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请教耦合变压器和电容的关系

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maychang| | 2014-9-5 16:29 | 只看该作者
图中另有一支未标注的电容,待测电容与此未标注电容串联。
T1次级电压施加在此串联电容上,电路中的电流由T1次级电压和串联电容的容抗决定。T2为电流互感器,其二次输出为U1,显然U1与T2一次电流成正比。
由此,可以推算出待测电容容量。

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shalixi| | 2014-9-5 17:05 | 只看该作者
U2=0,U1=最大,电容短路。
U2=C,U1=0,电容开路。
U1近似地只与两个电容量有关。

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sulianghe|  楼主 | 2014-9-5 17:38 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-9-5 16:29
图中另有一支未标注的电容,待测电容与此未标注电容串联。
T1次级电压施加在此串联电容上,电路中的电流由 ...

maychang老师,T1和T2都是耦合变压器,比例都是600:600,未标注的电容现在不确定该用多大容量的电容器,T2的初级线圈的电流有没有办法保持稳定状态

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sulianghe|  楼主 | 2014-9-5 17:42 | 只看该作者
shalixi 发表于 2014-9-5 17:05
U2=0,U1=最大,电容短路。
U2=C,U1=0,电容开路。
U1近似地只与两个电容量有关。 ...

这个回路中,我希望可以同时的检测样品的开路和短路,短路时,检测U2直流电压的变化;开路时,检测耦合过去的U1电压的变化,U1是耦合100KHz的交流信号,有没有办法可以使U1的电压能够不随着样品的容量变化而变化,现在碰到的问题是样品容量越小,U1输出的幅值就越小

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sulianghe|  楼主 | 2014-9-5 17:44 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-9-5 16:29
图中另有一支未标注的电容,待测电容与此未标注电容串联。
T1次级电压施加在此串联电容上,电路中的电流由 ...

还有一个问题想请教,T1和T2是耦合变压器,初级线圈和次级线圈可不可以等效成电感,感抗在回路中会不会引起回路中电流的变化

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maychang| | 2014-9-5 17:52 | 只看该作者
sulianghe 发表于 2014-9-5 17:38
maychang老师,T1和T2都是耦合变压器,比例都是600:600,未标注的电容现在不确定该用多大容量的电容器, ...

T2初级电流如果能够保持稳定,待测电容量就测不出来了。
即使不保持稳定,你要测量10pF~100uF,这可是跨了7个数量级。测量范围如此之大,直读不分档是不可能的。

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maychang| | 2014-9-5 17:58 | 只看该作者
sulianghe 发表于 2014-9-5 17:44
还有一个问题想请教,T1和T2是耦合变压器,初级线圈和次级线圈可不可以等效成电感,感抗在回路中会不会引 ...

“T1和T2是耦合变压器,初级线圈和次级线圈可不可以等效成电感”
绝对不可以,除非拆掉一个绕组,至少该绕组开路(仍有分布电容影响另一绕组)。
理想变压器,是阻抗变换器。从次级看过去是个什么东西,要看初级接了什么:电阻、电容、电感还是电源。实际变压器还要考虑变压器自身电感、漏感、分布电容、绕组电阻、铁损……

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sulianghe|  楼主 | 2014-9-5 18:15 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-9-5 17:58
“T1和T2是耦合变压器,初级线圈和次级线圈可不可以等效成电感”
绝对不可以,除非拆掉一个绕组,至少该 ...

次级是接到了运放输入端,然后通过比较器整形,输出应该是接到了高阻抗上,按照您的分析,T2的输出电压是和两个电容器的关系比较大,未标注的电容器的容量是固定值,而方框中的样品电容器是会改变的,回路中的电流计算可以忽略T1,T2的感抗和两个电阻的阻抗,是这个意思吗

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10
shalixi| | 2014-9-5 19:30 | 只看该作者
sulianghe 发表于 2014-9-5 17:42
这个回路中,我希望可以同时的检测样品的开路和短路,短路时,检测U2直流电压的变化;开路时,检测耦合过 ...

“有没有办法可以使U1的电压能够不随着样品的容量变化而变化,现在碰到的问题是样品容量越小,U1输出的幅值就越小”。
U1的电压就是随着样品的电容量变化而变化。不变了,还怎么测样品的电容量?

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maychang| | 2014-9-5 20:04 | 只看该作者
sulianghe 发表于 2014-9-5 18:15
次级是接到了运放输入端,然后通过比较器整形,输出应该是接到了高阻抗上,按照您的分析,T2的输出电压是 ...

