Kapasitanssin mittaamiseen käytetään laitetta, kuten kapasitanssimittaria. Tämän mittarin ovat keksineet Ewald Georg Von Kleist (10. kesäkuuta 1700) ja Pieter Van Musschenbroek (16. maaliskuuta 1692) vuonna 1975. Kapasitanssin suunnittelussa käytettyjä komponentteja kutsutaan kondensaattoreiksi, joita voidaan käyttää melkein kaikissa sähkölaitteissa sähkövarauksen varastoimiseksi. Suuren kapasitanssin omaava kondensaattori tallentaa enemmän varausta. Saatavana on erityyppisiä kapasitanssimittareita, joiden avulla voit mitata kapasitanssin suoraan 0,1 Pico faradin ja 20 mikrofaradin välillä. Kapasitanssin yksikkö on merkitty kirjaimella ”F”. Kapasitanssin mittaamiseksi on useita menetelmiä, mutta tarkin menetelmä on silta-menetelmä. Tässä artikkelissa käsitellään kapasitanssimittarin yleiskatsausta.
Mikä on kapasitanssimittari?
Määritelmä: Kondensaattorit ovat hyvin yleisiä minkä tahansa elektronisen laitteen peruskomponenteissa, se on passiivinen kaksinapainen elektroninen komponentti, johon ne voivat varastoida energiaa sähkökenttään, ja kondensaattorin kapasiteetti on kapasitanssi. Kapasitanssimittari on eräänlainen elektroninen testauslaite, jota käytetään kondensaattorin mittaamiseen faradeissa. Kapasitanssin mittaamiseksi on useita menetelmiä, mutta tarkin menetelmä on silta-menetelmä.
Kapasitanssimittarin toimintaperiaate
Mitatulla kapasitanssilla mittaukseen käytetään referenssiviritysjännitettä. Alla olevassa kuvassa tuntematon kapasitanssi vahvistetaan vahvistin . Kapasitanssimittarin lohkokaavio on esitetty alla olevassa kuvassa.
Kapasitanssimittarin lohkokaavio
Kapasitanssimittarin (CM) lohkokaavio koostuu vahvistimesta, tuntemattomasta kapasitanssista, referenssijännitegeneraattorista, kelloreferenssistä, multiplekseristä, latausvahvistimesta ja generaattoreista, integraattorista ja komparaattorista. Varausvahvistin, varausgeneraattori X16 ja varausgeneraattori X1 summataan ja annetaan integraattorille.
Integraattorin ulostulo annetaan syötteenä vertailulaitteelle, mitä vertailija tekee tarkoittamaan, että se valvoo integraattoria ja ohjaa varausgeneraattoreita X1 ja X16 pitääkseen integraattorin lähdön 0 V: lla. Viritysgeneraattori ja varausgeneraattori X1 käyttävät molemmat jänniteohjearvoa.
Lineaarinen kapasitanssimittaripiiri käyttäen 555IC
IC 555 -ajastinta käytetään tuottamaan neliöaaltoja halutulla taajuudella ja halutulla käyttöjaksolla, ja sitä käytetään myös muihin tarkoituksiin. Kaksi op-vahvistinta, transistori (joka toimii kytkimenä) ja potentiaalijakaja (kolme vastusta on kytketty sarjaan, on potentiaalijakaja). Potentiaalijakajan toinen pää antaa syöttöjännitteen ja toinen pää on maadoitettu, potentiaalijakajan kolme vastusta ovat samat.
Jännite VC on kytketty kondensaattoriin, joka voi ladata tai purkaa säännöllisesti. Kondensaattorin toinen napa on kytketty maahan ja toinen pää voi saada latauksen tai purkautumisen. IC555-ajastimen lineaarisen kapasitanssimittaripiirin sisäinen kaavio on esitetty alla.
Lineaarinen kapasitanssimittaripiiri
IC555-ajastimen kahdella operatiivisella vahvistimella on kaksi tuloliitäntää, ensimmäisen op-vahvistimen lähtö on 1 (looginen), kun VC on yli 2/3 V, ja toisen op-amp-lähdön on 1, kun VC on alle V / 3 . Kaksi op-vahvistinta on kytketty SR-kiikkuun. Flip-flopissa Q on ”1”, kun VC ylittää 2v / 3: n, samalla tavalla Q on “0”, kun VC laskee alle v / 3.
