DE2943497C2 - Method and arrangement for determining the external occupancy of electrical capacitors - Google Patents
Method and arrangement for determining the external occupancy of electrical capacitorsInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur kapazitiven Bestimmung der Außenbelegung von elektrischen Kondensatoren sowie auf eine Anordnung zur Ausführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for the capacitive determination of the external occupancy of electrical capacitors and an arrangement for carrying out this method.
Auf ein solches Verfahren wird in der DE-OS 64 601 bereits hingewiesen.Such a method is already referred to in DE-OS 64 601.
Im Zuge der Herstellung von elektrischen Kondensatoren besteht das Bedürfnis, vor oder nach dem Einbau des Kondensatorkörpers in eine Umhüllung festzustellen, welches die im Kondensatorkörper außen liegende Belegung ist. So ist beispielsweise bei Wickelkondensatoren in vielen Fällen erwünscht, die außen liegende Belegung des Kondensatorwickels mit dem Metallgehäuse leitend zu verbinden. Da der Kondensatorwickel meist mit mehreren Leerwindungen des Dielektrikums umgeben ist, ist von außen nicht erkennbar, welcher elektrische Anschluß mit der außen liegenden Belegung des Kondensatorwickels verbunden ist Es müßten deshalb während des Wickelvorganges entsprechende Markierungen angebracht werden, die jedoch den Wickelvorgang selbst verzögern oder erschweren.In the course of the manufacture of electrical capacitors there is a need to determine before or after the installation of the capacitor body in an enclosure, which is the assignment on the outside of the capacitor body. This is the case with wound capacitors, for example In many cases, it is desirable to have the capacitor winding covered with the metal housing on the outside to connect conductive. Since the capacitor winding usually has several idle turns of the dielectric is surrounded, it cannot be seen from the outside which electrical connection with the external assignment of the capacitor winding is connected It would therefore have to be appropriate during the winding process Markings are made, which, however, delay or complicate the winding process itself.
Weiter werden Elektrolytkondensatoren mit festem Elektrolyten, wie z, B. Tantalkondensatoren, meist durch Tauchen mit einer Isolierstoffumhüllung versehen, aus der nur die Anschlußdrähte herausragen. Bei Elektrolyikondensatoren ist es aber wichtig zu wissen,Electrolytic capacitors with solid electrolytes, such as, for example, tantalum capacitors, are usually also used by dipping provided with an insulating sheath from which only the connecting wires protrude. at Electrolytic capacitors, however, it is important to know
ίο welcher Anschluß der Kathoden- und welcher der Anodenanschluß ist Bei dem genannten Kondensatortyp besteht die Anode meist aus einem Sinterkörper aus Ventilmetall, der mit mehreren Schichten umgeben ist, wobei die äußerste leitende Schicht die aus Lotmetallίο which connection the cathode and which the In the case of the capacitor type mentioned, the anode usually consists of a sintered body Valve metal surrounded by several layers, the outermost conductive layer being made of solder metal
ι z. oder einem leitenden Kunststoff besteht den Kathodenanschluß des Kondensators darstellt Bei dem in die undurchsichtige Isolierstoffumhüllung eingebetteten Kondensatorkörper ist aber von außen nicht mehr erkennbar, welcher der beiden Zuleitungsdrähie, die ausι z . or a conductive plastic is the cathode connection of the capacitor. In the case of the capacitor body embedded in the opaque insulating material, it is no longer possible to see from the outside which of the two supply wires that are made of
:o der Isolierstoffumhüllung herausragen, mit der Kathode und welcher mit der Anode verbunden ist Auch hier würde eine zusätzliche Markierung vor der Herstellung der Umhüllung einen zusätzlichen Aufwand beim Herstellungsverfahren bedeuten, der auch zu einer: o the insulating material sheath protrude with the cathode and which one is connected to the anode. Again, there would be an additional marking before manufacture the envelope mean an additional effort in the manufacturing process, which also leads to a
:5 erheblichen Verzögerung der Herstellung führen würde.: 5 would result in significant manufacturing delay.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eineThe object of the invention is to provide a method and a
Vorrichtung zur Bestimmung der Außenbelegung von elektrischen Kondensatoren anzugeben, womit nach der vollständigen Herstellung des Kondensatorkörpers der Außenbelag schnell bestimmt werden kann.Specify device for determining the external occupancy of electrical capacitors, which after the complete production of the capacitor body, the outer coating can be determined quickly.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß an die Kondensatoranschlüsse eine massebezogene Wechselspannungsquelle angeschlossen wird, und über die Koppelkapazität zwischen einer Konden-The object is achieved according to the invention in that a ground-related connection to the capacitor connections AC voltage source is connected, and via the coupling capacitance between a condenser
j; satorbelegung und einer von außen an den Kondensator angenäherten Meßelektrode die eingekoppelte Wechselspannung gemessen wird.j; sensor assignment and one from the outside of the capacitor approximated measuring electrode the coupled AC voltage is measured.
