Što je mjerač kapacitivnosti: krug i njegov rad

Što je mjerač kapacitivnosti: krug i njegov rad

Uređaj poput mjerača kapacitivnosti koristi se za mjerenje kapacitivnosti. Ovaj mjerač izumili su Ewald Georg Von Kleist (10. lipnja 1700.) i Pieter Van Musschenbroek (16. ožujka 1692.) 1975. Sastavni dijelovi koji se koriste za projektiranje kapacitivnosti nazivaju se kondenzatori koji se mogu koristiti gotovo u svim elektroničkim uređajima za pohranu električnog naboja. Kondenzator velikog kapaciteta pohranit će više naboja. Dostupni su različiti tipovi mjerača kapaciteta koji vam omogućuju izravno mjerenje kapaciteta između 0,1 Pico farad i 20 mikrofarada. Jedinica kapacitivnosti je farad predstavljena slovom 'F'. Postoji nekoliko metoda za mjerenje kapacitivnosti, ali najtočnija je metoda mosta. Ovaj članak razmatra pregled mjerača kapacitivnosti.



Što je mjerač kapaciteta?

Definicija: Kondenzatori su vrlo česti u osnovnim komponentama bilo kojeg elektroničkog uređaja, to je pasivna elektronička komponenta s dva terminala koja mogu pohraniti energiju u električnom polju, a kapacitet kondenzatora je kapacitet. Mjerač kapacitivnosti jedna je vrsta elektroničkog ispitnog instrumenta koji se koristi za mjerenje kondenzatora u faradima. Postoji nekoliko metoda za mjerenje kapacitivnosti, ali najtočnija je metoda mosta.


Princip rada mjerača kapaciteta

Pri izmjerenoj kapacitivnosti za mjerenje se primjenjuje referentni napon pobude. Na donjoj slici nepoznati kapacitet pojačava se s pojačalo . Blok dijagram mjerača kapacitivnosti prikazan je na donjoj slici.





Blok dijagram mjerača kapacitivnosti

Blok dijagram mjerača kapacitivnosti

Blok dijagram mjerača kapacitivnosti (CM) sastoji se od pojačala, nepoznatog kapaciteta, generatora referentnog napona, referentne vrijednosti sata, multipleksera, pojačala i generatora naboja, integratora i komparatora. Pojačalo naboja, generator naboja X16 i generator naboja X1 zbrajaju se i daju integratoru.



Izlaz integratora daje se kao ulaz u usporednik, a ono što uspoređivač znači da nadgleda integrator i kontrolira generatore naboja X1 i X16 kako bi izlaz integratora zadržao na 0V. I generator pobude i generator naboja X1 koriste referentni napon.

Krug mjerača linearnog kapaciteta pomoću 555IC

IC 555 tajmer koristi se za generiranje kvadratnih valova sa željenom frekvencijom i željenim radnim ciklusom, a koristi se i u druge svrhe. Dva opna pojačala, tranzistor (koji djeluje kao prekidač) i razdjelnik potencijala (tri otpora povezana su u seriju je potencijalni razdjelnik). Jedan kraj razdjelnika potencijala daje napon napajanja, a drugi kraj je uzemljen, tri otpora u razdjelniku potencijala jednaka su.


Napon VC spojen je na kondenzator, koji se može povremeno puniti ili prazniti. Jedan terminal kondenzatora spojen je na masu, a drugi terminal može dobiti punjenje ili pražnjenje. Interni dijagram kruga mjerača linearne kapacitivnosti mjerača vremena IC555 prikazan je u nastavku.

Krug mjerača linearnog kapaciteta

Krug mjerača linearnog kapaciteta

Dva operativna pojačala u IC555 timeru imaju dva ulazna terminala, izlaz prvog opcijskog pojačala je 1 (logički) kada je VC veći od 2/3 V, a drugi izlaz opcijskog pojačala je 1 kada je VC manji od V / 3 . Dva opcijska pojačala spojena su na SR flip-flop. U flip-flopu, Q će biti '1', kada VC prijeđe iznad 2v / 3, slično Q će biti '0' kad VC padne ispod v / 3.

Ako se VC nalazi između 2v / 3 i v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), tada se vrijednost 'Q' neće mijenjati, jer su izlazi op-pojačala jednaki nuli kada VC leži između te dvije vrijednosti. Većina stvari, operativna pojačala, razdjelnik potencijala, tranzistor, SR flipflop zapravo su unutar IC555 timera. Grafikoni VC i Q prikazani su na donjoj slici.

