Utilisation de Schering Bridge Comment trouvez-vous la capacité?
Comprendre le pont de Schering
Le pont de Schering est un type de circuit de pont AC utilisé principalement pour mesurer la capacité, mais il peut également être utilisé pour déterminer la perte diélectrique (facteur de dissipation) des condensateurs.
Composants:
* condensateur testé (Cₓ): Le condensateur que vous souhaitez mesurer.
* Condensateur standard variable (CS): Un condensateur connu et réglable.
* résistance (r₁): Une résistance fixe connue.
* résistance variable (r₂): Une résistance connu et réglable.
* détecteur (d): Un dispositif qui détecte la présence d'un signal CA (généralement un voltmètre sensible ou un oscilloscope).
Principe de travail:
1. Équilibrer le pont: Le pont est équilibré lorsque la tension à travers le détecteur est nulle. Cela se produit lorsque les impédances des branches du pont sont dans un rapport spécifique.
2. Ratio d'impédance: Dans un pont de Schering équilibré, la relation suivante est valable:
* (R₁ * cₓ) =(r₂ * cs)
3. Résolution pour une capacité inconnue: Étant donné que toutes les autres valeurs (R₁, R₂, CS) sont connues, vous pouvez résoudre la capacité inconnue (Cₓ):
* Cₓ =(r₂ * cs) / r₁
Procédure de mesure de la capacité:
1. Connectez le pont: Connectez les composants du pont de Schering comme indiqué dans le diagramme.
2. Appliquer la tension AC: Appliquez une tension AC appropriée (généralement quelques volts) sur le circuit de pont. La fréquence de la tension doit être choisie pour se situer dans la plage de fonctionnement du condensateur testé.
3. Équilibrez le pont: Ajustez les valeurs de R₂ et CS jusqu'à ce que le détecteur affiche une lecture nulle. Cela indique que le pont est équilibré.
4. Lisez les valeurs: Enregistrez les valeurs de R₁, R₂ et CS.
5. Calculer la capacité: Utilisez la formule Cₓ =(R₂ * CS) / R₁ pour calculer la capacité du condensateur inconnu (Cₓ).
Considérations importantes:
* Fréquence: La valeur de capacité mesurée dépendra de la fréquence de la tension CA appliquée. En effet, les condensateurs présentent un comportement dépendant de la fréquence, en particulier aux hautes fréquences.
* Précision: La précision de la mesure de la capacité dépend de la précision des composants (R₁, R₂, CS) et de la sensibilité du détecteur.
* Perte diélectrique: Le pont de Schering peut également être utilisé pour mesurer la perte diélectrique (facteur de dissipation) d'un condensateur. Le facteur de dissipation est une mesure de l'énergie perdue dans le matériau diélectrique du condensateur.
Exemple:
Disons que vous avez un pont de Schering avec les composants suivants:
* R₁ =1000 ohms
* R₂ =500 ohms
* CS =0,1 µF
Après avoir équilibré le pont, vous constatez que:
* R₂ =250 ohms
À l'aide de la formule, vous pouvez calculer la capacité:
* Cₓ =(250 ohms * 0,1 µf) / 1000 ohms =0,025 µF
Conclusion:
Le pont de Schering est un outil précieux pour mesurer la capacité, en particulier dans les situations où une haute précision est nécessaire. Il fournit une méthode simple et précise pour déterminer la capacité d'un composant.