同軸電纜芯線電容測(cè)量方法研究
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2．3 芯線電容測(cè)量步驟
2．3．1 樣品長(zhǎng)度的選擇
為了減小測(cè)量誤差，樣品要有足夠長(zhǎng)度，使長(zhǎng)度測(cè)量誤差所引起的電容測(cè)量結(jié)果誤差可以忽略。經(jīng)過誤差分析，樣品長(zhǎng)度可選500至1500mm，太長(zhǎng)不便于操作。測(cè)量前，先在樣品上量取一定長(zhǎng)度(例如從底端開始量取500mm)用記號(hào)筆畫上刻線。
2．3．2 樣品底端的絕緣處理
因樣品底端浸入水中，需要做絕緣處理。為了減小邊緣效應(yīng)的影響，絕緣封頭的厚度大于兩倍的樣品絕緣層厚度，絕緣材料可選擇：a．凡士林：封頭容易，有足夠的絕緣電阻，用500V兆歐表測(cè)量絕緣電阻大于500MΩ?？梢约醋黾从?，但容易變形損壞絕緣封頭，只適用于即時(shí)測(cè)量。b．玻璃膠：封頭容易，有足夠的絕緣電阻，用500V兆歐表測(cè)量絕緣電阻大于500MΩ。膠體固化前也可以用于測(cè)量，但容易變形損壞絕緣封頭。膠體固化后不易變形，適宜制作校準(zhǔn)棒的封頭，可多次使用。
2．3．3 樣品位置調(diào)整
將樣品小心放入容器內(nèi)，并固定在固定板中。容器內(nèi)注入清水，注入量以樣品插入后水面不超過規(guī)定的位置為宜。調(diào)節(jié)升降螺母，使被測(cè)電纜的垂直位置緩慢下降，直到水面對(duì)準(zhǔn)樣品上預(yù)先標(biāo)注的長(zhǎng)度刻線。
2．3．4 電容測(cè)試儀連接
將電容測(cè)試儀的兩個(gè)測(cè)試夾分別連接到樣品的內(nèi)外兩個(gè)導(dǎo)體，即可測(cè)量電容(內(nèi)導(dǎo)體與水電極之間的電容值)。
2．3. 5 電容測(cè)試儀的使用要求
(1)電容測(cè)試儀機(jī)殼要連同屏蔽設(shè)施接地；
(2)由于測(cè)量電容的值較小，使用前必須對(duì)電容測(cè)試儀做零點(diǎn)校準(zhǔn)，以減小零位誤差的影響。校準(zhǔn)零位前，要使兩個(gè)測(cè)量夾之間的距離與實(shí)際測(cè)量時(shí)的距離基本相同；
(3) 設(shè)置儀器參數(shù)：工作頻率：10kHz；速度：慢速；測(cè)試信號(hào)電平：0．3V或1V(在顯示值穩(wěn)定的情況下，選低電平測(cè)試)。
2．3．6 單位長(zhǎng)度電容的計(jì)算
式中：C為樣品的單位長(zhǎng)度電容(pF／m)：C1為電容測(cè)試儀測(cè)量的樣品實(shí)際長(zhǎng)度電容值(pF)；L為樣品浸入水中的長(zhǎng)度(m)
設(shè)樣品浸入水中的長(zhǎng)度為500mm，電容測(cè)試儀顯示值為25．02pF，就可以測(cè)得單位長(zhǎng)度電容為：
2．3．7 測(cè)量數(shù)據(jù)記錄
測(cè)量電容數(shù)據(jù)要形成記錄，以便于連續(xù)監(jiān)控電容值的變化。記錄內(nèi)容應(yīng)包括但不限于以下內(nèi)容：
(1)被測(cè)電纜的相關(guān)信息，如型號(hào)規(guī)格、工藝控制要求等；
(2)測(cè)量時(shí)間、樣品長(zhǎng)度、測(cè)量數(shù)據(jù)、測(cè)量人員；
(3)測(cè)量?jī)x器的相關(guān)信息，如型號(hào)、準(zhǔn)確度等級(jí)、制造廠、編號(hào)，檢定／校準(zhǔn)日期等；
(4)測(cè)量時(shí)的環(huán)境條件，如溫度、濕度，以及測(cè)量容器中的水溫；
2．3．8 數(shù)據(jù)圖表
利用同軸電纜芯線電容測(cè)量裝置，測(cè)量型號(hào)為50-5芯線，各時(shí)段樣品的測(cè)量結(jié)果及變化曲線見表2。只要在數(shù)據(jù)表(電子版)中輸入數(shù)據(jù)，就會(huì)自動(dòng)繪制曲線。該圖表可以監(jiān)視芯線電容的變化情況。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/194702.htm
2．3．9 溫度對(duì)電容的影響。
不同絕緣材料的電纜芯線，其電容隨溫度變化而改變。例如如表3所示。
測(cè)量電容時(shí)要考慮溫度帶來的誤差。實(shí)際情況下同軸電纜芯線的發(fā)泡度不同，溫度影響程度也不同。為了減小溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，要測(cè)量容器中的水溫，根據(jù)實(shí)測(cè)溫度，將測(cè)量結(jié)果修正到20℃時(shí)的電容值。
2．4 電容測(cè)量結(jié)果的誤差來源分析
(1)用于測(cè)量芯線電容值的電容測(cè)試儀(LCR數(shù)字電橋TH2819A)的基本允許誤差：±0．05％；
(2)量取芯線長(zhǎng)度時(shí)的測(cè)量誤差。以75Ω電纜為例，一般為50pF／m，長(zhǎng)度測(cè)量誤差約為±0．5mm，電容誤差為±0．025pF，相對(duì)誤差為±0．05％；
(3)芯線浸入水中時(shí)刻線與水面相切，調(diào)節(jié)位置時(shí)視覺誤差帶來的測(cè)量誤差，約為±0．5 mm，電容誤差為±0．025 pF，相對(duì)誤差為±0．05％；
(4)外部電磁干擾對(duì)顯示值波動(dòng)、讀數(shù)估計(jì)帶來的測(cè)量誤差。由實(shí)際測(cè)量時(shí)估計(jì)，約±0．005pF，相對(duì)誤差為±0．01％：
(5)測(cè)量過程中的溫度變化引起的誤差，若溫度變化±3℃，約±0．05 pF，相對(duì)誤差為±0．1％；
(6)由測(cè)量重復(fù)性引起的測(cè)量誤差，從實(shí)際測(cè)量情況看約±0．005 pF，相對(duì)誤差為±0．01％。
評(píng)論