Resultat de mesure de capacité difference en fonction de la methode utilisée

[BboCurieuxDeTous]

bonjour à tous,

Je ne suis pas sur d'être sur le bon forum .... dans le cas contraire désolé !

Nous avons un système de mesure qui entre autres permet de mesurer des capacités de 10pF a 10 mF.
Ce système mesure les capacités, en mesurant le temps écoulé, pour charger le condensateur à courant constant (I) entre U1 et U2.

Pour calibrer notre système nous avons des condensateurs "étalons" mesurés par des organismes accrédités "COFFRAC" .
Ces sociétés utilisent d'autres méthodes que la notre , mesure fréquentielle , capacimètre...

Quand nous recevons les procès verbaux de ces sociétés, les mesures diffèrent de quelques % et aussi diffèrent de nos propres mesures. Tout ce que je sais c'est que pour un même condensateur (ex: 100 nF) les deux sociétés utilises des fréquences différentes (pourquoi pas).
Mais les mesures de cette capacité dites "étalons" variées en fonction de qui la mesure :

• Société A: 99.6 nF.
• Société B: 101.9 nF.
• Notre système: 103.4 nF.

Quelqu'un peut il m'aiguiller sur ce qui pourrait justifier ces différences de résultat en fonction du type de mesure, surtout pour des société "COFFRAC" ?

Merci d'avance pour vos réponses ( qui m’enlèveront une épines des pieds )
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[Black Jack 2]

Bonjour,

Un condensateur n'est jamais parfait, il y a une inductance et une résistance série et une résistance parallèle.

Le schéma équivalent est celui-ci :



Pour un condensateur parfait, on aurait Rs = 0 ohm, Ls = 0 H et Rp = oo (ohms) ... mais ce n'est jamais le cas.

Les valeurs de Rs, Ls et Rp dépendent de la technologie et de la fabrication employées.

Si on se contente de mesurer la valeur de l'impédance du condensateur (Z = U/I) et en tirer la valeur du C par le simple calcul C = I/(wU) ... la valeur calculée variera avec la fréquence (car cela ne tient pas compte des "composants parasites" Rs, Ls, et Rp).

Si on mesure un Delta U en attaquant le C par un courant constant pendant un certain temps et qu'on calcule par C = I * delta t/delta U ... il y a aussi une erreur car cela ne tient pas compte non plus des "composants parasites" Rs, (Ls), et Rp

On peut évidemment faire des mesures plus sophistiquées pour évaluer plus correctement les valeurs de Rs, Ls, Rp et C.

[BboCurieuxDeTous]

re,

Oui je suis conscient de ce schéma équivalent, on peut surement optimiser "l'étalon capacitif" en choisissant une techno de capacité plus adaptée a ce besoin ( par exemple: petite résistance série ...)
Ce qui m'ennuie le plus ce sont les résultats de deux sociétés avec une accréditation COFRAC qui les rattachent aux bureaux des poids et des mesures. Ces deux sociétés nous garantissent leurs procédures de les mesures qui pourtant sont pas identiques !
Qui croire ??!!!

bonne soirée.

[gts2]

La mesure à UNE fréquence signifie peut-être qu'il est sous entendu que le condensateur sera utilisé à cette (gamme de) fréquence et dans ce cas que cela ne soit pas C mais Cequivalent ne pose pas problème.
L'accréditation COFRAC serait donc à prendre avec ces considérations ?
Le procès verbal indique C=... simplement ou C=... sous les conditions xxx ?
Quelles incertitudes indiquent-elles ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

bonjour à tous,

Je ne suis pas sur d'être sur le bon forum .... dans le cas contraire désolé !

Nous avons un système de mesure qui entre autres permet de mesurer des capacités de 10pF a 10 mF.
Ce système mesure les capacités, en mesurant le temps écoulé, pour charger le condensateur à courant constant (I) entre U1 et U2.

Pour calibrer notre système nous avons des condensateurs "étalons" mesurés par des organismes accrédités "COFFRAC" .
Ces sociétés utilisent d'autres méthodes que la notre , mesure fréquentielle , capacimètre...

Quand nous recevons les procès verbaux de ces sociétés, les mesures diffèrent de quelques % et aussi diffèrent de nos propres mesures. Tout ce que je sais c'est que pour un même condensateur (ex: 100 nF) les deux sociétés utilises des fréquences différentes (pourquoi pas).
Mais les mesures de cette capacité dites "étalons" variées en fonction de qui la mesure :

• Société A: 99.6 nF.
• Société B: 101.9 nF.
• Notre système: 103.4 nF.

Quelqu'un peut il m'aiguiller sur ce qui pourrait justifier ces différences de résultat en fonction du type de mesure, surtout pour des société "COFFRAC" ?

