一種用電磁打點計時器測定電容量的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及電學測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用電磁打點計時器測定電容 量。
【背景技術(shù)】
[0002] 電容或電容量指的是在給定電位差下的電荷儲藏量，記為C，國際單位為法拉 (F)。一般來說，電荷會在電場中會受力而移動，當導體之間有了介質(zhì)，澤阻礙了電荷移動而 使得電荷積累在導體上；造成電荷的累積儲存，最常見的例子就是兩片金屬板，也是電容器 的俗稱。電容表現(xiàn)為容納電荷本領(lǐng)的大小。
[0003] 對于高壓設(shè)備，如變壓器，套管等，電容量常與tgS-起測量。由P~U2?CstgS 可知電容量越小越好。而對于一般電力電容器（用作濾波、穩(wěn)壓、分壓、耦合、移相，而在配 電系統(tǒng)中常用作無功補償或過電壓保護等）則不需要做tgS的測定，只需測其電容量。
[0004] 常用的測定電容量的方法有專用儀器法，交流阻抗計算法，雙電壓表法。（1)專用 儀器法具有簡便、快捷、測量精度高的特點，但在很多地區(qū)，特別是偏遠地區(qū)，由于教育資源 的匱乏，實驗室里并不能配備昂貴的萬用電橋、數(shù)字式電容表和LCR自動測量儀。（2)交流 阻抗法利用I= 2 31fCU可以計算出電容值C，但式中含有不精確值2 31，所以計算出的電容 值也不是精確值。（3)雙電橋法中利用公式
時根號一般不會取得整數(shù)， 所以測量的電容值存在誤差。 【實用新型內(nèi)容】
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種用電磁打點計時器測定電容量，以解決上述背景 技術(shù)中提出的問題。
[0006] 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種用電磁打點計時器測定電 容量，包括第一定值電阻、滑動電阻器、開關(guān)、打點計時器、第二定值電阻、電容器、毫安表、 導線、電壓表和直流電源，所述第一定值電阻與滑動變阻器通過導線串聯(lián)在直流電源上，所 述滑動變阻器上的滑片與打點計時器通過導線串聯(lián)，所述滑動變阻器上的滑片與打點計時 器串聯(lián)的導線上設(shè)有開關(guān)，所述打點計時器、第二定值電阻、毫安表通過導線串聯(lián)，所述電 壓表與滑動變阻器上的滑塊并聯(lián)，所述電壓表與打點計時器和電容器通過導線串聯(lián)，所述 直流電源的一端通過導線連接在電壓表、電容器和毫安表的一端。
[0007] 優(yōu)選的，所述打點計時器是由觸點P、觸點q和彈片S組成的。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：該用電磁打點計時器測定電容量，提 供了一種簡單的、精度較高的、測量覆蓋面較寬的進行電容量測定的方法，這種方法精度較 高，測量覆蓋面較寬，能準確地測出120yF到470 yF之間的電容量。其次，在處理數(shù)據(jù)時 除用作圖法外，當然也可用回歸法進行數(shù)據(jù)處理。最后，這套裝置一般中學都能組裝，不但 操作簡單，而且啟發(fā)性強，可以用于物理實驗教學。
【附圖說明】
[0009] 圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖2為本實用新型的小電容時的I-U關(guān)系圖像；
[0011] 圖3為本實用新型的小電容的測量數(shù)據(jù)表；
[0012] 圖4為本實用新型的大電容的測量數(shù)據(jù)表。
[0013] 圖中：1、第一定值電阻，2、滑動電阻器，3、開關(guān)，4、打點計時器，5、第二定值電阻， 6、電容器，7、毫安表，8、導線，9、電壓表，10、直流電源。
【具體實施方式】
[0014] 下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進 行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部 的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0015] 請參閱圖1-4,本實用新型提供一種技術(shù)方案：一種用電磁打點計時器測定電容 量，包括第一定值電阻1、滑動電阻器2、開關(guān)3、打點計時器4、第二定值電阻5、電容器6、毫 安表7、導線8、電壓表9和直流電源10,第一定值電阻1與滑動變阻器2通過導線8串聯(lián)在 直流電源10上，滑動變阻器2上的滑片與打點計時器4通過導線10串聯(lián)，打點計時器4是 由觸點P、觸點q和彈片s組成的，滑動變阻器2上的滑片與打點計時器4串聯(lián)的導線10上 設(shè)有開關(guān)3,打點計時器4、第二定值電阻5、毫安表7通過導線8串聯(lián)，電壓表9與滑動變阻 器2上的滑塊并聯(lián)，電壓表9與打點計時器4和電容器6通過導線8串聯(lián)，直流電源10的 一端通過導線8連接在電壓表9、電容器6和暈安表7的一端。
