Một đồng hồ đo điện dung là thiết bị kiểm tra điện tử có mục đích đo điện dung, chủ yếu của các tụ điện rời rạc. Đồng hồ đo điện dung hoạt động dựa trên mối quan hệ tỷ lệ thuận giữa điện dung và hằng số thời gian.
Mối quan hệ này được sử dụng trong phương pháp đo lường này. Vì vậy, chúng ta có thể xem xét qua một mạch RC đơn giản với nguồn điện áp VIN (như hình dưới).
Trong quá trình sạc tụ điện, điện áp trên tụ điện tại bất kỳ thời điểm nào là
Thời gian cần thiết để sạc tụ điện đến chính xác 63,5 phần trăm của tổng điện áp đầu vào.
được gọi là hằng số thời gian. Nó được ký hiệu bằng ‘τ’.
Bây giờ, giả sử một tụ điện được sạc bằng nguồn dòng điện không đổi và tụ điện được xả qua một điện trở có giá trị điện trở cố định. Để đo điện dung của mạch này, chúng ta có thể sử dụng một mạch định thời 555 cùng với một số thiết bị kiểm tra số. Cách rõ ràng để đo điện dung là bằng cách đo chu kỳ dao động. Giá trị có thể được đọc trực tiếp ở nanofarad hoặc microfarad bằng cách chọn kích thước chính xác của điện trở sạc.
So với các kỹ thuật đo điện dung khác, đồng hồ đo này có khả năng đo điện dung lên tới hàng chục nghìn Farad.
Nếu tụ điện thử nghiệm có bất kỳ rò rỉ nào, phương pháp này sẽ tạo ra giá trị điện dung nhỏ hơn giá trị thực. Phương pháp này cũng là chỉ báo hiệu quả về hành vi của tụ điện thử nghiệm trong hầu hết các mạch bypass và timing. Sơ đồ khối của đồng hồ đo điện dung số cơ bản với IC 555 được hiển thị dưới đây.
Ở đây, chúng ta có thể thấy một mạch 555. Nó hoạt động như một multivibrator không ổn định. Tần số của multivibrator này được điều khiển bởi giá trị điện dung chưa biết (CX). Đầu ra của multivibrator được kết nối với một đếm số. Đếm số này có thể đo độ dài chu kỳ của sóng vuông.
Độ dài chu kỳ của sóng vuông được tạo ra bởi mạch 555 có thể được tính toán bằng công thức:
Tại đỉnh của đường cong sạc, đếm số sẽ được đặt lại. Tại thời điểm này, một đồng hồ 100 kHz sẽ được bật và được gửi đến đếm số. Sau đó, sau khi hoàn thành phần xả của chu kỳ, màn hình sẽ được cập nhật và chúng ta có thể dễ dàng đọc giá trị của tụ điện. Để hiển thị trực tiếp giá trị điện dung một cách đơn giản và chính xác, việc lựa chọn dòng điện sạc và tần số tham chiếu phải phù hợp.
Các dây dẫn nên được bảo vệ và đối với các phép đo dung lượng thấp, chúng nên được giữ ngắn. Điều này là vì tiếng ồn 50 Hz có thể gây ra một số sự không ổn định nhỏ.
Lời tuyên bố: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.
Đăng nhập
