Конденсаторний вимірювач

Вимірювач ім'ястості — це електронне вимірювальне обладнання, призначене для вимірювання ім'ястості, зазвичай дискретних конденсаторів. Вимірювач ім'ястості працює на основі прямої пропорційності між ім'ястістю та часовою сталою.

Це співвідношення використовується в цьому методі вимірювання. Тож, розглянемо простий RC контур з напругою живлення VIN (показано нижче).

Під час зарядки конденсатора, напруга на конденсаторі в будь-який момент

Час, потрібний для зарядки конденсатора до 63,5 відсотків від загальної вхідної напруги, називається часовою сталою. Вона позначається символом ‘τ’.

Тепер, припустимо, що конденсатор заряджається за допомогою постійного джерела струму, а конденсатор розряджається через резистор з фіксованим опором. Для вимірювання ім'ястості цього контуру можна використати таймер 555 разом з кількома цифровими вимірювальними приладами. Зрозумілий спосіб вимірювання ім'ястості — це вимірювання періоду коливань. Показання можна отримати безпосередньо в нанофарадах або мікрофарадах, вибравши правильний розмір зарядного опору.

У порівнянні з іншими методами вимірювання ім'ястості, цей вимірювач здатний вимірювати електролітичні конденсатори, які досягають десятків тисяч фарад.

Якщо тестуваний конденсатор має течію, цей метод призведе до того, що значення ім'ястості буде меншим, ніж фактичне. Цей метод також є ефективним індикатором поведінки тестового конденсатора у більшості обхідних та часових контурів. Блок-схема базового цифрового вимірювача ім'ястості з таймером IC 555 показана нижче.

Тут ми бачимо таймер 555 в контурі. Він працює як невстановлений мультивібратор. Частота цього мультивібратора визначається невідомим значенням ім'ястості (CX). Вихід цього мультивібратора під'єднаний до цифрового лічильника. Цей лічильник може виміряти довжину циклу прямокутної хвилі.
Довжина циклу прямокутної хвилі, сформованої таймером 555, може бути обчислена за формулою:

На піку кривої зарядки цифровий лічильник буде скинути. У цей момент годинник з імпульсами частотою 100 кГц буде увімкнений і направлено на лічильник. Після завершення розрядної частини циклу дисплей буде оновлений, і ми можемо просто прочитати значення конденсатора. Для безпосереднього відображення значення ім'ястості просто і правильно, слід правильно вибирати зарядні струми та референтну частоту.

Захист провідів повинен бути забезпечений, а для вимірювання малої ім'ястості, провіди повинні бути короткими. Це тому, що гудіння 50 Гц може призвести до невеликої нестабільності.

Заява: Поважайте оригінал, добри статті варті поширення, якщо є порушення авторських прав, будь ласка, зверніться для видалення.