先灵电桥用先灵电桥测量电容

西林电桥理论

这座桥用于测量到电容对电容器的损耗因数和相对介电常数的测量。让我们考虑电路西林电桥如下所示:
在这里,c₁是否用串联电阻r来确定值的未知电容₁。

c₂是一个标准的电容器。
c₄是可变电容器。
r_3.是一个纯电阻器(即本质上是非归纳的)。
和r₄可变无感电阻是否与可变电阻并联电容器c₄。现在电源被提供给a点和c点之间的电桥。检测器连接在b点和d点之间。从交流电桥的理论我们有在平衡状态，

代入z的值₁, z₂, z_3.和Z.₄在上式中，我们得到

将实部和虚部相等，然后分离，

让我们考虑上述舍利桥电路的相量图，并标记电压滴ab,bc,cd, ad，作为e₁e_3.e₄和E.₂分别。从以上的先灵桥相量图，我们可以计算tanδ的值，这也被称为损耗因子。

我们上面导出的等式非常简单，并且可以容易地计算耗散因子。现在我们将详细讨论高压Schering桥梁。正如我们所讨论的那样，简单的Schering桥（使用低电压）用于测量耗散因子，电容和测量绝缘材料等绝缘油等的其他性能。高压Schering桥的需要是什么？这个问题的答案非常简单，对于测量小电容，我们需要施加高电压和高频，与遭受许多缺点的低电压相比。让我们讨论这种高压Schering桥的更多功能：

1. 电桥臂ab和ad仅由如下电桥所示的电容器组成，这两个臂的阻抗与bc和cd的阻抗相比相当大。bc和cd臂包含电阻r_3.电容器c的并联组合₄和电阻r₄分别。由于bc和cd的阻抗非常小，因此bc和cd之间的压降也很小。点c是接地的，因此电压跨bc和直流是几伏特以上的点c。
2. 高电压供应量从a获得变压器这个电桥的检测器是振动电流计。
3. 臂ab和ad的阻抗非常大，因此这个电路引出低电流，因此功率损失低，但由于这个低当前的我们需要一个非常灵敏的探测器来探测这个小电流。
4. 固定标准电容器c₂具有压缩气体，其用作介电因此耗散因子可以为压缩空气中的零。接地屏幕放置在桥的高臂和低臂之间，以防止由于电容互连引起的误差。

让我们来研究一下先灵桥是如何测量相对介电常数的:为了测量相对介电常数，我们需要先测量一个小电容器的电容，用试样作为介质。从这个测量值的电容相对介电常数，可以很容易地计算出一个非常简单的关系式:

其中，R是相对渗透性。
c为试样为电介质时的电容。
d是电极之间的间距。
A是电极的网区域。
ε是自由空间的介电常数。
另一种计算样品相对介电常数的方法是改变电极间距。让我们考虑下面的图表

A是电极的面积。
D是标本的厚度。
T是电极和样本之间的间隙（这里，该间隙通过压缩气体或空气填充）。
c_年代为试样电容。
c_o为电极与试样之间的间距引起的电容。
c是c的有效组合_年代和c_o。

由上图可知，当两个电容器串联起来时，

ε_o自由空间的介电常数是ε吗_r当我们移除试样和调整间距使其具有相同的电容值时，相对电容的表达式减小为

在使(1)和(2)相等时，我们将得到ε的最终表达式_r为: