Kapacitometar

Kapacitivni mjerni uređaj jest elektroničko testno oprema čiji je cilj mjeriti kapacitet, uglavnom diskretnih kapacitora. Kapacitivni mjerni uređaj funkcionira temeljem direktno proporcionalnog odnosa između kapaciteta i vremenske konstante.

Ova relacija se koristi u ovom metodu mjerenja. Stoga možemo prvo proći kroz jednostavnu RC strujnu petlju s napajanjem napona VIN (prikazano ispod).

Tijekom razorne faze kondenzatora, napon na kondenzatoru u bilo kojem trenutku je

Vrijeme potrebno za nabijanje kondenzatora do točno 63,5 posto ukupnog ulaznog napona.
označava se kao vremenska konstanta. Označava se sa ‘τ’.

Pretpostavimo sada kondenzator koji se nabiha pomoću konstantnog izvora struje, a kondenzator se razrađuje kroz otpornik s fiksiranom otporom. Za mjerenje kapaciteta ove strujne petlje, možemo implementirati 555 tajmer zajedno s nekoliko digitalnih testnih aparata. Jasan način mjerenja kapaciteta jest mjerenjem vremenskog perioda oscilacija. Čitanje se može dobiti direktno u nanofaradima ili mikrofaradima odabirom točne veličine otpornika za nabijanje.

U usporedbi s drugim tehnikama mjerenja kapaciteta, ovaj mjerni uređaj sposoban je držati elektrolitske kondenzatore do desetina tisuća farada.

Ako testirani kondenzator ima bilo kakvu curenje, ovaj metod će stvoriti vrijednost kapaciteta manju od stvarne vrijednosti. Ovaj metod također je učinkoviti pokazatelj ponašanja testnog kondenzatora u većini omijačkih i vremenskih strujnih petlji. Shema blokova osnovnog digitalnog kapacitivnog mjernog uređaja s 555 tajmerom IC prikazana je ispod.

Ovdje vidimo 555 tajmer u strujnoj petlji. Funkcionira kao astabilni multivibrator. Frekvencija ovog multivibratorsa upravlja se nepoznatom vrijednosti kapaciteta (CX). Izlaz ovog multivibratorsa povezan je s digitalnim brojačem. Ovaj brojač može mjeriti duljinu ciklusa kvadratnog vala.
Duljina ciklusa kvadratnog vala koji se formira 555 tajmerima može se izračunati pomoću formule:

Na vrhovnoj vrijednosti krive nabijanja, digitalni brojač će se resetirati. U tom trenutku, sat 100 kHz impulsa bit će uključen i preusmjeren na brojač. Nakon završetka razorne faze ciklusa, prikaz će se ažurirati i možemo jednostavno pročitati vrijednost kondenzatora. Da bi se direktno i točno prikazala vrijednost kapaciteta, odabir struja za nabijanje i referentne frekvencije treba biti odgovarajući.

Zaštita vodova treba biti osigurana, a za mjerenja male kapacitete, vodi trebaju biti kratki. To je zbog toga što hum od 50 Hz može uzrokovati neke manje destabilnosti.

Izjava: Poštujte original, dobre članke vrijedi djeliti, ako postoji kršenje autorskih prava kontaktirajte za brisanje.