[0016] 工作原理：實驗裝置如圖1所示。取一只打點計時器（J0203型），用銅彈片自制 一個觸點P,安裝于q點的對稱位置上。當打點計時器接通時，彈片s迅速地在p、q兩點間 振動，交替與P、q點接觸，給電容器迅速充電、放電。若充電電壓為u，電容量為c，則每次 充放電之間的電容量為cu(假定電容器是完全放電的）。若打點計時器所用的交流電頻率 為f，則每次電容器的充放電次數(shù)亦為f，放電電流為I=feu(1)
[0017] 在實驗中u、I由電壓表和電流表測出，f為50Hz，電容量由式（1)算出，改變充電 電壓值，可得到不同的放電電流I。由式（1)用作圖法處理數(shù)據(jù)，從直線I=feu的斜率k =fc求出C.也克用一元線性回歸法處理數(shù)據(jù)。在實驗中測量了大小容量的電容器各一只， 結(jié)果如圖3-4所示，由以上數(shù)據(jù)作圖2,從圖中得直線斜率
[0019]由 k =fc得
[0022] 為了估計這種方法的準確性，我們選用上海交流儀器廠的"QS18A型萬能電橋"，對 上述兩個電容進行測量，若以電橋的測量結(jié)果為標準值用這里介紹的方法測量這兩個電容 所得結(jié)果的相對誤差都不超過2%。
[0023] 盡管已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言， 可以理解在不脫離本實用新型的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修 改、替換和變型，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1. 一種用電磁打點計時器測定電容量，包括第一定值電阻（1)、滑動電阻器（2)、開關(guān) (3)、打點計時器（4)、第二定值電阻（5)、電容器（6)、毫安表（7)、導線（8)、電壓表（9)和直 流電源（10)，其特征在于：所述第一定值電阻（1)與滑動變阻器（2)通過導線（8)串聯(lián)在直 流電源（10)上，所述滑動變阻器（2)上的滑片與打點計時器（4)通過導線（10)串聯(lián)，所述 滑動變阻器（2)上的滑片與打點計時器（4)串聯(lián)的導線（10)上設(shè)有開關(guān)（3)，所述打點計時 器（4)、第二定值電阻（5)、毫安表（7)通過導線（8)串聯(lián)，所述電壓表（9)與滑動變阻器（2) 上的滑塊并聯(lián)，所述電壓表（9)與打點計時器（4)和電容器（6)通過導線（8)串聯(lián)，所述直 流電源（10)的一端通過導線（8)連接在電壓表（9)、電容器（6)和毫安表（7)的一端。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用電磁打點計時器測定電容量，其特征在于：所述打點 計時器（4)是由觸點p、觸點q和彈片s組成的。
【專利摘要】本實用新型公開了一種用電磁打點計時器測定電容量，包括第一定值電阻、滑動電阻器、開關(guān)、打點計時器、第二定值電阻、電容器、毫安表、導線、電壓表和直流電源，所述第一定值電阻與滑動變阻器通過導線串聯(lián)在直流電源上，所述滑動變阻器上的滑片與打點計時器通過導線串聯(lián)，所述滑動變阻器上的滑片與打點計時器串聯(lián)的導線上設(shè)有開關(guān)，所述打點計時器、第二定值電阻、毫安表通過導線串聯(lián)，所述電壓表與滑動變阻器上的滑塊并聯(lián)，所述電壓表與打點計時器和電容器通過導線串聯(lián)，所述直流電源的一端通過導線連接在電壓表、電容器和毫安表的一端。本實用新型提供了一種簡單的、精度較高的、測量覆蓋面較寬的進行電容量測定的方法。
【IPC分類】G01R27/26
【公開號】CN204631136
【申請?zhí)枴緾N201520279113
【發(fā)明人】溫元斌, 胡蓉, 王俊, 張皓晶, 張瑛, 段劍金, 俞發(fā)龍, 方達, 李琳, 王莉, 張 雄
【申請人】云南師范大學
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年5月4日