Rozszerzenie funkcji pomiaru pojemności multimetru cyfrowego
1. Pomiar pojemności online
Zgodnie z właściwościami obwodów różnicowych i całkowych pomiar pojemności można przekształcić w pomiar napięcia.
W podstawowej części obwodu, CX/V, zastosowano prosty aktywny odwrotny obwód różnicowy 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 zakłóceń poza ustaloną częstotliwością, jest on następnie poddawany działaniu prądu przemiennego/stałego w celu uzyskania napięcia wyjściowego prądu stałego V proporcjonalnego do CX. Gdy sygnał AC Vr pobudza obwód CX/V, napięcie wyjściowe integratora falownika
Oznacza to, że zmierzona pojemność CX jest proporcjonalna do napięcia wyjściowego C{{0}}, osiągając w ten sposób konwersję CX → V. Aby dopasować podstawowy poziom kondensatora do poziomu 2 V multimetru cyfrowego, częstotliwość oscylacji oscylatora Venturiego wybiera się na 400 Hz, efektywna wartość napięcia wynosi 1 V, R1 przyjmuje się jako 20 k Ω, a C1 przyjmuje się jako 0,1 μ F. R2 zmienia się z 200 Ω -2k Ω -20k Ω -200k Ω -2M Ω, co odpowiada zakresowi pojemności pomiarowej 20 μ F{{ 16}} μF-200nF-20nF-2nF.
2. Zmierz małą pojemność
Zakres pomiaru pojemności typowym multimetrem trzyipółcyfrowym wynosi 2000 pF ~ 20 μF. Pomiar małych kondensatorów poniżej 1 pF wydaje się bezsilny. Zgodnie z metodą impedancji pojemnościowej i wykorzystaniem sygnałów o wysokiej częstotliwości można dokonać pomiaru małych kondensatorów. Schemat obwodu pomiarowego pokazano na rysunku 2. CX to zmierzona pojemność, a Rf to rezystancja sprzężenia zwrotnego na końcu fazy przeciwnej. 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, do pomiaru wykorzystuje się sygnały o wysokiej częstotliwości.
