Kapacitātes mērīšanai tiek izmantota tāda ierīce kā kapacitātes mērītājs. Šo skaitītāju izgudroja Evalds Georgs Fon Kleists (1700. gada 10. jūnijs) un Pīters Van Musenbruks (1692. Gada 16. marts) 1975. gadā. Kompensatorus, ko izmanto kapacitātes projektēšanai, sauc par kondensatoriem, kurus gandrīz visās elektroniskajās ierīcēs var izmantot elektriskās lādiņa uzglabāšanai. Kondensators ar lielu kapacitāti uzkrās lielāku lādiņu. Ir pieejami dažāda veida kapacitātes mērītāji, kas ļauj izmērīt kapacitāti tieši starp 0,1 Pico farad un 20 mikrofaradām. Kapacitātes vienību farad apzīmē ar burtu “F”. Kapacitātes mērīšanai ir vairākas metodes, bet visprecīzākā metode ir tilta metode. Šajā rakstā ir apskatīts kapacitātes mērītāja pārskats.
Kas ir kapacitātes mērītājs?
Definīcija: Kondensatori ir ļoti izplatīti jebkuras elektroniskas ierīces pamatkomponentos, tas ir pasīvs divu termināļu elektroniskais komponents, ar kuru palīdzību tie var uzglabāt enerģiju elektriskajā laukā, un kondensatora jauda ir kapacitāte. Kondensatora mērītājs ir viena veida elektronisks testa instruments, ko izmanto kondensatora mērīšanai farādos. Kapacitātes mērīšanai ir vairākas metodes, bet visprecīzākā metode ir tilta metode.
Kapacitātes mērītāja darba princips
Pie izmērītās kapacitātes mērīšanai pielieto atsauces ierosmes spriegumu. Zemāk redzamajā attēlā nezināmā kapacitāte tiek pastiprināta ar pastiprinātājs . Kapacitātes mērītāja blokshēma ir parādīta zemāk redzamajā attēlā.
Kapacitātes skaitītāja blokshēma
Kapacitātes mērītāja (CM) blokshēma sastāv no pastiprinātāja, nezināmas kapacitātes, atskaites sprieguma ģeneratora, pulksteņa atskaites, multipleksētāja, lādiņa pastiprinātāja un ģeneratoriem, integratora un salīdzinātāja. Lādēšanas pastiprinātājs, lādiņa ģenerators X16 un lādiņa ģenerators X1 tiek summēti un nodoti integratoram.
Integratora izeja tiek dota kā ievads salīdzinātājam. Tas, ko dara salīdzinātājs, nozīmē, ka tas uzrauga integratoru un kontrolē lādiņu ģeneratorus X1 un X16, lai integratora izeja būtu 0 V. Gan ierosmes ģeneratoram, gan lādiņa ģeneratoram X1 tiek izmantota sprieguma atskaite.
Lineārā kapacitātes mērītāja ķēde, izmantojot 555IC
Taimeris IC 555 tiek izmantots kvadrātveida viļņu ģenerēšanai ar vēlamo frekvenci un vēlamo darba ciklu, kā arī tiek izmantots citiem mērķiem. Divi op-amp, tranzistors (kas darbojas kā slēdzis) un potenciāla dalītājs (trīs rezistori ir savienoti virknē, tas ir potenciāla dalītājs). Potenciālā dalītāja viens gals nodrošina barošanas spriegumu, un otrs gals ir iezemēts, trīs pretestības potenciāla dalītājā ir vienādas.
Spriegums VC ir savienots ar kondensatoru, kas periodiski var uzlādēt vai izlādēt. Kondensatora viena spaile ir savienota ar zemi, un otra spaile var iegūt uzlādi vai izlādi. IC555 taimera lineārās kapacitātes mērītāja ķēdes iekšējā shēma ir parādīta zemāk.
Lineārās kapacitātes mērītāja ķēde
Diviem IC555 taimera darbības pastiprinātājiem ir divi ieejas spailes, pirmā op-ampera izeja ir 1 (loģiska), ja VC ir lielāka par 2/3 V, un otrā op-amp izeja ir 1, ja VC ir mazāka par V / 3 . Abi op-ampēri ir savienoti ar SR flip-flop. Flip-flopā Q būs ‘1’, kad VC iet virs 2v / 3 līdzīgi, Q būs ‘0’, kad VC nokritīs zem v / 3.
