Kondenzatorski merilnik

Meritveni naprava za kapacitance je elektronska testna oprema, namenjena merjenju kapacitance, predvsem diskretnih kapacitorjev. Merilnik kapacitance deluje na osnovi neposredno sorazmerne zveze med kapacitanco in časovno konstanto.

Ta povezava se uporablja pri tem načinu merjenja. Torej, najprej preidimo skozi preprost RC krug z napajanjem napetosti VIN (prikazano spodaj).

Med obdobjem nabiranja kapacitorja je napetost na kapacitorju v katerikoli trenutek

Čas, ki ga potrebujemo za nabiranje kapacitorja do točno 63,5 odstotkov celotne vhodne napetosti, se imenuje časovna konstanta. Označuje se s 'τ'.

Zdaj predpostavljajmo kapacitor, ki se nabira z stalnim tokom, in kapacitor se raznabira skozi upornik z fiksno uporno vrednostjo. Za merjenje kapacitance tega kruga lahko implementiramo 555 časovnik skupaj s številnimi digitalnimi testnimi aparati. Jasnemu načinu merjenja kapacitance je merjenje obdobja nihanja. Meritev se lahko neposredno prebere v nanofaradih ali mikrofaradih z izbiro pravilne velikosti nabožnega upora.

V primerjavi z drugimi tehniki merjenja kapacitance je ta merilnik sposoben držati elektrolitske kapacitore, ki segajo do deset tisoč Faradov.

Če ima preizkušani kapacitor kakršnekoli propust, bo ta metoda ustvarila manjšo vrednost kapacitance kot dejanska. Ta metoda je tudi učinkovit kazalnik vedenja preizkusnega kapacitorja v večini omilnih in časovnih krugov. Shema osnovnega digitalnega merilnika kapacitance s 555 časovnikom IC je prikazana spodaj.

Tukaj lahko vidimo 555 časovnik v krugu. Deluje kot nestabilni multivibrator. Frekvenca tega multivibratorja je določena z neznano vrednostjo kapacitance (CX). Izlaz tega multivibratorja je povezan na digitalni števec. Ta števec lahko meri dolžino cikla kvadratnega valovanja.
Dolžina cikla kvadratnega valovanja, ki ga tvori 555 časovnik, se lahko izračuna s formulo:

Na vrhovni vrednosti krivulje nabiranja se bo digitalni števec ponastavil. V tem trenutku se bo vklopilo urlo s pulsami 100 kHz, ki bo usmerjeno v števec. Nato, po zaključku raznabiranega dela cikla, se bo posodobil prikaz, in lahko preprosto preberemo vrednost kapacitorja. Za neposredni in pravilen prikaz vrednosti kapacitance morata biti izbrani pravilni nabožni tokovi in referenčna frekvenca.

Okraska vodil bi morala biti zagotovljena in za merjenja z nizkimi kapacitancami bi morali biti kratki. To je zaradi tega, ker lahko 50 Hz brum povzroči nekatere manjše nestabilnosti.

Izjava: Spoštujte izvirnike, dobri članki so vredni delitve, če je prišlo do kršitve avtorskih pravic, se obrnite za brisanje.