“次级是接到了运放输入端”
我猜测是U2的次级接到运放输入端,不知道是不是。

“然后通过比较器整形”
很怀疑用比较器能够进行测量。

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captzs| | 2014-9-5 20:15 | 只看该作者
   楼主是仅仅测量10pf~100uf这个电容,还是要测量整个电路,如果是前者,没必要这么复杂的电路。

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sulianghe|  楼主 | 2014-9-5 20:34 | 只看该作者
captzs 发表于 2014-9-5 20:15
楼主是仅仅测量10pf~100uf这个电容,还是要测量整个电路,如果是前者,没必要这么复杂的电路。 ...

目的是为了同时检测 10pf - 100uf 的开路和短路,兄台有其他简单的方式实现吗

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captzs 2014-9-6 10:19 回复TA
参阅本版:https://bbs.21ic.com/forum.php?mod=viewthread&tid=775534&fromuid=923990 电容短路,Uo@0;断路,Uo@Vcc;正常,Uo@Ui。运放块-端电阻值与Xc数量级需匹配。 
captzs 2014-9-5 21:09 回复TA
你是打算在线测量10pf~100uf与未标注这两个电容,还是单独测量两个元件,如果后者就可用简单电路。 
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sulianghe|  楼主 | 2014-9-5 20:38 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-9-5 20:04
“次级是接到了运放输入端”
我猜测是U2的次级接到运放输入端,不知道是不是。

其实我想的原理是这样,100KHZ高频信号耦合T1次级,T2初级,被测电容器,未标注电容组成的回路中,正常情况下T2输出的是100KHz的交流信号,若被测电容器开路了,回路断开,T2输出就为0了

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15
Lgz2006| | 2014-9-5 21:03 | 只看该作者
楼主想多了还是想少了?

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16
鸟鸟| | 2014-9-6 14:25 | 只看该作者

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17
sulianghe|  楼主 | 2014-9-9 09:25 | 只看该作者
Lgz2006 发表于 2014-9-5 21:03
楼主想多了还是想少了?

求指教,可能大家都还没搞明白,我的目的是想通过上面的电路,检测方框中的样品,是否出现了短路或者开路,短路的时候R3两端的电压出现瞬间的掉电压,开路的时候耦合变压器T2输出的电压为0,根据这两种状态判断是不是出现短路或者开路

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Lgz2006 2014-9-9 09:47 回复TA
简单RC电路能行否 
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sulianghe|  楼主 | 2014-9-9 09:32 | 只看该作者
shalixi 发表于 2014-9-5 17:05
U2=0,U1=最大,电容短路。
U2=C,U1=0,电容开路。
U1近似地只与两个电容量有关。 ...

你给的那个方式,是测量电容器的容量,我是想检测10pf-100uf的电容器,是不是出现了开路或者短路的现象,不是一回事:L

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19
maychang| | 2014-9-9 09:56 | 只看该作者
本帖最后由 maychang 于 2014-9-9 10:02 编辑
sulianghe 发表于 2014-9-9 09:25
求指教,可能大家都还没搞明白,我的目的是想通过上面的电路,检测方框中的样品,是否出现了短路或者开路 ...


我想,可能是你自己没有搞明白。
100uF电容和50k欧电阻,时间常数达5秒。换句话说,待测电容接入后,U2电压将瞬间下跌,然后缓慢上升。要让U2达到可以判断是否短路,那就需要数秒时间(这里还没有考虑未标注电容的影响),在此之前无法判断是否短路。
10pF电容对100kHz正弦交流的容抗,比50k欧大,换言之,流过50k电阻的100kHz电流比流过10pF电容的100kHz电流要大。你无法判断10pF电容是否开路。
我在前面说,容量变化达7个数量级,此电路无法全部覆盖,需要分档。

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20
sulianghe|  楼主 | 2014-9-9 10:33 | 只看该作者
maychang 发表于 2014-9-9 09:56
我想,可能是你自己没有搞明白。
100uF电容和50k欧电阻,时间常数达5秒。换句话说,待测电容接入后,U2电 ...

电容器接入后,只要是下跌的时间超过了0.5ms就可以判定是短路,这个是一个标准里面规定的。开路是通过耦合变压器T2耦合输出的信号判定,耦合信号应该是指跟交流信号有关系吧

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