Методика вимірювання часткових ємностей для об'єктів контролю із трьома електродами

Abstract

Стаття присвячена розробці методу вимірювання часткових ємностей між електропровідними елементами конструкції ємнісних об'єктів контролю із трьома електродами. Розроблений метод передбачає застосування резистивно-ємнісного заземлення досліджуваного шару ізоляції із наступним поступовим регулюванням величини допоміжного резистору, через який заземлено досліджуваний шар ізоляції, до значення, за якого фазовий зсув між напругою на досліджуваному шарі ізоляції та допоміжній ємності буде дорівнювати 0º. Результати проведених розрахунків показали, що в такому випадку напруга між електродами залежить лише від ємнісних елементів схеми, та не залежить від зумовлених діелектричними втратами електричних опорів. Після вимірювання напруг на елементах схеми заміщення із наступним аналогічним повторним регулюванням величини допоміжного резистору, за іншого значення ємності допоміжного конденсатору, вдається сформувати систему рівнянь, вирішення якої дозволяє визначити невідомі значення часткових ємностей шарів ізоляції. Розроблений метод може використовуватись для визначення кожної часткової ємності об'єкта контролю з трьома електродами та не вимагає застосування вимірювачів імітансу з 3 клемами та використання заснованих на застосуванні сукупних вимірювань методик обстеження.

The article is devoted to the development of a method of measuring partial capacitances between the electrically conductive structural elements of a capacitive tested object with three electrodes. The developed method involves the applying of resistive-capacitive grounding of the investigated insulation layer with subsequent gradual adjustment of the value of the auxiliary resistor, through which the investigated insulation layer is grounded, to the value at which the phase shift between the voltage on the investigated insulation layer and the auxiliary capacity will be equal to 0º. The results of the calculations showed that in this case the voltage between the electrodes depends only on the capacitive elements of the circuit, and does not depend on the electrical resistance caused by dielectric losses. After measuring the voltages on the elements of the substitution scheme followed by similar readjustment of the value of the auxiliary resistor, for a different value of the capacity of the auxiliary capacitor, it is possible to form a system of equations, the solution of which allows you to determine the unknown values of the partial capacities of the insulation layers. The developed method can be used to determine each partial capacitance of the object of control with three electrodes and does not require the use of 3-terminal immittance meters and the use of application-based cumulative measurement survey techniques.