电子产品世界

2．3 芯线电容测量步骤
2．3．1 样品长度的选择
为了减小测量误差，样品要有足够长度，使长度测量误差所引起的电容测量结果误差可以忽略。经过误差分析，样品长度可选500至1500mm，太长不便于操作。测量前，先在样品上量取一定长度(例如从底端开始量取500mm)用记号笔画上刻线。
2．3．2 样品底端的绝缘处理
因样品底端浸入水中，需要做绝缘处理。为了减小边缘效应的影响，绝缘封头的厚度大于两倍的样品绝缘层厚度，绝缘材料可选择：a．凡士林：封头容易，有足够的绝缘电阻，用500V兆欧表测量绝缘电阻大于500MΩ。可以即做即用，但容易变形损坏绝缘封头，只适用于即时测量。b．玻璃胶：封头容易，有足够的绝缘电阻，用500V兆欧表测量绝缘电阻大于500MΩ。胶体固化前也可以用于测量，但容易变形损坏绝缘封头。胶体固化后不易变形，适宜制作校准棒的封头，可多次使用。
2．3．3 样品位置调整
将样品小心放入容器内，并固定在固定板中。容器内注入清水，注入量以样品插入后水面不超过规定的位置为宜。调节升降螺母，使被测电缆的垂直位置缓慢下降，直到水面对准样品上预先标注的长度刻线。
2．3．4 电容测试仪连接
将电容测试仪的两个测试夹分别连接到样品的内外两个导体，即可测量电容(内导体与水电极之间的电容值)。
2．3. 5 电容测试仪的使用要求
(1)电容测试仪机壳要连同屏蔽设施接地；
(2)由于测量电容的值较小，使用前必须对电容测试仪做零点校准，以减小零位误差的影响。校准零位前，要使两个测量夹之间的距离与实际测量时的距离基本相同；
(3) 设置仪器参数：工作频率：10kHz；速度：慢速；测试信号电平：0．3V或1V(在显示值稳定的情况下，选低电平测试)。
2．3．6 单位长度电容的计算

式中：C为样品的单位长度电容(pF／m)：C1为电容测试仪测量的样品实际长度电容值(pF)；L为样品浸入水中的长度(m)
设样品浸入水中的长度为500mm，电容测试仪显示值为25．02pF，就可以测得单位长度电容为：

2．3．7 测量数据记录
测量电容数据要形成记录，以便于连续监控电容值的变化。记录内容应包括但不限于以下内容：
(1)被测电缆的相关信息，如型号规格、工艺控制要求等；
(2)测量时间、样品长度、测量数据、测量人员；
(3)测量仪器的相关信息，如型号、准确度等级、制造厂、编号，检定／校准日期等；
(4)测量时的环境条件，如温度、湿度，以及测量容器中的水温；
2．3．8 数据图表
利用同轴电缆芯线电容测量装置，测量型号为50-5芯线，各时段样品的测量结果及变化曲线见表2。只要在数据表(电子版)中输入数据，就会自动绘制曲线。该图表可以监视芯线电容的变化情况。

2．3．9 温度对电容的影响。
不同绝缘材料的电缆芯线，其电容随温度变化而改变。例如如表3所示。

测量电容时要考虑温度带来的误差。实际情况下同轴电缆芯线的发泡度不同，温度影响程度也不同。为了减小温度对测量结果的影响，要测量容器中的水温，根据实测温度，将测量结果修正到20℃时的电容值。
2．4 电容测量结果的误差来源分析
(1)用于测量芯线电容值的电容测试仪(LCR数字电桥TH2819A)的基本允许误差：±0．05％；
(2)量取芯线长度时的测量误差。以75Ω电缆为例，一般为50pF／m，长度测量误差约为±0．5mm，电容误差为±0．025pF，相对误差为±0．05％；
(3)芯线浸入水中时刻线与水面相切，调节位置时视觉误差带来的测量误差，约为±0．5 mm，电容误差为±0．025 pF，相对误差为±0．05％；
(4)外部电磁干扰对显示值波动、读数估计带来的测量误差。由实际测量时估计，约±0．005pF，相对误差为±0．01％：
(5)测量过程中的温度变化引起的误差，若温度变化±3℃，约±0．05 pF，相对误差为±0．1％；
(6)由测量重复性引起的测量误差，从实际测量情况看约±0．005 pF，相对误差为±0．01％。

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关键词： 同轴电缆 电容测量 方法研究