Zur Ausführung des Verfahrens wird gemäß der Erfindung eine Anordnung verwendet, bei der eineTo carry out the method, an arrangement is used according to the invention in which a
α·, Meßelektrode innerhalb e'mer Schirmelektrode angeordnet ist und die Meßelektrode an den Eingang eines frequenz-selektiven Verstärkers angeschlossen istα ·, measuring electrode arranged within a shield electrode and the measuring electrode is connected to the input of a frequency-selective amplifier
Das Verfahren gemäß der Erfindung erfordert nur einen sehr geringen Zeitaufwand und kann automatischThe method according to the invention requires only a very small expenditure of time and can be automatic
4-, durchgeführt werden. Da die Messung nach Abschluß
des Herstellungsverfahrens stattfindet, wird hierbei nicht in das Herstellungsverfahren des Kondensatorkörpers
eingegriffen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung können4-, be carried out. Since the measurement takes place after completion of the manufacturing process, the manufacturing process of the capacitor body is not interfered with.
Advantageous developments of the invention can
>o den Unteransprüchen entnommen werden.> o can be found in the subclaims.
Die Erfindung wird anhand eines Ausfiihrungsbeispieles erläutert.The invention is illustrated using an exemplary embodiment explained.
Die Figur zeigt den prinzipiellen Aufbau der Meßanordnung.The figure shows the basic structure of the measuring arrangement.
v, Dabei wird der Kondensator in der erforderlichen Lage in die Nähe der Meßelektrode gebracht und die aus dem Kondensatorkörper herausstehenden Anschlüsse werden mit einer massebezogenen Wechselspannungsquelle verbunden. Nun wird über die Koppel-v, The capacitor is brought in the required position near the measuring electrode and the Connections protruding from the capacitor body are connected to an AC voltage source referenced to ground tied together. Now the coupling
w: kapazität zwischen der Meßelektrode und jeder Belegung des Kondensators die eingekoppelte Wechselspannung gemessen. Dabei ergeben sich erhebliche Spannungsunterschiede, je nachdem, ob es sich um die Innen- oder um die Außenbelegung des Kondensatorsw: capacitance between the measuring electrode and each Occupancy of the capacitor measured the coupled AC voltage. This results in considerable Voltage differences, depending on whether it is the internal or external occupancy of the capacitor
n-, handelt. Von dem nachgeschalteten frequenz-selektiven Verstärker wird ein Ausgangssignal gewonnen, mit dem angezeigt wird, welcher Belag des Kondensators Wechselspannung gegen Masse führt. Vorzugsweisen-, acts. From the downstream frequency-selective Amplifier, an output signal is obtained with which it is indicated which coating of the capacitor AC voltage leads to ground. Preferably
wird mit dem erhaltenen Signal eine Vorrichtung angesteuert, die am Kondensator eine entsprechende Markierung anbringt Mittels einer solchen Markiervorrichtung kann z. B, auf der Isolierstoffumhüllung eines Tantal-Festelektrolyt-Kondensators ein Plus- oder Minuszeichen aufgedruckt werden, so daß von außen erkennbar ist, ob es sich um den Anoden- oder Kathodenanschluß handelt Schließlich kann auch durch das erhaltene Signal eine Sortiervorrichtung angesteuert werden, mit der gegebenenfalls der Kondensator in einer Transporteinrichtung derart gedreht wird, daß am Ausgang der Anordnung alle Kondensatoren mit ihren Anschlüssen in eine bestimmte Richtung zeigen, beispielsweise sich alle Kathodenanschlüsse an einer Seite befinden. Es können aber auch mehrere solcher Funktionen, z. B. alle drei Funktionen, gleichzeitig ausgeführt werden.a device is controlled with the received signal, which on the capacitor a corresponding Attaches marking By means of such a marking device can, for. B, on the insulating cover of a Tantalum solid electrolyte capacitor a plus or minus sign can be printed so that from the outside it can be seen whether it is the anode or cathode connection the received signal a sorting device can be controlled, with which the capacitor if necessary is rotated in a transport device in such a way that all capacitors at the output of the arrangement point with their connections in a certain direction, for example all cathode connections are shown on one side. But it can also have several such functions, such. B. all three functions at the same time are executed.
