Измерение диэлектрической абсорбции конденсаторов.
Порой у радиолюбителей, при выборе межкаскадных, разделительных, шунтирующих, и пр. конденсаторов - для аудиоустройств, возникает необходимость определения типа диэлектрика применяемого конденсатора. Иногда также необходимо узнать «качество», уже имеющихся в наличии конденсаторов, для применения в соответствующих цепях, особенно если они неизвестного происхождения.
Это особенно критично для отделения лавсана от полипропилена или полистирола, керамических NPO от других и пр.
Косвенно о «качестве» конденсаторов, можно судить по тангенсу угла потерь, который умеют измерять многие приборы. Проверка на тангенс угла потерь, не всегда может выявить различие между полипропиленом и комбинированным диэлектриком, (на этот параметр влияет также конструктивные и технологические особенности) а также иногда и между полипропиленом и лавсаном. Но позволяет без труда отсеять откровенное «барахло» среди обоих типов.
В тоже время - диэлектрическая абсорбция, зависит в основном только от применяемого диэлектрика (поляризационных свойств диэлектрика, наличия примесей и др.), и практически не зависит от других конструктивных моментов, вот только приборов способных мерить этот параметр я пока не встречал.
Этот параметр различается как минимум на порядок между лавсановыми и полипропиленовыми конденсаторами. А вот между полипропиленовыми и полистирольными, разница не очень существенна в 2..3 раза у хороших полистирольных лучше чем у полипропиленовых, но это если брать по максимуму, а так большинство полистирольных примерно одинаковы с хорошими полипропиленовыми.
Между тем, в домашних условиях можно очень просто оценить абсорбцию с точностью, достаточной для выбора наилучших конденсаторов из полипропиленовых, а тем более отсеять конденсаторы с другими типами диэлектрика.
Ведь судя из определения -
Явление, обусловленное замедленными процессами поляризации в диэлектрике, приводящее к появлению напряжения на электродах после кратковременной разрядки конденсатора, называется диэлектрической абсорбцией.
Напряжение, появляющееся на обкладках конденсатора после его кратковременной разрядки, существенно зависит от длительности времени зарядки конденсатора, времени, в течение которого он был закорочен, и времени, прошедшего после этого. Количественное значение абсорбции принято характеризовать коэффициентом абсорбции (Ка), который определяется в стандартных условиях.
Примерный график зависимости напряжения на конденсаторе от времени при измерении коэффициента абсорбции в приложении.
Ka=U2/U1*100%,
Где:
U2 –напряжение на обкладках конденсаторов до их замыкания;
U1- напряжение, восстановившееся на обкладках конденсатора через три минуты после того, как он был закорочен на пять секунд.
Для проверки достаточно иметь мультиметр включенный на предел 200 мВ с входным сопротивлением по постоянному току на этом диапазоне более 200 МОм, и блок питания на 10 вольт. Хорошо подходит для этих целей - MY-68.
В качестве мультиметра можно использовать и самый дешевый китайский мультиметр, несколько его доработав. При желании можно использовать и запоминающий цифровой осциллограф.
Доработка дешевого китайского мультиметра, заключается в отключении шунтирующих сопротивлений делителя (возможно понадобится уменьшение номинала помехоподавляющей емкости С3), и подачи напряжения непосредственно на вход АЦП через защитное сопротивление 1 МОм, упрощенная схема мультиметра в режиме измерения напряжения в приложении.
Я использовал мультиметр MY-63 с Rвх=10МОм без переделок, ориентируясь по первому показанию. Конденсаторы проверял в диапазоне 0,1…10мкФ.
шаг 1: подключаем конденсатор к блоку питания и держим 3 минуты. Отключаем конденсатор.
шаг 2: замыкаем выводы конденсатора между собой и держим так 5 секунд. Отпускаем.
шаг 3: Ждём 3 минуты и подключаем мультиметр. Запоминаем показания. В случае значительной утечки в приборе показания начнут уменьшаться. Нам надо запомнить первое, самое большое.
Приведенная методика измерения абсорбции, приведена с учётом того, чтобы можно было бы легко, при желании, выразить Ка. в процентах и сравнить со справочными данными.Потому использовать блок питания с выходом в 10В и интервалы 3 минуты, 5 секунд, 3 минуты.
На практике хватает выдержки и одной минуты на 1-м и 3-м шаге, и КЗ на секунду.
Я вообще, держа конденсатор в руке кратковременно подключал его к источнику, после этого выдерживал его в заряженном состоянии около минуты, потом кратковременно замыкал его выводы и выдержка около минуты перед измерениями. Можно использовать и другой источник напряжения, я использовал на 12В, и батарейку на 9В.
В свое время производил подбор конденсаторов для интегрирующего АЦП, полистирол (стирофлекс) здесь вне конкуренции, и спутать полипропилен с лавсаном по диэлектрической абсорбции не возможно. У приборов с АЦП двойного интегрирования есть возможность проверки интегрирующего конденсатора по контрольным показаниям. Отсеял целую кучу пленочных конденсаторов, которые были заявленные как полипропилен, но не выдержали проверку на «вшивость». Попадались и желтые китайские полипропиленовые Х2 конденсаторы, которые оказались довольно неплохими по диэлектрической абсорбции, и практически ничем не отличались от «фирменных», но в основной массе они уступали в 2…3 раза, (возможно из-за применения комбинированного диэлектрика «лавсан-полипропилен», но это - непроверенные данные) а также довольно часто попадался и «хлам». Где-то говорилось о плохом качестве «звучания» некоторых помехоподавляющих полипропиленовых конденсаторов - типа X2, в то время как другие, по звучанию были вполне хорошими. Возможно это из-за упрощения и удешевления технологи. Кто-то упоминал о том, что при изготовлении полипропиленовых конденсаторов К78-2, металлизацию наносили на лавсановую пленку (лучше адгезия) а потом между ними прокладывали полипропиленовую. Ведь многие полипропиленовые конденсаторы имеют комбинированный диэлектрик. Скорее всего, это и есть одной из причин различия в звучании конденсаторов с однотипным заявленным диэлектриком.
Сообщение от Бока
Социальные закладки