Voltmetre de capacitance

Un mesurador de capacitància és un dispositiu d'assaig electrònic que serveix per mesurar la capacitància, principalment de condensadors discrets. El mesurador de capacitància funciona basant-se en la relació directament proporcional entre la capacitància i una constant de temps.

Aquesta relació s'utilitza en aquest mètode de mesura. Per tant, podem primer passar per un circuit RC simple amb un voltatge d'alimentació VIN (mostrat a continuació).

Durant el període de càrrega del condensador, el voltatge a través del condensador en qualsevol instant és

El temps necessari per carregar el condensador exactament al 63,5% del voltatge total d'entrada es denomina constant de temps. Es denota amb ‘τ’.

Ara, assumim un condensador que es carrega utilitzant una font de corrent constant i el condensador es descarrega a través d'una resistència amb una resistència fixa. Per mesurar la capacitància d'aquest circuit, podem implementar un temporitzador 555 juntament amb alguns aparells d'assaig digital. La manera clara de mesurar la capacitància és mesurant el període d'oscil·lacions. La lectura es pot obtenir directament en nanofaradis o microfaradis seleccionant la mida exacta de la resistència de càrrega.

En comparació amb altres tècniques de mesura de capacitància, aquest metre és capaç de mantenir electrolític fins a deutes de milers de faradis.

Si el condensador d'assaig té alguna fuga, aquest mètode crearà un valor de capacitància més petit que el valor real. Aquest mètode també és un indicador eficient del comportament del condensador d'assaig en la majoria dels circuits de bypass i temporització. El diagrama de blocs d'un metre de capacitància digital bàsic amb el CI 555 es mostra a continuació.

Aquí, podem veure un temporitzador 555 al circuit. Funciona com un multivibrator asstable. La freqüència d'aquest multivibrator està governada pel valor desconegut de capacitància (CX). La sortida d'aquest multivibrator està connectada a un comptador digital. Aquest comptador pot mesurar la llargada del cicle de l'ona quadrada.
La llargada del cicle de l'ona quadrada formada pels temporitzadors 555 es pot calcular utilitzant la fórmula:

Al valor màxim de la corba de càrrega, el comptador digital es reinicia. En aquest moment, un rellotge de pulsos de 100 kHz es posa en marxa i s'envia al comptador. Després, un cop completat la part de descàrrega del cicle, la pantalla es actualitza i podem llegir simplement el valor del condensador. Per obtenir una visualització directa del valor de capacitància de manera simple i correcta, la selecció de les corrents de càrrega i la freqüència de referència haurien de ser adequades.

La blindatge de les branques hauria de ser assegurat i, per a mesures de baixa capacitància, haurien de ser curtes. Això és degut a que el ronzol de 50 Hz pot provocar algunes petites inestabilitats.

Declaració: Respecteu l'original, els bons articles mereixen ser compartits, si hi ha infracció contacteu per eliminar.