Bei der Anordnung nach der Figur ist eine Meßelektrode 1 vorgesehen, deren Form und Anordnung sich nach der Form des Kondensatorkörpers richtet so daß die Außenbelegung des Kondensators mit der Meßelektrode 1 eine möglichst große Kapazität bildet Die Meßelektrode 1 ist von einer Sch^Tnelektrode 2 umgeben, deren Potential vom Ausgang des Impedanzwandlers 8 bestimmt ist Zur Abschirmung von hochfrequenten Einflüssen aus der Umgebung ist eine Abschirmung 3 vorgesehen. Das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt einen Tantal-Trockenelektrolytkondensator 4, bei dem aus einer nichtleitenden Umhüllung 15 die beiden Anschlußdrähte 5 und 6 herausragen. Der Anschlußdraht 6 ist in der Umhüllung mit der Tantalanode 12 verbunden, während der Anschlußdraht 5 mit der außen um die Tantalanode angeordneten Kathodenanschlußschicht 13 verbunden ist Die beiden Anschlußdrähte 5 und 6 sind mit einer massebezogenen Wechselspannungsquelle 7 verbunden. Vorzugsweise wird eine Wechselspannung im kHz-Bereich verwendet. Über die Koppelkapazität zwischen der Meßelektrode 1 und der jeweiligen Belegung des Kondensators wird eine große oder kleine Wechselspannung e:'igekoppelt, so daß von der Spannung an der Meßelektrode auf den angeschlossenen Innen- oder Außenbelag des Kondensators geschlossen werden kann.In the arrangement according to the figure, a measuring electrode 1 is provided, the shape and arrangement of which is based on the shape of the capacitor body so that the external coverage of the capacitor with the measuring electrode 1 forms the largest possible capacitance. the potential of which is determined by the output of the impedance converter 8. A shield 3 is provided for shielding against high-frequency influences from the environment. The present exemplary embodiment shows a tantalum solid electrolytic capacitor 4 in which the two connecting wires 5 and 6 protrude from a non-conductive sheath 15. The connecting wire 6 is connected in the sheath to the tantalum anode 12, while the connecting wire 5 is connected to the cathode connecting layer 13 arranged around the outside of the tantalum anode. An alternating voltage in the kHz range is preferably used. A large or small alternating voltage e: 'is coupled via the coupling capacitance between the measuring electrode 1 and the respective occupancy of the capacitor, so that the connected inner or outer coating of the capacitor can be deduced from the voltage at the measuring electrode.
Das von der Meßelektrode 1 erhaltene Signa! wird dem frequenz-selektiven Verstärker 9 zugeführ·, der auf die Meßfi'equenz abgestimmt ist Das von diesemThe signal obtained from the measuring electrode 1! is fed to the frequency-selective amplifier 9, the on the measuring sequence is matched by this
Verstärker erhaltene Ausgangssignal kann dann, gegebenenfalls nach weiterer Verarbeitung, zur Betätigung einer Anzeigevorrichtung, einer Markiervorrichtung oder einer Sortiervorrichtung benutzt werden.The output signal obtained from the amplifier can then, possibly after further processing, for actuation a display device, a marking device or a sorting device can be used.
Zwischen der Meßelektrode 1 und dem frequenz-selektiven Verstärker 9 ist vorzugsweise ein Impedanzwandler 8 angeordnet, der beispielsweise aus einem Verstärker mit einem Verstärkungsfaktor 1 besteht Die Schirmelektrode 2 ist an den Ausgang dieses Impedanzwandlers und damit an den Eingang des frequenz-selektiven Verstärkers 9 angeschlossen.An impedance converter is preferably located between the measuring electrode 1 and the frequency-selective amplifier 9 8 arranged, which consists for example of an amplifier with a gain factor of 1 Shield electrode 2 is connected to the output of this impedance converter and thus to the input of the frequency-selective Amplifier 9 connected.
Zur weiteren Verarbeitung des Ausgangssignals des frequenz-selektiven Verstärkers 9 ist diesem vorzugsweise ein aktiver Gleichrichter 10 sowie ein Spannungsdiskriminatorll nachgeschaltetFor further processing of the output signal of the frequency-selective amplifier 9, this is preferred an active rectifier 10 and a voltage discriminator downstream
Mit der beschriebenen Anordnung wurden Messungen an Tantal-Kondensatoren mit festem Elektrolyten durchgeführt Hierbei wurde an den Prüfkondensator niederohmig eine Spannung von 100 mV angelegt. Die gemessenen Werte sind in der Tabelle zusammengestellt With the arrangement described, measurements were made on tantalum capacitors with solid electrolytes carried out Here, a low-resistance voltage of 100 mV was applied to the test capacitor. the measured values are compiled in the table
In der Tabelle ist die Kapazität und die Nennspannung der Prüfkondensatoren angegeben. Je nachdem, ob die Anode oder die Kathode an Masse lag, wurden am Ausgang des frequenz-selektiven Verstärkers die in der Tabelle angegebenen Spannungen in mV gemessen. Au·, der Tabelle ist ersichtlich, daß das Spannungsverhältnis im ungünstigsten Falle, bei Kondensatoren mit der sehr hohen Kapazität von 330 μ, immer noch 5 : 1 betrug. Wie weiter aus der Tabelle ersichtlich ist, sind die Werte für andere Kondensatc-en mi*, einer kleineren Kapazität wesentlich günstiger.The table shows the capacitance and the nominal voltage of the test capacitors. Depending on, whether the anode or the cathode was grounded, the in the voltages given in the table are measured in mV. Au ·, the table can be seen that the stress ratio in the worst case, with capacitors with the very high capacity of 330 μ, still 5: 1 fraud. As can also be seen from the table, the values for other condensates are mi *, one smaller capacity much cheaper.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (8)
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1979
- 1979-10-27 DE DE19792943497 patent/DE2943497C2/en not_active Expired
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| DE2943497A1 (en) | 1981-05-07 |
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