Rozszerzenie funkcji pomiaru pojemności multimetrów cyfrowych
1. Pomiar pojemności online
Zgodnie z właściwościami różnicowych układów całkowych pomiar pojemności można przekształcić w pomiar napięcia.
W podstawowej części obwodu CX/V zastosowano prosty, aktywny obwód różniczkujący i całkujący RC. Oscylator Wen generuje sygnał AC o stałej częstotliwości Vr, który pobudza obwód konwersji CX/V w celu uzyskania napięcia AC V0 (V1) proporcjonalnego do CX. Po przefiltrowaniu przez filtr środkowoprzepustowy- drugiego rzędu w celu usunięcia zanieczyszczeń spoza ustalonej częstotliwości, otrzymuje się napięcie wyjściowe AC/DC V proporcjonalne do CX. Kiedy sygnał AC Vr pobudza obwód CX/V, napięcie wyjściowe integratora odwracającego wynosi
Oznacza to, że zmierzona pojemność CX jest proporcjonalna do napięcia wyjściowego C0, osiągając w ten sposób konwersję CX → V. Aby dopasować podstawowy poziom pojemności do poziomu 2 V multimetru cyfrowego, częstotliwość oscylacji oscylatora Wen wybiera się na 400 Hz, wartość napięcia efektywnego wynosi 1 V, R1 na 20 k Ω, a C1 na 0,1 μ F. R2 waha się od 200 Ω -2 k Ω -20 k Ω -200 k Ω -2M Ω, odpowiadający zmierzonemu zakresowi pojemności 20 μ F-2 μ F-200nF-20nF-2nF.
2. Zmierz małe kondensatory
Zakres typowego trzyipółcyfrowego multimetru do pomiaru pojemności wynosi od 2000 pF do 20 μF i nie ma on mocy do pomiaru małych kondensatorów poniżej 1 pF. Zgodnie z metodą impedancji pojemnościowej i przy użyciu-sygnałów o wysokiej częstotliwości możliwy jest pomiar małych kondensatorów. Schemat obwodu pomiarowego pokazano na rysunku 2. CX to zmierzona pojemność, a Rf to rezystor sprzężenia zwrotnego na końcu odwracającym. Gdy częstotliwość wejściowa sygnału sinusoidalnego Vi wynosi f, impedancja prezentowana na CX i wzmocnienie wzmacniacza operacyjnego wynoszą: gdy A i Rf są stałe, częstotliwość sygnału sinusoidalnego f jest odwrotnie proporcjonalna do zmierzonej pojemności CX. Aby zmierzyć mniejsze kondensatory, użyj do pomiaru-sygnałów o wysokiej częstotliwości.
