電容漏泄測量
電容器的漏泄是通過(guò)向電容施加一個(gè)固定電壓,并測量產(chǎn)生的電流測得的。漏流將隨時(shí)間呈指數衰減,因此在測量電流之前,施加電壓必須達到一個(gè)已知的時(shí)間周期(保壓時(shí)間)。
處于統計目的,必須測試一定數量的電容器來(lái)生成有用的數據。為了進(jìn)行測試,就需要一套自動(dòng)切換系統。
切換配置
圖所示為一套電容器漏泄測試系統,它采用了6517A型靜電計/源、7158型小電流掃描卡和C型開(kāi)關(guān)卡,例如7111-S或7169A。插卡被安裝在7002型開(kāi)關(guān)主機中。
圖 電容器漏泄測試系統
在該測試系統中,一組開(kāi)關(guān)(7111-S型或7169A型)被用來(lái)向每個(gè)電容器施加測試電壓。在常閉位置,電容器的一端被連接到電路LO。當開(kāi)關(guān)觸動(dòng)時(shí),電容器被連接到電壓源。開(kāi)關(guān)通常是交錯觸動(dòng)的(例如,間隔2秒),從而在測量漏泄之前,每個(gè)電容器均可被充電相同的時(shí)間周期。若最大測試電壓為110 V或更低,則可使用7111-S型開(kāi)關(guān)卡;否則,則可使用7169A型開(kāi)關(guān)卡測試高達500 V的電壓。如果必須施加高于500 V的電壓,則應該使用具有相應額定值的開(kāi)關(guān)。
第二組開(kāi)關(guān)(7158型)在經(jīng)過(guò)合適的平穩時(shí)間后將每個(gè)電容器連接到皮安計。請注意,在電容器被切換至皮安計之前,它是被連接到電路LO的。這樣就使得漏流在其充電器件亦可連續流通。
對于這種應用,單臺儀器提供了電壓源和小電流測量功能。6517A型可顯示電阻或漏流,并可提供高達1000 VDC的電壓,所以特別適合這一應用。
在測試過(guò)電容器之后,電壓源應該被設置為零。有時(shí)候在將電容從測試夾具上拆除之前,必須使其放電。注意,上圖中的電容(C)通過(guò)繼電器的常閉觸點(diǎn)形成了放電通路。測試序列同步如下:
- 靜態(tài)——7169A型繼電器為常閉,7158型繼電器為常閉。
- 施加電壓(保壓時(shí)間)——7169A型繼電器連接至常開(kāi)觸點(diǎn),7158型繼電器仍然保持常閉。
- 測量電流——7169A型繼電器仍保持在常開(kāi)位置,7158型繼電器連接至常開(kāi)觸點(diǎn)。
- 放電電容器——7169A型繼電器連接至常閉觸點(diǎn),7158型繼電器連接至常閉觸點(diǎn)。
由于7169A型C型開(kāi)關(guān)卡上的隔離開(kāi)關(guān)在測量電流期間保持被激勵狀態(tài),所有來(lái)自開(kāi)關(guān)卡的任何偏移電流都與測量是無(wú)關(guān)的。
與電容器串聯(lián)的電阻器(R)是本測試系統中的一個(gè)重要元件。它限制每個(gè)電容器的充電電流,并在電容器發(fā)生短路時(shí)保護繼電器。此外,該電阻器還限制回饋安培表的交流增益。一般而言,當源電容增大時(shí),噪聲增益也會(huì )增大。該電阻器將增益限制為有限值。合理的限值是使RC時(shí)間常數為0.5~2秒。與靜電計(pA)的HI端子串聯(lián)的正偏二極管也起到限制交流增益的作用。
一個(gè)“同軸三柱-BNC”轉換器(7078-TRX-BNC型)被用于將6517A連接到7158型開(kāi)關(guān)卡。電容器通過(guò)低噪聲同軸電纜連接到7158型開(kāi)關(guān)卡??墒褂媒^緣線(xiàn)將7111-S開(kāi)關(guān)卡連接到電容器。7169A型是通過(guò)接線(xiàn)頭連接器進(jìn)行連接
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