Dobry.
Długo nic nie pisałem bo tak.
W każdym wpisie #konstruktorelektrykamator gdy wspominam o szukaniu przerwy w przewodzie za pomocą pomiaru pojemności między żyłami to pojawiają się pytania w stylu:
"dlaczego mierzysz pojemność elektryczną i na czym dokładnie?"
@Macer
No to wyjaśniam po co to robię i jak dokładnie to działa.
Dwie żyły jak każde dwa przewodniki przedzielone dielektrykiem (izolator) tworzą kondensator. #elektronika Kondensator którego pojemność jest zależna od kształtu samych elektrod, odległości między nimi oraz jest zależność od rodzaju izolatora. (Konkretny wzór do znalezienia np na wikipedii)
Każdy materiał ma coś takiego jak stała dielektryczna. Żeby ułatwić zapamiętywanie wprowadzono odniesienie do próżni która ma wartość 1, każdy inny ma więcej, PTFE ma 2,1, polietylen 2,25, PVC ma 3, papier 3,5, guma 7.
Czyli, dwa identyczne kondensatory ale oparte o różne dielektryki (np powietrze i guma) będą miały całkiem inne pojemności, w tym przypadku siedmiokrotnie większą przy gumie.
Dobra, wracamy do tematu szukania przerwy w przewodzie.
Lecimy od początku obrazka czyli
przykład A. Dwie żyły w przewodzie.
Sondy pomiarowe przykładamy do dwóch żył przewodu i miernik pokazuje nam pojemność takiego kondensatora, wartość C.
Mając dane w postaci średnicy żyły, grubość izolacji, materiał i jego stała dielektryczna i możemy policzyć długość przewodu. Ale takie rzeczy to robi się tylko w szkole.
Przykład A jest tylko demonstracją działania.
Przykład B.
Jest to rozwinięcie przykładu A, zazwyczaj przewody mają więcej niż dwie żyły. W przypadku uszkodzenia jednej z nich wciąż mamy dwie o pełnej długości (przykład A).
Przykład B to uszkodzona jedna z żył, wtedy pojemność tej uszkodzonej żyły pędzie proporcjonalna do długości żyły względem całego przewodu.
C1=(L1/L)×C, lub raczej bardziej użyteczny wzór do obliczenia długości L1=(C1/C)×L
Przykład C.
Czasami nie ma więcej jak dwóch ciągłych żył czyli są tylko dwie z czego jedna przerwana lub w wielożyłowym kilka jest uszkodzonych.
Wtedy mierzę pojemność z obu końców, miejsce przerwania jest w miejscu które można wyliczyć ze wzoru L3=(C3/(C3+C4))×L, lub od drugiej strony L4=(C4/(C3+C4))×L
Znając pojemność z obu stron łatwo policzyć łączną pojemność przed uszkodzeniem (C3+C4 we wzorze).
No i teraz
przykład D.
Jest to jeden z przypadków gdzie ktoś bez doświadczenia mógłby popaść w tarapaty i ciąć przewód w złym miejscu.
O co chodzi? A no czasami zdarza się że uszkodzenie jest podwójne, jedna żyła traci ciągłość ale jednocześnie jeden z kawałków dostaje przebicia do sąsiedniej żyły. Nawet delikatne zwęglenie izolacji które będzie skutkowało rezystancja przejścia na poziomie wielu kΩ spowoduje że miernik pokaże zawyżoną pojemność. Dlaczego?
Bo większość multimetrów mierzy pojemność przez pomiar czasu ładowania kondensatora stałym prądem od napięcia U1 do napięcia U2. Im większa pojemność tym dłuższy czas ładowania. Jeśli część prądu zabierzemy nie na cele ładowania kondensatora tylko na upływ przez rezystancję w miejscu uszkodzenia to czas ładowania się zwiększy i spowoduje pokazanie większej pojemności przez miernik. To może doprowadzić nieuważnego operatora do błędnych obliczeń i błędnej lokalizacji uszkodzenia.
Zrobiłem mały szybki test, wziąłem kondensator który powinien mieć 1nF, ale miernik pokazuje 809pF, jest to ekwiwalent kilku metrów przewodu.
Dotknięcie wyprowadzeń kondensatora
suchymi palcami powoduje że wynik na wyświetlaczu to 2,3nF. Czyli 3x więcej niż faktycznie jest a ten sam miernik pokazuje że rezystancja między palcami to ok 3,7MΩ
Poślinione palce (równie dobrze mogą być spocone) to ok 90kΩ a pojemność tego kondensatora "wzrosła" do 12,5nF
To jest też powód dlaczego nie powinno się mierzyć elementów elektronicznych zamontowanych w układzie, na płytce.
To pokazuje jak bardzo uważnym trzeba być przy wszelakich pomiarach i trzeba wiedzieć jakich wyników się oczekuje.
Ja już orientacyjne wiem że przy przewodach YDYp pojemność jest ok 100pF/m, ale wystarczy że przewód będzie mokry i te wartości się zmienią.
O szukaniu uszkodzenia gdy nie znamy długości przewodu napisze kiedy indziej. Bo to też jest dosyć ciekawe ale jednocześnie bardziej skomplikowane.
