Капацитетен мерник

Капацитетен метър е електронно измервателно устройство, чиято цел е да измерва капацитет, най-често на отделни капацитори. Капацитетният метър работи на основата на директно пропорционалната връзка между капацитета и времевата константа.

Тази връзка се използва в този метод за измерване. Така, можем да разгледаме прост RC контур с напрежение на питање VIN (показан по-долу).

По време на зареждането на капацитора, напрежението върху капацитора във всеки момент е

Времето, необходимо за зареждане на капацитора до точно 63,5 процента от общото входно напрежение, се нарича времева константа. Тя се означава с ‘τ’.

Сега, предположете, че капациторът е зареждан от постоянен източник на ток, а капациторът се разтоварва през резистор с фиксирана резистивност. За измерване на капацитета на този контур, можем да използваме таймер 555 заедно с няколко цифрови измервателни прибора. Чистият начин за измерване на капацитета е чрез измерване на периода на осцилациите. Резултатът може да бъде получен директно в нанофаради или микроФаради, като се избере точната големина на зареждащата резистивност.

При сравнение с други техники за измерване на капацитет, този метър е способен да измерва електролитични капацитори, които достигат до десетки хиляди Фарад.

Ако тестираният капацитор има утечки, този метод ще направи стойността на капацитета по-малка от действителната. Този метод е също така ефективен индикатор за поведението на тестовия капацитор в повечето байпас и временни контури. Блоковата диаграма на основен цифров капацитетен метър с IC 555 таймер е показана по-долу.

Тук, виждаме 555 таймер в контура. Той работи като неустойчив мултивибратор. Честотата на този мултивибратор се определя от неизвестната стойност на капацитета (CX). Изходът на този мултивибратор е свързан с цифров брояч. Този брояч може да измери дължината на цикъла на квадратната вълна.
Дължината на цикъла на квадратната вълна, образувана от 555 таймер, може да бъде изчислена с формулата:

На върха на зареждащата крива, цифровият брояч ще бъде нулиран. В този момент, часовник с импулси на 100 кХц ще бъде включен и ще бъде насочен към брояча. След това, след завършване на частта за разтоварване на цикъла, дисплеят ще бъде актуализиран и можем просто да прочетем стойността на капацитора. За директно и правилно показване на стойността на капацитета, трябва да бъдат избрани подходящи зареждащи токове и референтна честота.

Екранирането на жиците трябва да бъде осигурено и за измервания на малки капацитети, те трябва да са къси. Това е, защото 50 Hz гърмящият шум може да доведе до някаква лека нестабилност.

Изявление: Уважавайте оригинала, добри статии са стойни за споделяне, ако има нарушение на правата, моля свържете се за изтриване.