Измерения

Измеритель RLC-2

1 | Стр. 333 | 694

А я считаю, он измеряет отдельно R (для конденсаторов ESR), и отдельно X (реактивное сопротивление - для конденсаторов со знаком минус).
Пример измерения конденсатора К73-17:
Cs=901 нФ.
Rs=0,17 Ом
Xs= -17,66 Ом.

А это я включил последовательно резистор 1,2 Ом:
Rs =1,36 Ом:
Хs= -17,67 Ом.

 

А если поменять частоту? По идее активное сопротивление конденсатора не должно было бы измениться, так ведь? Или активное сопротивление меняется из-за того что меняются потери в диэлектрике на разных частотах? Тогда, получается, ESR частотозависимая величина? И на какой частоте тогда его правильное значение? Я думаю, на частоте максимально близкой к той на которой конденсатор реально будет работать в конкретной схеме, да?
Но тогда непонятно, как сравнивать между собой значения ESR измеренные разными приборами.

 

Арс: А если поменять частоту?
Меряю тот же конденсатор на 1 кГц:
Rs=0,81 Ом
Xs= -175,2 Ом.

Почему Rs зависит от частоты, считаю потому, что конденсаторы далеки от идеальных, на разных частотах разные потери в конденсаторе, разные фазовые сдвиги между напряжением и током, по этому и разные Rs. Для идеального конденсатора Rs был бы на любой частоте 0 Ом, а от частоты зависел бы только Xs, добротность такого конденсатора была б бесконечность на любой частоте (Q=Xs/0), а тангенс на любой частоте равнялся бы нулю (0/Xs). Но таких конденсаторов не существует.

Если к примеру, прибор, при измерении конденсатора 1 мкФ показывает на частоте 1 кГц Rs = 0,81 Ом, то для получения таких же свойств цепи с идеальным конденсатором 1 мкФ на частоте 1 кГц, надо последовательно включить резистор 0,81 Ом. А чтобы получить наш реальный конденсатор из идеального на частоте 10 кГц, последовательно с ним надо включить 0,17 Ом.

Арс: Но тогда непонятно, как сравнивать между собой значения ESR измеренные разными приборами.
Для меня это тоже вопрос, наверное, правильнее сравнивать конденсаторы по тангенсу, или добротности, они хоть и зависят от частоты, но все же не так сильно, как Rs (ESR).

 

В ESR запихнули, при использовании конкретной формулы расчета модуля Z, все параметры объекта измерения, приводящие к отклонению от +-90 градусов в сторону нуля. По-хорошему, надо предварительные измерения на постоянном токе делать.

 

Конденсатор не пропускает постоянного тока

 

Арс: получается, ESR частотозависимая величина? И на какой частоте тогда его правильное значение? Я думаю, на частоте максимально близкой к той на которой конденсатор реально будет работать в конкретной схеме, да?
Да ESR - величина частотозависимая, у низкоимпедансных имеется отчетливо наблюдаемый минимум, в ТУ ESR может приводится для разных частот, обычно для 100кГц. Для обычных электролитов эта зависимость не столь выражена. По этой причине (непостоянства величины ESR в широком диапазоне частот), низкоимпедансные не рекомендуются для применения в аудиоустройствах.
Я смотрю на изменение Rs от измерительной частоты, для хороших на 1кГц и 10кГц обычно разница не большая. Для конденсаторов начиная примерно от 100мкФ, ESR будет примерно равно Rs на 10кГц, номинал емкости лучше мерить на 100Гц.

 

Сопротивление диэлектрика не равно бесконечности.

 

Арс: Но тогда непонятно, как сравнивать между собой значения ESR измеренные разными приборами.
АК: Для меня это тоже вопрос, наверное, правильнее сравнивать конденсаторы по тангенсу, или добротности, они хоть и зависят от частоты, но все же не так сильно, как Rs (ESR).

Эквивалентное последовательное сопротивление и тангенс угла потерь, несколько разные параметры, хоть и описывают похожие процессы – потери в конденсаторе.
Для электролитических конденсаторов обычно применяют параметр - эквивалентное последовательное сопротивление, а тангенс угла потерь - к ним сейчас мало употребляется.
http://ru.wikipedia.org/wiki/Электрический_конденсатор
Цитата:
Существуют специальные приборы (ESR-метры) для измерения этого достаточно важного параметра конденсатора, по которому можно часто определить пригодность его дальнейшего использования в определённых целях. Этот параметр, кроме собственно ёмкости (ёмкость — это основной параметр) — часто имеет решающее значение в исследовании состояния старого конденсатора, стоит ли использовать его в определённой схеме, или он прогнозируемо выйдет за пределы допустимых отклонений.

Михалыч А: Сопротивление диэлектрика не равно бесконечности.
Этот параметр учитывается как сопротивление изоляции или как постоянная времени саморазряда конденсатора. Для электролитических - ток утечки.

 

Kozak: Я смотрю на изменение Rs от измерительной частоты, для хороших на 1кГц и 10кГц обычно разница не большая. Для конденсаторов начиная примерно от 100мкФ, ESR будет примерно равно Rs на 10кГц, номинал емкости лучше мерить на 100Гц.
Интуитивно тоже к этому пришёл. Провожу подобные манипуляции при оценке конденсатора.

 

Kozak: http://ru.wikipedia.org/wiki/Электрический_конденсатор
Цитата: Эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, англ. ESR) обусловлено главным образом электрическим сопротивлением материала обкладок и выводов конденсатора и контакта(-ов) между ними, а также потерями в диэлектрике. Обычно ЭПС возрастает с увеличением частоты тока, протекающего через конденсатор.

При измерении Rs конденсаторов прибором RLC-2, Rs уменьшается с ростом частоты, что-то не стыкуется с Википедией. Кто разъяснит, где ошибка? Я считаю, ошибка в Википедии.

Добротность конденсаторов падает с ростом частоты, а тангенс угла диэлектрических потерь увеличивается.

 
1 333 694