同軸電纜芯線電容測量方法研究
2.3 芯線電容測量步驟
2.3.1 樣品長度的選擇
為了減小測量誤差,樣品要有足夠長度,使長度測量誤差所引起的電容測量結果誤差可以忽略。經過誤差分析,樣品長度可選500至1500mm,太長不便于操作。測量前,先在樣品上量取一定長度(例如從底端開始量取500mm)用記號筆畫上刻線。
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兆歐表測量絕緣電阻大于500MΩ。可以即做即用,但容易變形損壞絕緣封頭,只適用于即時測量。b.玻璃膠:封頭容易,有足夠的絕緣電阻,用500V兆歐表測量絕緣電阻大于500MΩ。膠體固化前也可以用于測量,但容易變形損壞絕緣封頭。膠體固化后不易變形,適宜制作校準棒的封頭,可多次使用。
2.3.3 樣品位置調整
將樣品小心放入容器內,并固定在固定板中。容器內注入清水,注入量以樣品插入后水面不超過規定的位置為宜。調節升降螺母,使被測電纜的垂直位置緩慢下降,直到水面對準樣品上預先標注的長度刻線。
2.3.4 電容測試儀連接
將電容測試儀的兩個測試夾分別連接到樣品的內外兩個導體,即可測量電容(內導體與水電極之間的電容值)。
2.3. 5 電容測試儀的使用要求
(1)電容測試儀機殼要連同屏蔽設施接地;
(2)由于測量電容的值較小,使用前必須對電容測試儀做零點校準,以減小零位誤差的影響。校準零位前,要使兩個測量夾之間的距離與實際測量時的距離基本相同;
(3) 設置儀器參數:工作頻率:10kHz;速度:慢速;測試信號電平:0.3V或1V(在顯示值穩定的情況下,選低電平測試)。
2.3.6 單位長度電容的計算

式中:C為樣品的單位長度電容(pF/m):C1為電容測試儀測量的樣品實際長度電容值(pF);L為樣品浸入水中的長度(m)
設樣品浸入水中的長度為500mm,電容測試儀顯示值為25.02pF,就可以測得單位長度電容為:

2.3.7 測量數據記錄
測量電容數據要形成記錄,以便于連續監控電容值的變化。記錄內容應包括但不限于以下內容:
(1)被測電纜的相關信息,如型號規格、工藝控制要求等;
(2)測量時間、樣品長度、測量數據、測量人員;
(3)測量儀器的相關信息,如型號、準確度等級、制造廠、編號,檢定/校準日期等;
(4)測量時的環境條件,如溫度、濕度,以及測量容器中的水溫;
2.3.8 數據圖表
利用同軸電纜芯線電容測量裝置,測量型號為50-5芯線,各時段樣品的測量結果及變化曲線見表2。只要在數據表(電子版)中輸入數據,就會自動繪制曲線。該圖表可以監視芯線電容的變化情況。本文引用地址:http://www.104case.com/article/194702.htm
2.3.9 溫度對電容的影響。
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。
測量電容時要考慮溫度帶來的誤差。實際情況下同軸電纜芯線的發泡度不同,溫度影響程度也不同。為了減小溫度對測量結果的影響,要測量容器中的水溫,根據實測溫度,將測量結果修正到20℃時的電容值。
2.4 電容測量結果的誤差來源分析
(1)用于測量芯線電容值的電容測試儀(LCR數字電橋TH2819A)的基本允許誤差:±0.05%;
(2)量取芯線長度時的測量誤差。以75Ω電纜為例,一般為50pF/m,長度測量誤差約為±0.5mm,電容誤差為±0.025pF,相對誤差為±0.05%;
(3)芯線浸入水中時刻線與水面相切,調節位置時視覺誤差帶來的測量誤差,約為±0.5 mm,電容誤差為±0.025 pF,相對誤差為±0.05%;
(4)外部電磁干擾對顯示值波動、讀數估計帶來的測量誤差。由實際測量時估計,約±0.005pF,相對誤差為±0.01%:
(5)測量過程中的溫度變化引起的誤差,若溫度變化±3℃,約±0.05 pF,相對誤差為±0.1%;
(6)由測量重復性引起的測量誤差,從實際測量情況看約±0.005 pF,相對誤差為±0.01%。
評論