同軸電纜芯線電容測(cè)量方法研究
3 水電容測(cè)試儀
隨著電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,利用水作為測(cè)量電極的動(dòng)態(tài)測(cè)量?jī)x器一水電容測(cè)試儀已開始在高端產(chǎn)品中應(yīng)用。該儀器能在線動(dòng)態(tài)測(cè)量電纜(未加屏蔽層的芯線)的單位長(zhǎng)度電容量,并可預(yù)置電容控制值輸出反饋信號(hào),通過控制擠出速度或牽引速度自動(dòng)控制電纜的單位長(zhǎng)度電容量。
3.1 測(cè)量原理
水電容測(cè)試儀由測(cè)量管、測(cè)量信號(hào)發(fā)生器、顯示器等組成(見圖2)。測(cè)量信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生的正弦波交流電壓同時(shí)加到浸沒于水中的測(cè)量管中的測(cè)量電極和保護(hù)電極,測(cè)量電極上的電流通過被測(cè)電纜的電容流回電源地線,在信號(hào)源電壓和頻率固定時(shí),流過電容的電流與電容量大小成正比。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/194702.htm
即:
I=uωC (5)
式中:u為電容兩端的電壓;ω為電流的角頻率;C為電容量。
根據(jù)公式可以看出,只要測(cè)得電流的大小即可測(cè)量出電容的大小。通過測(cè)量信號(hào)發(fā)生器的轉(zhuǎn)換將測(cè)量信號(hào)送顯示器顯示。
3.2 水電容測(cè)試儀的校準(zhǔn)
3.2.1 校準(zhǔn)原理
根據(jù)水電容測(cè)試儀的測(cè)量原理,選擇一根已知電容值的校準(zhǔn)棒,放入測(cè)量管中模擬電纜,測(cè)量校準(zhǔn)棒的電容值,以此確定儀器的測(cè)量誤差。
3.2.2 校準(zhǔn)棒的選擇
(1)玻璃校準(zhǔn)棒。可以向制造廠商購(gòu)得,出廠時(shí)提供參考值,例如:115.6±0.5pF/m。用戶可利用校準(zhǔn)棒對(duì)水電容測(cè)試儀進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)棒絕緣層為玻璃,穩(wěn)定性好,但價(jià)格較高,容易受沖擊力如碰撞、跌落而損壞,特別是長(zhǎng)度較長(zhǎng)的校準(zhǔn)棒更要小心使用。我省暫時(shí)無法開展玻璃校準(zhǔn)棒的量值溯源。
(2)過程產(chǎn)品,如同軸電纜芯線(只有內(nèi)導(dǎo)體和絕緣層的絕緣導(dǎo)線)。測(cè)量何種規(guī)格的電纜,可選該規(guī)格電纜。校準(zhǔn)前,需要先在專用測(cè)量裝置上測(cè)得該電纜的電容值,才能利用該校準(zhǔn)棒對(duì)水電容測(cè)試儀進(jìn)行校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)棒絕緣層是塑料,如聚乙烯,取材容易,成本低,但容易產(chǎn)生如劃傷、壓傷等機(jī)械損傷,定值后長(zhǎng)期穩(wěn)定性差,需要使用前定值,只能短時(shí)間內(nèi)使用。
3.2.3 校準(zhǔn)棒的電容測(cè)量(定值)
利用芯線電容測(cè)量裝置,就可以測(cè)量校準(zhǔn)棒的電容。無論是玻璃校準(zhǔn)棒,還是電纜芯線校準(zhǔn)棒,只要按2.3小節(jié)芯線電容測(cè)量步驟操作,就可以測(cè)得電容值,即對(duì)校準(zhǔn)棒定值,并利用其對(duì)水電容測(cè)試儀進(jìn)行校準(zhǔn)。只要在選擇電容測(cè)試儀時(shí),考慮測(cè)量誤差符合校準(zhǔn)棒的允許誤差要求即可。
4 結(jié)語(yǔ)
利用同軸電纜芯線電容測(cè)量裝置進(jìn)行測(cè)量試驗(yàn),表明其測(cè)量方法是可行的,測(cè)量裝置是穩(wěn)定實(shí)用的。對(duì)于暫時(shí)無條件配備水電容測(cè)試儀的企業(yè),可以利用該裝置和測(cè)量方法,解決離線抽樣測(cè)量芯線電容的問題,為控制工藝參數(shù)提供測(cè)量數(shù)據(jù)。動(dòng)態(tài)水電容測(cè)試儀用于電纜的生產(chǎn)線自動(dòng)連續(xù)測(cè)量,快速方便,但投入較大。電容測(cè)量,使芯線在編織工藝前,就能獲得電容值,可將事后(編織工藝以后)測(cè)量變?yōu)槭虑翱刂?。同時(shí),為校準(zhǔn)水電容測(cè)試儀用的校準(zhǔn)棒提供了測(cè)量裝置,使水電容測(cè)試儀的量值溯源成為可能。
評(píng)論