Jos VC on välillä 2v / 3 ja v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), Q-arvo ei muutu, koska op-vahvistinten lähdöt ovat nolla, kun VC on näiden kahden arvon välillä. Suurin osa asioista, operatiiviset vahvistimet, potentiaalijakaja, transistori, SR-läppä, ovat itse asiassa IC555-ajastimen sisällä. VC: n ja Q: n käyrät on esitetty alla olevassa kuvassa.
lataus- ja purkutontit
Käynnistys- ja sammutusaika kaavioista
Latausaika: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Missä VC on kondensaattorin jännite
V / 3 on lähtökohta
2V / 3 on tavoitekasvu
Aikavakio (τ) = (RA + RB) * C
Kun lataus on valmis, e - t1 / (RA + RB) C = 1/2
e t1 / (RA + RB) C = 2
t1 * (RA + RB) * C = ln2
t1 * (RA + RB) * C = 0,693
t1 = 0,693 * (RA + RB) C
Purkausaika: VC = 2 V / 3 e-t2 / RB * C
Aikana t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Sitten e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Näin IC555-ajastin toimii. Kapasitanssimittarin peruspiiri on esitetty alla. Ota kondensaattori ja lataa se kiinteään jännitteeseen V ja kytke toinen pää maahan.
Peruskapasitanssimittari
Kun K on kohdassa P1, C: lle varataan Q = CV
Kun K on kohdassa P2, C purkautuu Q = CV
Mittarin läpi sekunnissa virtaava varaus = f * Q
Keskimääräinen virta mittarin läpi = f * Q = f * C * V
Mittarin lukema = f * C * V, kun f ja V ovat vakioita, mittarin lukema on lineaarisesti verrannollinen kondensaattorin kapasitanssiin.
Tiedämme, että varaus (Q) = CV, jos käytämme kiinteää jännitettä, kondensaattorin pitämän varauksen määrä riippuu kondensaattorin kapasitanssiarvosta. Jos kapasitanssi on suurempi, varaus on suurempi.
Kapasitanssimittarin huolto
Tämän mittarin huolto on
- Mittarin on pidettävä poissa vedestä ja pölystä
- Älä käytä mittareita korkeissa lämpötiloissa
- Älä käytä mittareita voimakkaissa magneettisissa paikoissa
- Älä pyyhi mittareita nesteillä tai pesuaineilla
ominaisuudet
Digitaalisen kapasitanssimittarin ominaisuudet ovat
- Helppo lukea mittausarvot
- Korkea tarkkuus
- Vahvan magneettikentän alla myös mittaukset ovat mahdollisia
- Erittäin luotettava
- Erittäin kestävä
- Kevyt
Digitaalisen kapasitanssimittarin tekniset tiedot
Digitaalisen kapasitanssimittarin tekniset tiedot ovat
Näyttö: LCD-näyttö
Alue: Digitaalisen mittarin toiminta-alue on 0,1 PF - 20 mF
Akku: 9 volttia ja alkalipariston akun kesto on noin 200 tuntia ja sinkki-hiili-pariston kesto on noin. 100 tuntia
Käyttölämpötila: Digitaalisen CM: n käyttölämpötila on 00C - 400C
Käyttökosteus: Digitaalisen CM: n toimintakosteus on 80% MAX.R.H
Edut
Kapasitanssimittarin edut ovat
- Laitteistovaatimukset ovat pienemmät Arduino-pohjaisissa kapasitanssimittareissa
- Yksinkertainen rakenne
- Pieni koko
- Vähemmän painoa
UKK
1). Kuinka kapasitanssi mitataan?
Suurin osa elektronisista laitteista sisältää kondensaattorin sähköenergian varastointiin. Kondensaattorin varastointikyky tunnetaan kapasitanssina, joka mitataan Faradissa (F).
2). Mikä on paras kondensaattoritesteri?
Yksi parhaista kondensaattoritestereistä on Honeytek A6013L, sen alue on 200 Pico faradista 20 mikrofaradiin.
3). Mikä instrumentti mittaa kapasitanssia?
LCR-mittari on eräänlainen elektroninen testauslaite, jota käytetään elektronisten komponenttien kapasitanssin mittaamiseen.
4). Mitä kapasitanssi on yhtä suuri?
Kapasitanssi on yhtä suuri kuin varauksen ja jännitteen suhde. Se ilmaistaan C = Q / V.
- Missä C on kapasitanssi
- Q on varastoitu varaus mitattuna kulonkeina (C)
- V on jännite kondensaattorin läpi mitattuna voltteina (V)
5). Mikä on Q-kapasitanssi?
Kondensaattorin (XC) reaktanssin ja efektiivisen suhde vastus (R) määritellään laatutekijän kapasitanssiksi tai Q-kapasitanssiksi. Se ilmaistaan Q = XC / R.
Tässä artikkelissa on yleiskuva kapasitanssimittarista, lineaarinen kapasitanssimittari IC555-ajastimen käytöstä keskustellaan tämän mittarin ominaisuuksista, eduista, teknisistä tiedoista ja ylläpidosta. Tässä on kysymys sinulle, mikä on ero kondensaattorin ja kapasitanssin välillä?
