Kapacitivni merilac

Merilo kapaciteta je elektronsko testno oprema čija je svrha da meri kapacitet, uglavnom diskretnih kapacitora. Merilo kapaciteta radi na osnovu direktno proporcionalnog odnosa između kapaciteta i vremenske konstante.

Ovaj odnos se koristi u ovom metodu merenja. Stoga možemo prvo proći kroz jednostavnu RC šemu sa napajanjem napona VIN (prikazano ispod).

Tokom perioda nabijanja kondenzatora, napon preko kondenzatora u bilo kom trenutku je

Vreme potrebno za nabijanje kondenzatora do tačno 63,5 procenata ukupnog ulaznog napona
se naziva vremenska konstanta. Označava se sa ‘τ’.

Sada, pretpostavimo kondenzator koji se nabija koristeći konstantan izvor struje, a kondenzator se ispraznjava kroz otpornik sa fiksiranim otporom. Da bi se izmerio kapacitet ove šeme, možemo implementirati 555 timer zajedno sa nekoliko digitalnih testnih aparata. Jasan način merenja kapaciteta jeste merenjem vremenskog perioda oscilacija. Čitanje se može dobiti direktno u nanofaradima ili mikrofaradima birajući tačnu veličinu otpornika za nabijanje.

U poređenju sa drugim tehnikama merenja kapaciteta, ovo merilo je sposobno da drži elektrolitski kondenzator koji može biti do desetina hiljada farada.

Ako testirani kondenzator ima bilo kakvu propustljivost, ovaj metod će stvoriti vrednost kapaciteta manju od stvarne vrednosti. Ovaj metod je takođe efikasan pokazatelj ponašanja testiranog kondenzatora u većini obilaznih i vremenskih šema. Blok dijagram osnovnog digitalnog merila kapaciteta sa 555 timer IC prikazan je ispod.

Ovdje možemo videti 555 timer u šemi. On radi kao astabilni multivibrator. Frekvencija ovog multivibratora upravlja se nepoznatom vrednošću kapaciteta (CX). Izlaz ovog multivibratora je povezan sa digitalnim brojačem. Ovaj brojač može meriti dužinu ciklusa kvadratne talase.
Dužina ciklusa kvadratne talase formirane od 555 timera može se izračunati koristeći formulu:

Na vrhunskoj vrednosti krive nabijanja, digitalni brojač će se resetovati. U tom trenutku, satnički signal od 100 kHz pulsa će biti uključen i usmeren ka brojaču. Nakon završetka dečargovanog dela ciklusa, displej će biti ažuriran i možemo jednostavno pročitati vrednost kondenzatora. Da bi se direktno prikazala vrednost kapaciteta jednostavno i tačno, selekcija struja za nabijanje i referentne frekvencije treba da budu odgovarajuće.

Ekraniranje vodova treba da bude obezbeđeno, a za mere mali kapaciteta, vodovi treba da budu kratki. To je zato što 50 Hz buka može dovesti do nekih manjih nestabilnosti.

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