一种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置的制造方法
【专利说明】-种测量陶瓷电容器在直流3kV下电容量的装置 -、技术领域
[0001] 本实用新型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、【背景技术】
[0002] 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。
[0003] 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、实用新型的内容
[0004] 本实用新型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。
[0005] 要实现本实用新型在高直流电压状态下的电容测试，必须解决S个问题：
[0006] 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；
[0007] 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。
[0009] 本实用新型的思路是；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。
[0010] 本实用新型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。在本发明的实际制作中，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%。
[0011] 为实现本实用新型的目的，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。
[0014] 本实用新型采用已知大电容（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】
[0015] 附图1为本实用新型的结构图。
[0016] 附图2为本实用新型的保护线路电路图。
[0017] 附图3为本实用新型的放电回路电路图。
[0018] 附图4为本实用新型的控制单元的示意图。 五、
【具体实施方式】
[0019] 下面结合附图及实施例来对本实用新型做进一步说细描述。
[0020] 参照附图，本实用新型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。
[0023] 实施例中采用的相关仪器、线路的主要功能及参数如下：
[0024] 容量测试仪；安捷伦（Agilent)426