即:
I=uωC (5)
式中:u为电容两端的电压;ω为电流的角频率;C为电容量。
根据公式可以看出,只要测得电流的大小即可测量出电容的大小。通过测量信号发生器的转换将测量信号送显示器显示。
3.2 水电容测试仪的校准
3.2.1 校准原理
根据水电容测试仪的测量原理,选择一根已知电容值的校准棒,放入测量管中模拟电缆,测量校准棒的电容值,以此确定仪器的测量误差。
3.2.2 校准棒的选择
(1)玻璃校准棒。可以向制造厂商购得,出厂时提供参考值,例如:115.6±0.5pF/m。用户可利用校准棒对水电容测试仪进行现场校准。这种校准棒绝缘层为玻璃,稳定性好,但价格较高,容易受冲击力如碰撞、跌落而损坏,特别是长度较长的校准棒更要小心使用。我省暂时无法开展玻璃校准棒的量值溯源。
(2)过程产品,如同轴电缆芯线(只有内导体和绝缘层的绝缘导线)。测量何种规格的电缆,可选该规格电缆。校准前,需要先在专用测量装置上测得该电缆的电容值,才能利用该校准棒对水电容测试仪进行校准。这种校准棒绝缘层是塑料,如聚乙烯,取材容易,成本低,但容易产生如划伤、压伤等机械损伤,定值后长期稳定性差,需要使用前定值,只能短时间内使用。
3.2.3 校准棒的电容测量(定值)
利用芯线电容测量装置,就可以测量校准棒的电容。无论是玻璃校准棒,还是电缆芯线校准棒,只要按2.3小节芯线电容测量步骤操作,就可以测得电容值,即对校准棒定值,并利用其对水电容测试仪进行校准。只要在选择电容测试仪时,考虑测量误差符合校准棒的允许误差要求即可。
4 结语
利用同轴电缆芯线电容测量装置进行测量试验,表明其测量方法是可行的,测量装置是稳定实用的。对于暂时无条件配备水电容测试仪的企业,可以利用该装置和测量方法,解决离线抽样测量芯线电容的问题,为控制工艺参数提供测量数据。动态水电容测试仪用于电缆的生产线自动连续测量,快速方便,但投入较大。电容测量,使芯线在编织工艺前,就能获得电容值,可将事后(编织工艺以后)测量变为事前控制。同时,为校准水电容测试仪用的校准棒提供了测量装置,使水电容测试仪的量值溯源成为可能。