Mesureur de capacitance

Un mètre de capacité est un équipement de test électronique dont le but est de mesurer la capacité, principalement de condensateurs discrets. Le mètre de capacité fonctionne en se basant sur la relation directement proportionnelle entre la capacité et une constante de temps.

Cette relation est utilisée dans cette méthode de mesure. Ainsi, nous pouvons d'abord examiner un simple circuit RC avec une tension d'alimentation VIN (montré ci-dessous).

Au cours de la période de charge du condensateur, la tension à travers le condensateur à tout instant est

Le temps nécessaire pour charger le condensateur jusqu'à exactement 63,5 pour cent de la tension d'entrée totale est appelé constante de temps. Elle est notée par ‘τ’.

Maintenant, supposons un condensateur qui est chargé à l'aide d'une source de courant constante et que le condensateur se décharge à travers une résistance ayant une résistance fixe. Pour mesurer la capacité de ce circuit, nous pouvons mettre en œuvre un circuit temporisateur 555 avec quelques appareils de test numériques. La méthode claire pour mesurer la capacité est de mesurer la période des oscillations. La lecture peut être obtenue directement en nanofarads ou microfarads en sélectionnant la taille exacte de la résistance de charge.

Comparé à d'autres techniques de mesure de capacité, ce mètre est capable de supporter des électrolytiques allant jusqu'à des dizaines de milliers de Farad.

Si le condensateur de test présente une fuite, cette méthode donnera une valeur de capacité plus petite que la valeur réelle. Cette méthode est également un indicateur efficace du comportement du condensateur de test dans la plupart des circuits de by-pass et de temporisation. Le diagramme bloc d'un mètre de capacité numérique de base avec le circuit intégré temporisateur 555 est montré ci-dessous.

Ici, on peut voir un temporisateur 555 dans le circuit. Il fonctionne comme un multivibrateur astable. La fréquence de ce multivibrateur est gouvernée par la valeur inconnue de la capacité (CX). La sortie de ce multivibrateur est connectée à un compteur numérique. Ce compteur peut mesurer la durée du cycle de l'onde carrée.
La durée du cycle de l'onde carrée formée par les temporisateurs 555 peut être calculée à l'aide de la formule:

Sur la valeur maximale de la courbe de charge, un compteur numérique sera réinitialisé. À ce moment-là, un horloge de 100 kHz est activée et dirigée vers le compteur. Ensuite, après la fin de la partie de décharge du cycle, l'affichage sera mis à jour et nous pourrons simplement lire la valeur du condensateur. Pour obtenir un affichage direct de la valeur de la capacité de manière simple et correcte, la sélection des courants de charge et de la fréquence de référence doit être appropriée.

Le blindage des fils doit être assuré et, pour les mesures de faible capacité, ils doivent être courts. Cela est dû au fait que le bourdonnement de 50 Hz peut entraîner une instabilité mineure.

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