Mesure capacité pont de Schering : Théorie & Procédure

Le pont de Schering est un pont AC classique pour mesure précise capacitance et facteur dissipation (tan δ), surtout huiles isolantes, câbles, condensateurs haute tension.

Configuration pont (Standard)

• Branche 1 (Référence) : Condensateur étalon C_s (sans pertes, ex. condensateur gaz azote).
• Branche 2 : Résistance R₁ (fixe, non-inductive).
• Branche 3 (DUT) : Condensateur inconnu C_x en série avec sa résistance série équivalente r_x.
• Branche 4 : Résistance variable R₂ en parallèle avec condensateur variable C₂.
• Détecteur : Détecteur nul (écouteurs, amplificateur accordé, ou DVM) diagonale pont.
• Source : Oscillateur faible distorsion (typ. 1 kHz, 50/60 Hz, ou 1592 Hz pour lecture directe µF).

Équations équilibre

Au nul (détecteur = 0) :

Cx = (R2 / R1) × Cs

rx = (C2 / Cs) × R1

Facteur dissipation : tan δ = ω Cx rx = ω C2 R1

Procédure

1. Connecter DUT, condensateur étalon, boîtes décades R₂, C₂.
2. Appliquer tension essai (typ. 10–100 V RMS, ≤ tension nominale DUT).
3. Ajuster R₂ pour signal détecteur minimum (équilibre amplitude).
4. Ajuster C₂ pour nul supplémentaire (équilibre phase).
5. Itérer jusqu'au nul profond (≥ 60 dB).
6. Lire R₂, C₂ ; calculer C_x, r_x, tan δ.

Considérations pratiques

• Blindage : DUT et pont doivent être électrostatiquement blindés (terre Wagner) pour éliminer capacités parasites vers terre.
• Dépendance fréquence : C et tan δ varient fréquence ; reporter fréquence essai.
• Température : Contrôler ou enregistrer ; tan δ sensible température.
• Alternative moderne : Analyseurs impédance (Keysight E4980, Wayne Kerr) automatisent avec précision 0,05 %.