Merci d'avance pour vos réponses ( qui m’enlèveront une épines des pieds )

Bjr à toi,
Quelle est la préçision (en valeur) de vos condensateurs ? (1%,2%, 10%....plus)
Sur une mesure sur le meme type de condensateur, avez vous TOUJOURS les memes résultats ? (peu probable)
Combien de condensateurs faites vous tester par ces sociétés pour une meme " valeur" ?
Bonne journée

[jiherve]

bonjour,
en plus des explications de Black Jack il y a aussi des effets non linéaires , certaines technologies (en fait la plupart) voient la capacité varier en fonction de la tension appliquée, probleme dual avec les self dont la valeur varie avec le courant qui les parcourent.
Cela explique qu'il est quasi impossible de trouver ces composants avec de tolérances meilleures que le %.
Pour les mesures en DC (ce qui couvre les charges à courant constant) voir aussi les problème d’hystérésis diélectriques.
Un bon étalon devrait être un condensateur Polystyrène.
JR

[Black Jack 2]

Rebonjour,

Possibilités supplémentaires d'erreurs ...

Précision des appareils de mesure (oscillo ou autres ...), mais aussi leur influence possible sur la mesure (via leur résistance et capacité d'entrée)

[gwgidaz]

bonjour à tous,

Je ne suis pas sur d'être sur le bon forum .... dans le cas contraire désolé !

Nous avons un système de mesure qui entre autres permet de mesurer des capacités de 10pF a 10 mF.
Ce système mesure les capacités, en mesurant le temps écoulé, pour charger le condensateur à courant constant (I) entre U1 et U2.

Pour calibrer notre système nous avons des condensateurs "étalons" mesurés par des organismes accrédités "COFFRAC" .
Ces sociétés utilisent d'autres méthodes que la notre , mesure fréquentielle , capacimètre...

Quand nous recevons les procès verbaux de ces sociétés, les mesures diffèrent de quelques % et aussi diffèrent de nos propres mesures. Tout ce que je sais c'est que pour un même condensateur (ex: 100 nF) les deux sociétés utilises des fréquences différentes (pourquoi pas).
Mais les mesures de cette capacité dites "étalons" variées en fonction de qui la mesure :

• Société A: 99.6 nF.
• Société B: 101.9 nF.
• Notre système: 103.4 nF.

Quelqu'un peut il m'aiguiller sur ce qui pourrait justifier ces différences de résultat en fonction du type de mesure, surtout pour des société "COFFRAC" ?

Merci d'avance pour vos réponses ( qui m’enlèveront une épines des pieds )

Bonjour,

il me semble qu'il y a deux questions fondamentales à poser :

1- que signifie "un même condensateur" : Un seul condensateur, envoyé successivement aux sociétés qui ont fait la mesure ? ou bien le même type , issu du même lot ?

2- normalement, quand on demande une mesure à un intervenant extérieur, celui-ci doit fournir l'intervalle d'erreur ( 0,%, 1 % ??) Sinon ce ne sont pas des gens sérieux.

L'inductanceparasite ne jouera que si vraiment la mesure est faite à une fréquence très élevée, et je n'y crois pas trop.....

[Black Jack 2]

Bonjour,

Juste pour info.

Si cela intéresse quelqu'un d'avoir un aperçu des tests et mesures faites sur les condensateurs au niveau fabricant...
mais aussi sur les variations des caractéristiques avec la fréquence, la température, le vieillissement, la tension appliquée ...

Il y a un dossier assez complet sur les condensateurs céramiques sur ce lien :

https://ptelectronics.ru/wp-content/...Ceramic142.pdf

[BboCurieuxDeTous]

bonjour ,

Désolé de vous répondre tardivement.

Je vais resituer le contexte.
Nous fabriquons des systèmes de test qui permettent de mesurer entre autres, des composants passifs. Par exemple des composants résistifs de 1 mohms à 5 Gohms, des composants capacitifs de 10 pF à 100 MF... .Toutes nos mesures sont généralement vendues pour 2 % (mais sont bien sur meilleures), sauf pour les valeurs extrêmes par exemple 5 Gohms Nous somme à 5% ... .
Tous ces composants sont intégrés dans un boitier, qui connecté à notre système de test permet de faire sa vérification métrologique.

Pour informations: Nous pratiquons cette méthode depuis plusieurs années sans soucis. Les problèmes des capacités de ce post sont sur des nouveaux produits de vérification. mais les composants sont identiques...

On peut imaginer qu'il s'agit d'un multimètre, au quel nous aurions accès à tous les paramètres de mesure, I, U, Forme des rampes de mesures....

je vais essayer de répondre à toutes vos questions.

GTS2

La mesure à UNE fréquence signifie peut-être qu'il est sous entendu que le condensateur sera utilisé à cette (gamme de) fréquence et dans ce cas que cela ne soit pas C mais Cequivalent ne pose pas problème.

Nous ne connaissons pas les technologies des capacités mesurées, cela peut-être aussi des blindages, câbles blindés...

Le procès verbal indique C=... simplement ou C=... sous les conditions xxx ?

Ils nous fournissent leurs procès verbaux qualitatifs, procéduraux....
Nous demandons à ces sociétés de remplir à partir d'un logiciel spécifique qu'ont leurs fournis, un tableau comprenant toutes les valeurs à mesurer avec une précisions inférieure ou égale à 1%.
En fonction du composant, ils doivent effectuer un nombre de mesures consécutives (entre 10 et 100). Les valeurs à indiquer dans le tableau sont : Les valeurs max et min des mesures consécutives afin de contrôler la répétabilité la mesure. Partant du principe que leurs mesures sont suffisamment précises pour notre application.
Enfin ce tableau est "Digéré" par un autre logiciel pour les intégrer au titre des valeurs étalons pour effectuer la vérification de notre système par comparaison avec ces valeurs étalon.

