A Ponte Schering é uma ponte CA clássica para medição precisa de capacitância e fator de dissipação (tan δ), especialmente para óleos isolantes, cabos e capacitores alta tensão.
Configuração da Ponte (Padrão)
- Braço 1 (Referência): Capacitor padrão Cs (sem perdas, ex: capacitor gás nitrogênio).
- Braço 2: Resistor R1 (fixo, não-indutivo).
- Braço 3 (DUT): Capacitor desconhecido Cx em série com sua resistência série equivalente rx.
- Braço 4: Resistor variável R2 em paralelo com capacitor variável C2.
- Detector: Detector nulo (fone, amplificador sintonizado, ou DVM) na diagonal da ponte.
- Fonte: Oscilador baixa distorção (tipicamente 1 kHz, 50/60 Hz, ou 1592 Hz para leitura direta µF).
Equações de Balanceamento
No nulo (detector = 0):
Cx = (R2 / R1) × Cs
rx = (C2 / Cs) × R1
Fator Dissipação: tan δ = ω Cx rx = ω C2 R1
Procedimento
- Conectar DUT, capacitor padrão, caixas década para R2, C2.
- Aplicar tensão teste (tipicamente 10–100 V RMS, ≤ tensão nominal DUT).
- Ajustar R2 para sinal mínimo detector (balanceamento magnitude).
- Ajustar C2 para nulo adicional (balanceamento fase).
- Iterar até nulo profundo (≥ 60 dB).
- Ler R2, C2; calcular Cx, rx, tan δ.
Considerações Práticas
- Blindagem: DUT e ponte devem ser eletrostaticamente blindados (terra Wagner) para eliminar capacitância parasita à terra.
- Dependência Frequência: C e tan δ variam com frequência; relatar frequência teste.
- Temperatura: Controlar ou registrar; tan δ é sensível à temperatura.
- Alternativa Moderna: Analisadores impedância (Keysight E4980, Wayne Kerr) automatizam com precisão 0,05%.
