容量計

容量計は、主に個別のコンデンサの容量を測定するための電子テスト装置です。容量計は、容量と時間定数の直接比例関係に基づいて動作します。

この関係は、この測定方法で使用されます。したがって、まず、供給電圧VINを持つ簡単なRC回路を見てみましょう（下図参照）。

コンデンサの充電期間中、任意の瞬間におけるコンデンサの両端の電圧は

コンデンサが完全な入力電圧の63.5パーセントまで充電されるのに必要な時間は、時間定数と呼ばれ、τで表されます。

次に、一定の電流源を使用して充電され、固定抵抗を通じて放電されるコンデンサを想定します。この回路の容量を測定するには、555タイマといくつかのデジタルテスト装置を組み合わせることができます。容量を測定する明確な方法は、振動周期を測定することです。正確な充電抵抗を選択することで、読み取り値はナノファラドまたはマイクロファラドで直接得られます。

他の容量測定技術と比較して、このメータは数万ファラドまでの電解コンデンサを保持することができます。

テスト対象のコンデンサにリークがある場合、この方法は実際の値よりも小さな容量値を生成します。この方法はまた、バイパス回路やタイミング回路におけるテストコンデンサの挙動を効率的に示す指標でもあります。基本的なデジタル容量計のブロック図は以下の通りです。

ここでは、555タイマーがアステーブルマルチビブラータとして機能しています。このマルチビブラータの周波数は未知の容量値（CX）によって制御されます。このマルチビブラータの出力はデジタルカウンタに接続されています。このカウンタは、矩形波の周期の長さを測定することができます。
555タイマーによって形成された矩形波の周期長は、以下の式で計算できます：

充電曲線のピーク値において、デジタルカウンタがリセットされます。このとき、100kHzパルスのクロックがオンになり、カウンタに送られます。その後、サイクルの放電部分が完了すると、表示が更新され、コンデンサの値を簡単に読み取ることができます。適切な充電電流と基準周波数を選択することで、容量値を直接かつ正確に表示することができます。

導線のシールドは確保し、低容量測定の場合には短く保つべきです。これは、50Hzの騒音が一部の不安定性を引き起こす可能性があるためです。

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