3.2 Опис лабораторної установки

Значення та на частоті 50 Гц визначають за допомогою мостів змінного струму. Діапазон вимірювання ємності повинен бути не меншим за ємність зразка, а по перевищувати в 2 рази зразка. В роботі використовується міст змінного струму типу Р5026, призначений для вимірювання та при частоті 50 Гц (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Зовнішній вигляд моста змінного струму Р5026

Принципова електрична схема моста наведена на рисунку 3.3. Міст живиться від силової мережі через підвищувальний трансформатор НОМ-10, який дає можливість одержувати напругу до 10 кВ. В два плеча моста, що під’єднані до "високовольтної" вершини, вмикають досліджуваний об’єкт, елементи схеми заміщення якого та високовольтний зразковий конденсатор . В даній схемі майже вся напруга живлення прикладена до ємнісних плечей моста, оскільки їх опір змінному струму є набагато більшим від опорів інших плечей. Це дає можливість безпечно зрівноважувати міст зміною та . Для захисту вимірювального кола у випадку пробою зразка передбачені розрядники Р.

Рисунок 3.3 – Принципова схема моста змінного струму Р5026

Умовою рівноваги моста є рівність напруг на відповідних плечах моста як за значенням, так і за фазою. Тому для зрівноваження моста необхідно змінювати одночасно два параметри (ємність та активний опір) і послідовними регулюваннями досягти, щоб активна та реактивна складові напруги в діагоналі моста дорівнювали нулю. При цьому одночасно визначається ємність та зразка.

Вимірювання можна здійснювати при високій напрузі за "прямою" схемою (обидва електроди вимірюваного об'єкта ізольовані від землі) та за "перевернутою" схемою (один з електродів об'єкта заземлений); при низькій напрузі (від вмонтованого джерела живлення) – за "прямою" схемою.

В комплект моста входить власне міст змінного струму типу Р5026, пристрій захисного потенціалу типу Ф5122, повітряні конденсатори типів Р5023 та Р5069, електроди для випробування твердих діелектричних матеріалів. Досліджуваний зразок вмикається в плече АС моста, а в плече ВС вмикається зразковий конденсатор (P5023 або Р5069). Два інші плечі моста, що складаються з магазинів опору та ємності, використовуються для зрівноважування моста. Функцію нуль-індикатора НІ в мості виконує чутливий транзисторний вибірковий підсилювач, на виході якого ввімкнений стрілковий прилад. Чутливість нуль-індикатора не менше 2 мм/мкВ і змінюється ступенями через 30 дБ.

Живлення моста при вимірюванні на низькій напрузі здійснюється від мережі змінного струму за допомогою вмонтованого трансформатора. Для вимірювань на високій напрузі застосовується зовнішнє коло живлення. В цьому випадку підвищувальний трансформатор повинен забезпечувати напругу до 10 кВ. В більшості випадків використовують трансформатори напруги типу НОМ-10 до первинної обмотки якого подають напругу від лабораторного автотрансформатора типу ЛАТР-1М або РНО-250-2.

При рівновазі моста має місце умова

, (3.13)