护，测试结束必须有放电回路W释放能量。 本技术的思路是；它由高压电源、容量测试仪、控制单元、放电回路、保护回路 W及隔直流大电容构成。其中高压电源提供直流高压（0?3kv)施加在被测电容Cx的两端， 具体电压值根据测试需要通过高压电源输出；隔离电容C。与C X串接构成串联回路，回路电 容化可由容量测试仪直接读出（当Q>>Cx时，回路电容化约等于被测电容Cx);测量过 程中容量测试仪的两个输入端并接有保护回路W保证容量测试仪两端的电压不得高于5V ; 测试结束后由控制单元控制继电器通过放电回路对Cx两端放电泄放掉已存储的电能。 本技术采用一只已知大电容与被测电容串联，大电容能够隔断直流使电容 测试仪正常工作而测出回路的总电容。再通过两个串联电容总容量的计算公式间接得出 被测电容的电容量。例如采用大电容的电容量为C。，被测电容容量为Cx，那么回路总电容 c c Cn= ，其中C。为已知，C。可W正常测出，Cx即可求出。在本专利技术的实际制作中，已 Lx 知电容Q> > c X时，仪表读出的总容量值就近似等于被测的电容值（即cc X)。经过理 论计算可W验证被测电容实际值和回路总电容值（容量测试仪显示值）相差《±2%。 为实现本技术的目的，采用如下技术方案；一种测量陶瓷电容器在直流3kV 下电容量的装置，包括高压电源、容量测试仪、控制单元、放电回路、保护回路W及隔直流大 电容，高压电源提供0?3kV直流高压施加在被测电容Cx的两端，具体电压值根据测试需要 通过高压电源输出；隔离电容C。与被测电容Cx串接构成串联回路，回路电容Cn可由容量测 试仪直接读出，当C>> Cx时，回路电容化约等于被测电容Cx;容量测试仪的两个输入端 并接有保护回路W保证容量测试仪两端的电压不得高于5V ;测试结束后由控制单元控制 继电器通过放电回路对被测电容Cx两端放电泄放掉已存储的电能；所述的保护线路由两只 二极管D1、D2反并联，同时并联一个瞬态二极管TVS,所述的二极管D1、D2为两只肖特基 二极管肥R607 ;所述的放电回路选用高压继电器KM1和串接泄放电阻R构成放电回路；所 述的控制单元由开关电源、定时器W及控制继电器组成，控制继电器的两端分别连接高压 电源和放电回路；所述的隔直流大电容C。最佳范围值为1. 1 UF《C。^ 11 UF，具体分档的 最佳范围为：[001引 园板电容1. lyF《C0《4. 7yF被测范围1PF?lOOOOpF;[001引 片式电容4. llyF被测范围lOnF?lOOnF。 本技术采用已知大电容（额定电压为5kV的CHM高压、复合介质脉冲电容器： 具有正的温度系数、而电压系数为0且自愈性好）按W上方案制作的在线容量测试装置，对 于陶瓷电容器（圆板式pF级、片式多层nF级）在高压直流状态下测试是适合的，其实测值 (直接读出）与实际值误差±2%之内（而电容器的K、M级误差分别为±10%、±20%)， 有效且低成本的解决了问题。 四、 【附图说明】 附图1为本技术的结构图。 附图2为本技术的保护线路电路图。 附图3为本技术的放电回路电路图。 附图4为本技术的控制单元的示意图。 五、 【具体实施方式】 下面结合附图及实施例来对本技术做进一步说细描述。 参照附图，本技术一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置，包括高 压电源1、容量测试仪2、被测陶瓷电容器Cx、控制单元3、放电回路4、保护回路5 W及隔直 流大电容C。，高压电源1提供0?3kV直流高压施加在被测电容Cx的两端，具体电压值根 据测试需要通过高压电源输出；隔离电容C。与被测电容Cx串接构成串联回路，回路电容Cn 可由容量测试仪直接读出，当〇)>> C X时，回路电容化约等于被测电容C X;容量测试仪 2的两个输入端并接有保护回路5 W保证容量测试仪两端的电压不得高于5V ;测试结束后 由控制单元3控制继电器通过放电回路4对被测电容Cx两端放电泄放掉已存储的电能；所 述的保护线路5由两只二极管D1、D2反并联，同时并联一个瞬态二极管TVS,所述的二极管 D1、D2为两只肖特基二极管肥R607 ;所述的放电回路4选用高压继电器KM1和串接泄放电 阻R构成放电回路；所述的控制单元3由开关电源6、定时器7 W及控制继电器8组成，控 制继电器8的两端分别连接高压电源1和放电回路4 ;所述的隔直流大电容C。最佳范围值 为1. 1 uF《11 uF，具体分档的最佳范围为； [002U 园板电容1. 1 yF《4. 7yF被测范围1PF?lOOOOpF ; [002引 片式电容4. lluF被测范围lOnF?lOOnF。 实施例中采用的相关仪器、线路的主要功能及参数如下： 容量测试仪；安捷伦（Agilent)4263B [002引 1)测量参数；L、C、R等 2)基本测量精度；0. 1% 3)测试频率；1 曲z、lMHz 4)内部直流偏置；1. 5VDC和2VDC 高压直流电源；HV?502P200 1)输出电压；0?5000VDC，共地输出 [003U 2)输出电流；200mA 3)具有过压、过流保护功能 保护本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置，包括高压电源(1)、容量测试仪(2)、被测陶瓷电容器CX、控制单元(3)、放电回路(4)、保护回路(5)以及隔直流大电容C0，其特征在于：高压电源(1)提供0～3kV直流高压施加在被测电容CX的两端，隔离电容C0与被测电容CX串接构成串联回路，容量测试仪(2)的两个输入端并接有保护回路(5)以保证容量测试仪两端的电压不得高于5V；测试结束后由控制单元(3)控制继电器通过放电回路(4)对被测电容CX两端放电泄放掉已存储的电能。
【技术特征摘要】
1. 一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置，包括高压电源（1)、容量测试仪 (2)、被测陶瓷电容器Cx、控制单元（3)、放电回路（4)、保护回路巧）W及隔直流大电容C。， 其特征在于；高压电源（1)提供0?3kV直流高压施加在被测电容Cx的两端，隔离电容C。 与被测电容Q串接构成串联回路，容量测试仪（2)的两个输入端并接有保护回路巧）W保 证容量测试仪两端的电压不得高于5V ;测试结束后由控制单元（3)控制继电器通过放电回 路（4)对被测电容Cx两端放电泄放掉已存储的电能。2. 如权利要求1所述的一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置，其特征在于： 保护线路巧）由两只二极管D1、D2反并联，同时并联一个瞬态二极管TVS,所述的二极管 D1、D2为两只肖特基二极管肥R...
【专利技术属性】
技术研发人员：李文兴，张书鹏，
申请(专利权)人：陕西华星电子开发有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61
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