Praktyczny multimetr wskaźnikowy do pomiaru pojemności
Aby użyć multimetru wskaźnikowego do oceny jakości kondensatora 400 mikrofaradów, można zmierzyć dwa styki kondensatora w odpowiednim zakresie rezystancji multimetru i określić jakość kondensatora na podstawie amplitudy wahań wskazówki. Ogólnie rzecz biorąc, dobry wskaźnik kondensatora może wskazywać wartość maksymalną (lub bliską wartości maksymalnej). Jeżeli kondensator ulegnie awarii i uszkodzeniu, wskazówka wskazuje wartość minimalną. Jeśli wskaźnik pozostaje na określonej wartości pośrodku, oznacza to, że kondensator ma wyciek. Jeśli pytający chce zmierzyć pojemność kondensatora za pomocą zwykłego multimetru wskaźnikowego, może użyć wzmacniacza operacyjnego LM358 do podłączenia obwodu, jak pokazano na poniższym rysunku, w celu zmierzenia pojemności kondensatora o pojemności 400 mikrofaradów.
Na rysunku A to podwójny wzmacniacz operacyjny małej mocy LM358, który wykorzystuje wewnętrzny wzmacniacz operacyjny połączony w celu utworzenia odwracającego wzmacniacza proporcjonalnego. Współczynnik wzmocnienia w pętli zamkniętej tego obwodu wynosi - (R/Xc), gdzie Xc jest impedancją pojemności mierzonego kondensatora. Wiemy, że impedancja pojemnościowa Xc kondensatora wynosi 1/2 π fC. Jeżeli częstotliwość f wynosi 50 Hz, a C wynosi 400 mikrofaradów, impedancja pojemnościowa Xc wynosi 7,96 Ω.
Mierząc pojemność kondensatora 400 mikrofaradów, możemy użyć transformatora mocy 6 V, aby podzielić napięcie wyjściowe 6 V prądu przemiennego z przewodu wtórnego na falę sinusoidalną 100 mV/50 Hz przez rezystor jako źródło sygnału. Podłącz kondensator 400 mikrofaradów do pozycji C na schemacie i za pomocą multimetru wskaźnikowego zmierz napięcie wyjściowe Vout wzmacniacza operacyjnego w zakresie napięcia prądu przemiennego. Następnie za pomocą prostych obliczeń możemy określić pojemność mierzonego kondensatora. Zakładając, że Vin wynosi stabilne 100 mV, a zmierzone Vout wynosi 1000 mV, zgodnie z powyższym wzorem impedancja pojemnościowa Xc kondensatora wynosi 7,96 Ω, a następnie pojemność kondensatora można obliczyć na podstawie wzoru na impedancję pojemnościową.
Większość obecnych multimetrów cyfrowych wykorzystuje powyższą metodę pomiaru pojemności. Ze względu na różnicę w częstotliwości, amplitudzie i wartościach rezystancji R pomiędzy źródłem sygnału sinusoidalnego w tym obwodzie a zakresem pojemności multimetru cyfrowego, nie jest możliwy bezpośredni odczyt pojemności. Źródłem sygnału stosowanego w typowym multimetrze cyfrowym jest sygnał sinusoidalny 40 mV/400 Hz, a wartość R również różni się od podanej powyżej wartości rezystancji. Dlatego napięcie wyjściowe wzmacniacza jest takie samo jak zmierzona pojemność i można je bezpośrednio odczytać. Napięcie zasilania powyższego obwodu pomiarowego można wybrać jako napięcie ± 5V.
