Praktyczny obwód do pomiaru pojemności za pomocą multimetru wskaźnikowego
Jeśli chcesz użyć multimetru wskaźnikowego do oceny jakości kondensatora 400 mikrofaradów, możesz użyć odpowiedniego zakresu rezystancji multimetru, aby zmierzyć dwa styki kondensatora. Jakość kondensatora można poznać na podstawie amplitudy ruchu wskazówki. Ogólnie rzecz biorąc, dobry wskaźnik kondensatora może wskazywać wartość maksymalną (lub bliską wartości maksymalnej). Jeżeli kondensator ulegnie uszkodzeniu w wyniku awarii, wskaźnik wskaże wartość minimalną. Jeśli wskazówka pozostaje na określonej wartości pośrodku, oznacza to, że kondensator ma pewien wyciek. Jeśli pytający chce użyć zwykłego multimetru wskaźnikowego do pomiaru pojemności, może użyć wzmacniacza operacyjnego LM358 i podłączyć go do obwodu pokazanego na poniższym rysunku, aby zmierzyć pojemność kondensatora 400 mikrofaradów.
Praktyczny obwód do pomiaru pojemności za pomocą multimetru wskaźnikowego.
Podwójny wzmacniacz operacyjny LM358 o niskim poborze mocy. Tutaj wewnętrzny wzmacniacz operacyjny jest używany do podłączenia do odwracającego wzmacniacza proporcjonalnego. Współczynnik wzmocnienia w pętli zamkniętej tego obwodu wynosi - (R/Xc), gdzie Xc jest reaktancją pojemnościową mierzonego kondensatora. Wiemy, że reaktancja pojemnościowa kondensatora Xc=1/2πfC. Jeżeli częstotliwość f wynosi 50 Hz, a C wynosi 400 mikrofaradów, reaktancja pojemnościowa Xc=7,96 Ω.
Mierząc pojemność kondensatora 400 mikrofaradów, możemy znaleźć transformator mocy 6 V, podzielić napięcie wyjściowe 6 V AC przez rezystor wtórny na falę sinusoidalną 100 mV/50 Hz jako źródło sygnału i podłączyć kondensator 400 mikrofaradów do pozycji C na rysunku jest takie, że napięcie wyjściowe Vout wzmacniacza operacyjnego jest mierzone za pomocą zakresu napięcia prądu przemiennego multimetru wskaźnikowego, a następnie pojemność mierzonego kondensatora można poznać poprzez proste obliczenia. Załóżmy, że Vin wynosi stabilne 100 mV, a zmierzone Vout=1000mV. Zgodnie z powyższym wzorem reaktancja pojemnościowa Xc kondensatora=7.96Ω. Następnie zgodnie ze wzorem obliczeniowym reaktancji pojemnościowej można poznać pojemność kondensatora.
Większość współczesnych multimetrów cyfrowych wykorzystuje powyższą metodę pomiaru pojemności. Ponieważ częstotliwość, amplituda i wartość rezystancji źródła sygnału sinusoidalnego w tym obwodzie różnią się od wartości zakresu pojemności multimetru cyfrowego, pojemności nie można odczytać bezpośrednio. Ogólnie rzecz biorąc, źródłem sygnału używanym przez multimetry cyfrowe jest sygnał sinusoidalny 40 mV/400 Hz, a wartość R również różni się od powyższej wartości rezystancji. Dlatego napięcie wyjściowe wzmacniacza jest takie samo jak badana pojemność i można je bezpośrednio odczytać. Napięcie zasilania powyższego obwodu pomiarowego może wynosić napięcie ±5V.