Ja VC atrodas starp 2v / 3 un v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), tad Q vērtība nemainīsies, jo op-ampēru izejas ir nulles, kad VC atrodas starp šīm divām vērtībām. Lielākā daļa lietu, operatīvie pastiprinātāji, potenciālais dalītājs, tranzistors, SR flipflop, faktiski atrodas IC555 taimera iekšpusē. VC un Q diagrammas ir parādītas zemāk redzamajā attēlā.
uzlādes un izlādes laukumi
Izslēgšanas un izslēgšanas laiks no diagrammas
Uzlādes laiks: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Kur VC ir kondensatora spriegums
V / 3 ir sākuma punkts
2V / 3 ir mērķa pieaugums
Laika konstante (τ) = (RA + RB) * C
Kad uzlāde ir pabeigta, 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
Izlādes laiks: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C
Laikā t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Tad e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Tas ir kā IC555 taimeris darbojas. Kondensatora mērītāja pamata ķēde ir parādīta zemāk. Paņemiet kondensatoru un uzlādējiet to līdz fiksētam spriegumam ‘V’ un savienojiet otru galu ar zemi.
Kapacitātes pamatmērītājs
Kad K ir pie P1, C tiek uzlādēts ar Q = CV
Kad K ir pie P2, C tiek izvadīts ar Q = CV
Lādiņš, kas katru sekundi plūst caur skaitītāju = f * Q
Vidējā strāva caur skaitītāju = f * Q = f * C * V
Skaitītāja rādījums = f * C * V, kad f un V ir nemainīgi, skaitītāja rādījums ir lineāri proporcionāls kondensatora kapacitātei.
Mēs zinām, ka maksa (Q) = CV, ja mēs pieliekam fiksētu spriegumu, tad kondensatora turētais lādiņa daudzums ir atkarīgs no kondensatora kapacitātes vērtības. Ja kapacitāte ir lielāka, maksa būs lielāka.
Kapacitātes mērītāja uzturēšana
Šī skaitītāja apkope ir
- Skaitītājam jāatrodas prom no ūdens un putekļiem
- Nelietojiet skaitītājus augstā temperatūrā
- Nelietojiet skaitītājus stiprās magnētiskās vietās
- Neizmantojiet šķidrumus vai mazgāšanas līdzekļus, lai noslaucītu skaitītājus
Iespējas
Digitālās kapacitātes mērītāja iezīmes ir
- Viegli nolasāmas mērījumu vērtības
- Augsta precizitāte
- Spēcīgā magnētiskā laukā ir iespējami arī mērījumi
- Ļoti uzticams
- Ļoti izturīgs
- Viegls
Digitālās kapacitātes mērītāja specifikācijas
Digitālā kapacitātes mērītāja specifikācijas ir
Displejs: LCD
Diapazons: Digitālā skaitītāja diapazons ir no 0,1 PF līdz 20 mF
Akumulators: 9 volti, un sārmaina akumulatora darbības laiks ir aptuveni 200 stundas un cinka-oglekļa akumulatora darbības laiks ir aptuveni. 100 stundas
Darbības temperatūra: Digitālā CM darbības temperatūra ir no 00C līdz 400C
Darba mitrums: Digitālā CM darbības mitrums ir 80% MAX.R.H
Priekšrocības
Kapacitātes mērītāja priekšrocības ir
- Aparatūras prasības ir mazākas Arduino bāzes kapacitātes mērītājos
- Vienkārša konstrukcija
- Maza izmēra
- Mazāks svars
Bieži uzdotie jautājumi
1). Kā tiek mērīta kapacitāte?
Lielākajā daļā elektronisko ierīču ir kondensators elektriskās enerģijas uzkrāšanai. Kondensatora uzglabāšanas spēja ir pazīstama kā kapacitāte, ko mēra Faradā (F).
2). Kāds ir labākais kondensatora testeris?
Viens no labākajiem kondensatoru testētājiem ir Honeytek A6013L, tā diapazons ir no 200 Pico farad līdz 20 mikrofarādēm.
3). Kāds instruments mēra kapacitāti?
LCR mērītājs ir viena veida elektroniskais testa instruments, ko izmanto elektronisko komponentu kapacitātes mērīšanai.
4). Kas ir vienāds ar kapacitāti?
Kapacitāte ir vienāda ar lādiņa un sprieguma attiecību. To izsaka kā C = Q / V.
- Kur C ir kapacitāte
- Q ir uzkrātais lādiņš, mērīts kulonos (C)
- V ir spriegums pāri kondensatoram, mērot voltos (V)
5). Kas ir Q kapacitāte?
Kondensatora (XC) reaktivitātes un efektīvās attiecības attiecība pretestība (R) ir definēts kā kvalitātes faktora kapacitāte vai Q kapacitāte. To izsaka kā Q = XC / R.
Šajā rakstā pārskats par kapacitātes mērītāju, lineārs kapacitātes mērītājs izmantojot taimeri IC555, tiek apskatītas šī skaitītāja iespējas, priekšrocības, specifikācijas un apkope. Šeit ir jautājums jums, kāda ir atšķirība starp kondensatoru un kapacitāti?
