На рисунке 2 приведена принципиальная схема, реализующая метод двух приборов.
Рисунок 2 - Принципиальная схема метода двух приборов
Емкость конденсатора Схможно измерить используя показания амперметра РА и вольтметра PV. Если питающее напряжение u(t) изменяется по гармоническому закону, то, пренебрегая активными потерями в конденсаторе Сх, получаем расчетную формулу
, (2)
где СХ - емкость конденсатора,
I - действующее значение переменного тока протекающего через конденсатор;
U - действующее значение падения напряжения на конденсаторе;
f - частота питающего напряжения.
Метод двух приборов прост в реализации, но погрешность измерения сравнительно велика, так как суммируются приборные погрешности. Точность измерения можно значительно увеличить путем использования одного универсального цифрового вольтметра.
В схеме, приведенной на рисунке 3, сначала измеряются напряжение U1 на конденсаторе Схи U2на известном сопротивлении R и рассчитывается ток I, протекающий через сопротивление R0; следовательно, I = U1/R0, где R0 - сопротивление образцового резистора.
|
|
Для расчета значения емкости СХ необходимо воспользоваться формулой, которая следует из равенства токов через элементы цепи Схи R0:
. (3)
Рисунок 3 - Принципиальная схема для реализации метода двух приборов
с использованием универсального цифрового вольтметра
Погрешности измерения напряжений U2и U1определяются пределами допускаемой основной погрешности цифрового вольтметра.
Примечание. Пределы допускаемой основной погрешности вольтметров В7-27 и В7-16А приведены в приложении А.