Kapacitansmätare

En kapasitansmätare är en elektronisk testutrustning vars syfte är att mäta kapasitans, främst av diskreta kapacitanser. Kapasitansmätaren fungerar baserat på det direkt proportionella förhållandet mellan kapasitans och tidskonstant.

Detta förhållande används i denna mätmetod. Så, vi kan först gå igenom ett enkelt RC-krets med en strömförsörjning spänning av VIN (visas nedan).

Under laddningsperioden för kondensatorn, spänningen över kondensatorn vid något tillfälle är

Tiden som behövs för att ladda kondensatorn till exakt 63,5 procent av den totala inmatade spänningen.
betecknas som tidskonstant. Den betecknas med ‘τ’.

Nu, anta en kondensator som laddas med en konstant strömkälla och kondensatorn släpps genom en motstånd med en fast motstånd. För att mäta kapasitansen i denna krets kan vi implementera en 555-timer tillsammans med några digitala testapparater. Den tydliga metoden för att mäta kapasitansen är genom att mäta perioden för oscillationerna. Läsningen kan erhållas direkt i nanofarad eller mikrofarad genom att välja den exakta storleken på laddningsmotståndet.

När jämfört med andra metoder för kapasitansmätning, är denna mätare kapabel att hantera elektrolytiska kondensatorer upp till tiotusentals farad.

Om testkondensatorn har någon läckage, kommer denna metod att skapa värdet av kapasitansen mindre än det faktiska värdet. Denna metod är också en effektiv indikator av beteendet hos testkondensatorn i de flesta bypass- och tidskretsar. Blockdiagrammet för en grundläggande digital kapasitansmätare med 555-timer IC visas nedan.

Här kan vi se en 555-timer i kretsen. Den fungerar som en astabil multivibrator. Frekvensen för denna multivibrator styrs av det okända kapasitansvärdet (CX). Utgången från denna multivibrator är ansluten till en digital räknare. Denna räknare kan mäta längden på cykeln för kvadratvågen.
Cykellängden för kvadratvågen som bildas av 555-timers kan beräknas med formeln:

Vid toppvärdet på laddningskurvan, kommer en digital räknare att nollställas. Vid detta tillfälle, aktiveras en klocka med 100 kHz-pulser och den dirigeras till räknaren. Sedan, efter fullbordandet av utsläppsdelen av cykeln, uppdateras visningen och vi kan enkelt läsa ut värdet av kondensatorn. För att få en direkt visning av kapasitansvärdet enkelt och korrekt, bör val av laddnings strömmar och referensfrekvens vara lämpligt.

Sköldningen av ledningar bör säkerställas och för låg kapacitansmätningar bör de hållas kort. Detta eftersom hum från 50 Hz kan orsaka viss instabilitet.

Uttryck: Respektera originalartikeln, godartade artiklar är värda att dela, om det finns upphovsrättsskydd kontakta för borttagning.