Quelles incertitudes indiquent-elles ?

Je n'ai pas sous la main de procès verbal. Mais en effet elles sont indiquées?

F6BES

Quelle est la préçision (en valeur) de vos condensateurs ? (1%,2%, 10%....plus)

Toutes les précisions existent, en fonction de la valeur et nous recherchons toujours la meilleure. Autour de 1 nF on trouve des 1%, au dessus 10µF moins simple de trouver en dessous de 10% et encore plus haut ce sont des 20 %.
Mais la précision importe peu en fait, elle indique la variation entre la valeur réelle et la valeur indiquée sur le composant. D’où cette vérification dans des sociétés accréditées pour en connaitre la valeurs "réelle". Nous imaginons que des capacités avec une bonne précisions auraient une meilleure répétabilité?

Sur une mesure sur le meme type de condensateur, avez vous TOUJOURS les memes résultats ? (peu probable)

Avec notre système nous avons une répétabilité < a 1%

Combien de condensateurs faites vous tester par ces sociétés pour une meme " valeur" ?

Ces composants servent d’étalons sur toute la gamme de mesure, donc ils testent des composants entre 10 pF à 100 MF (environ une 15éne) . Mais ne teste QU'UN seul composant de la même valeur, et seulement 2 valeurs ne corresponde pas aux nôtres -100nF et 1µF.

jiherve

en plus des explications de Black Jack il y a aussi des effets non linéaires , certaines technologies (en fait la plupart) voient la capacité varier en fonction de la tension appliquée, probleme dual avec les self dont la valeur varie avec le courant qui les parcourent.

Dans notre cas le courant est <= 10 mA, pour les capacité en erreurs il doit être <= 1mA. La tension max <= 9 Vdc.

Cela explique qu'il est quasi impossible de trouver ces composants avec de tolérances meilleures que le %.
Pour les mesures en DC (ce qui couvre les charges à courant constant) voir aussi les problème d’hystérésis diélectriques.

Je ne connais "les problèmes d’hystérésis diélectriques" ?

Un bon étalon devrait être un condensateur Polystyrène.

Je vais regarder ce type de condensateur ... mais de souvenir ils ne dépassent pas quelques 100éne de nF et nous avons aussi quelques contraintes d'encombrements

Black Jack 2

Possibilités supplémentaires d'erreurs ...

Précision des appareils de mesure (oscillo ou autres ...), mais aussi leur influence possible sur la mesure (via leur résistance et capacité d'entrée)

Oui !et ce qui est sur, c'est nous ne sommes pas dans les mêmes conditions de mesures.

gwgidaz

il me semble qu'il y a deux questions fondamentales à poser :

1- que signifie "un même condensateur" : Un seul condensateur, envoyé successivement aux sociétés qui ont fait la mesure ? ou bien le même type , issu du même lot ?

2- normalement, quand on demande une mesure à un intervenant extérieur, celui-ci doit fournir l'intervalle d'erreur ( 0,%, 1 % ??) Sinon ce ne sont pas des gens sérieux. [QUOTE\]

1- Le même condensation = le même composant = envoyé successivement aux sociétés qui ont fait la mesure
2- comme indiqué plus haut je pense avoir ces informations, mais j'ai pas le PV sous la main pour confirmer.

L'inductanceparasite ne jouera que si vraiment la mesure est faite à une fréquence très élevée, et je n'y crois pas trop.....

Idem pour la fréquence j'ai pas le PV sous la main pour l'indiquer (mais entre 1khz et 10khz). Tous ce donc je suis sûr c'est que les deux sociétés en question n'utilisent pas les mêmes fréquences pour mesurer une même valeur de composants.


Autre chose qui peut être important et donc je vous ai pas parlé .
Comme indiqué plus haut, les mesures retournées par les sociétés sont :

• La valeur max de la suite des mesures consécutives effectuées.
• La valeur min de la suite des mesures consécutives effectuées.
• La valeur dite "étalon", qui est la moyenne de toutes ces mesures, SI l'écart entre la valeur max et la valeur min est inférieure à la fourchette définie

Lors de la vérification, nous faisons le même nombre de mesures consécutives que les sociétés, et contrôlons qu'aucunes de nos mesures soient hors de la fourchette des 2% de la mesures étalon

Une question de plus, pensez vous que faire une 100éne de mesures consécutives puissent avoir une incidence sur les valeurs mesurées.

Merci de vos réponses.

[gwgidaz]

Bonjour,

Quelques remarques supplémentaires :

- Les condensateurs ont une capacité dépendante de la température; A éviter : polyester, et bien sur , céramiques X7R ou pire.
De préférence : Polycarbonate , ou céramique NPO pour les petites valeurs.

- Jusqu'à 10 KHz, l'inductance joue très peu pour les valeurs faibles ou moyennes.