Parcele za punjenje i pražnjenje

parcele za punjenje i pražnjenje

Vrijeme uključivanja i isključivanja sa parcela

Vrijeme punjenja: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)

Gdje je VC napon na kondenzatoru

V / 3 je polazna točka

2V / 3 je ciljni prirast

Vremenska konstanta (τ) = (RA + RB) * C

Kad je punjenje završeno, 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

Vrijeme pražnjenja: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C

U trenutku t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3

Tada je e-t2 / RB * C = 1/2

et2 / RB * C = 2

t2 / RB * C = ln2 = 0,693

t2 = RB * C (0,693)

Ovo je kako IC555 tajmer djela. Osnovni krug za mjerač kapacitivnosti prikazan je u nastavku. Uzmite kondenzator i napunite ga do fiksnog napona ‘V’, a drugi kraj spojite na masu.

Osnovni mjerač kapaciteta

Osnovni mjerač kapaciteta

Kad je K na P1, C se puni s Q = CV

Kad je K na P2, C se prazni s Q = CV

Naboj koji svake sekunde teče kroz brojilo = f * Q

Prosječna struja kroz mjerač = f * Q = f * C * V

Očitavanje brojila = f * C * V, kada su f i V konstantni, očitavanje brojila je linearno proporcionalno kapacitivnosti kondenzatora.

Znamo da je naboj (Q) = CV ako primijenimo fiksni napon, tada količina naboja koji će kondenzator zadržati ovisi o vrijednosti kapacitivnosti kondenzatora. Ako je kapacitet veći, naboj će biti veći.

Održavanje mjerača kapaciteta

Održavanje ovog brojila je

  • Mjerač se treba držati podalje od vode i prašine
  • Ne koristite brojila na visokim temperaturama
  • Nemojte koristiti mjerače na jakim magnetskim mjestima
  • Nemojte koristiti tekućine ili deterdžente za brisanje brojila

Značajke

Značajke digitalnog mjerača kapacitivnosti su

  • Jednostavno očitavanje mjernih vrijednosti
  • Visoka točnost
  • Pod jakim magnetskim poljem moguća su i mjerenja
  • Izuzetno pouzdan
  • Izuzetno izdržljiv
  • Lagana

Specifikacije digitalnog mjerača kapaciteta

Specifikacije digitalnog mjerača kapacitivnosti su

Prikaz: LCD

Raspon: Raspon digitalnog brojila je od 0,1 PF do 20 mF

Baterija: 9 volti, a vijek trajanja baterije alkalne baterije je približno 200 sati, a vijek trajanja cink-ugljične baterije približno. 100 sati

Radna temperatura: Radna temperatura digitalnog CM je od 00C do 400C

Radna vlaga: Radna vlažnost digitalnog CM-a iznosi 80% MAX.R.H

Prednosti

Prednosti mjerača kapacitivnosti su

  • Hardverski zahtjevi su manji kod mjerača kapacitivnosti temeljenih na Arduinu
  • Jednostavna konstrukcija
  • Male veličine
  • Manja težina

Najčešća pitanja

1). Kako se mjeri kapacitet?

Većina elektroničkih uređaja sadrži kondenzator za pohranu električne energije. Sposobnost pohrane kondenzatora poznata je kao kapacitivnost koja se mjeri u Faradu (F).

2). Koji je najbolji ispitivač kondenzatora?

Jedan od najboljih testera kondenzatora je Honeytek A6013L, njegov raspon je od 200 Pico farad do 20 mikrofarada.

3). Koji instrument mjeri kapacitivnost?

LCR mjerač je jedna vrsta elektroničkog ispitnog instrumenta koji se koristi za mjerenje kapaciteta elektroničkih komponenata.

4). Čemu je jednak kapacitet?

Kapacitet je jednak omjeru naboja i napona. Izražava se kao C = Q / V.

  • Gdje je C kapacitet
  • Q je pohranjeni naboj, mjeren u kulonima (C)
  • V je napon na kondenzatoru, izmjeren u voltima (V)

5). Što je Q kapacitivnost?

Odnos reaktancije kondenzatora (XC) i efektivne otpornost (R) se definira kao kapacitivnost faktora kvalitete ili Q kapacitivnost. Izražava se kao Q = XC / R.

U ovom članku, pregled mjerača kapacitivnosti, mjerač linearnog kapaciteta korištenjem IC555 timera, raspravlja se o značajkama, prednostima, specifikacijama i održavanju ovog brojila. Evo pitanja za vas, koja je razlika između kondenzatora i kapacitivnosti?