Enhetsliknande kapacitansmätare används för att mäta kapacitansen. Denna mätare uppfanns av Ewald Georg Von Kleist (10 juni 1700) och Pieter Van Musschenbroek (16 mars 1692) 1975. Komponenterna som används för att utforma kapacitans kallas kondensatorer som kan användas nästan i alla elektroniska enheter för att lagra elektrisk laddning. Kondensatorn med stor kapacitans kommer att lagra mer laddning. Det finns olika typer av kapacitansmätare som gör att du kan mäta kapacitansen direkt mellan 0,1 Pico farad och 20 mikrofarader. Enheten för kapacitans representeras av en bokstav 'F'. Det finns flera metoder för att mäta kapacitansen men den mest exakta metoden är bryggmetoden. Denna artikel diskuterar en översikt över kapacitansmätaren.
Vad är kapacitansmätare?
Definition: Kondensatorerna är mycket vanliga i baskomponenter i alla elektroniska enheter, det är en passiv tvåterminalelektronisk komponent som de kan lagra energi i det elektriska fältet och kondensatorns kapacitet är en kapacitans. Kapacitansmätaren är en typ av elektroniskt testinstrument som används för att mäta kondensatorn i farader. Det finns flera metoder för att mäta kapacitansen men den mest exakta metoden är bryggmetoden.
Kapacitansmätares arbetsprincip
Vid den uppmätta kapacitansen appliceras referensexcitationsspänningen för mätningen. I figuren nedan förstärks den okända kapacitansen av förstärkare . Blockdiagrammet för kapacitansmätaren visas i figuren nedan.
Blockdiagram över kapacitansmätare
Blockdiagrammet för kapacitansmätaren (CM) består av en förstärkare, okänd kapacitans, referensspänningsgenerator, klockreferens, multiplexer, laddningsförstärkare och generatorer, integrator och komparator. Laddförstärkaren, laddningsgeneratorn X16 och laddningsgeneratorn X1 summeras och ges till integratorn.
Integratorutgången ges som ingång till komparatorn, vad komparatorn gör betyder att den övervakar integratorn och styr laddningsgeneratorerna X1 och X16 för att hålla integratorn på 0V. Excitationsgeneratorn och laddgeneratorn X1 använder båda spänningsreferens.
Linjär kapacitansmätarkrets med 555IC
IC 555-timern används för att generera fyrkantiga vågor med önskad frekvens och önskad arbetscykel och används också för andra ändamål. De två op-förstärkarna, transistorn (som fungerar som en switch) och potentialdelaren (de tre motstånden är seriekopplade är en potentialdelare). Den ena änden av potentialdelaren ger matningsspänning och en annan ände är jordad, de tre motstånden i potentialdelaren är lika.
Spänningen VC är ansluten till en kondensator, som kan ladda eller urladdas regelbundet. Den ena terminalen på kondensatorn är ansluten till jord och den andra terminalen kan ladda eller urladdas. Det interna diagrammet för IC555-linjär kapacitansmätarkrets visas nedan.
Linjär kapacitansmätarkrets
De två funktionsförstärkarna i IC555-timern har två ingångar, utgången från den första op-förstärkaren är 1 (logisk) när VC är större än 2/3 V och den andra op-amp-utgången är 1 när VC är mindre än V / 3 . De två op-förstärkarna är anslutna till SR-flip-flop. I en flip-flop kommer Q att vara '1', när VC går över 2v / 3 på samma sätt kommer Q att vara '0' när VC går under v / 3.
Om VC ligger mellan 2v / 3 och v / 3 (2v / 3> VC> v / 3) ändras inte 'Q' -värdet, eftersom utsignalen från op-amp är noll när VC ligger mellan dessa två värden. De flesta saker, de operativa förstärkarna, potentialdelaren, transistorn, SR-flipflop är faktiskt inne i IC555-timern. Diagrammen för VC och Q visas i figuren nedan.
laddnings- och urladdningsplatser
PÅ / AV-tid från tomterna
Laddningstid: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Där VC är spänningen över kondensatorn
V / 3 är utgångspunkten
2V / 3 är målsteget
Tidskonstant (τ) = (RA + RB) * C
När laddningen är klar, 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
Urladdningstid: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C.
Vid tidpunkten t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Sedan e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Detta är hur IC555 timer Arbetar. Grundkretsen för kapacitansmätaren visas nedan. Ta en kondensator och ladda den till en fast V-spänning och anslut den andra änden till marken.
Grundläggande kapacitansmätare
När K är vid P1 laddas C med Q = CV
När K är vid P2 urladdas C med Q = CV
Laddningen som flyter genom mätaren varje sekund = f * Q
Medelströmmen genom mätaren = f * Q = f * C * V
Avläsningen av mätaren = f * C * V, när f och V är konstanta är mätaravläsningen linjärt proportionell mot kondensatorns kapacitans.
Vi vet att laddningen (Q) = CV om vi applicerar fast spänning då den mängd laddning som kondensatorn kommer att hålla, det beror på kondensatorns kapacitansvärde. Om kapacitansen är mer blir laddningen mer.
Underhåll av kapacitansmätaren
Underhållet av denna mätare är
- Mätaren ska hålla sig borta från vatten och damm
- Använd inte mätarna vid höga temperaturer
- Använd inte mätarna på starka magnetiska platser
- Använd inte vätskor eller tvättmedel för att torka av mätarna
Funktioner
Funktionerna hos digital kapacitansmätare är
- Lätt att läsa av mätvärdena
- Hög precision
- Under det starka magnetfältet är också mätningarna möjliga
- Mycket pålitlig
- Mycket tålig
- Lättvikt
Specifikationer för digital kapacitansmätare
Specifikationerna för den digitala kapacitansmätaren är
Visa: LCD
Räckvidd: Räckvidden för den digitala mätaren är från 0,1 PF till 20 mF
Batteri: 9 volt och det alkaliska batteriets livslängd är cirka 200 timmar och zink-kol batteriets livslängd är ca. 100 timmar
Arbetstemperatur: Driftstemperaturen för den digitala CM är 00C till 400C
Luftfuktighet vid drift: Luftfuktigheten för den digitala CM är 80% MAX.R.H
Fördelar
Fördelarna med kapacitansmätaren är
- Maskinvarukraven är mindre i Arduino-baserade kapacitansmätare
- Enkel konstruktion
- Liten i storlek
- Mindre vikt
Vanliga frågor
1). Hur mäts kapacitans?
De flesta elektroniska enheter innehåller en kondensator för att lagra elektrisk energi. Lagringskapaciteten hos en kondensator kallas kapacitans som mäts i Farad (F).
2). Vad är den bästa kondensatorprovaren?
En av de bästa kondensatortestarna är Honeytek A6013L, dess sortiment är från 200 Pico farad till 20 mikrofarader.
3). Vilket instrument mäter kapacitans?
LCR-mätaren är en typ av elektroniskt testinstrument som används för att mäta kapacitansen hos elektroniska komponenter.
4). Vad är kapacitans lika med?
Kapacitansen är lika med förhållandet mellan laddning och spänning. Det uttrycks som C = Q / V.
- Där C är kapacitansen
- Q är laddningen lagrad, mätt i coulombs (C)
- V är spänningen över kondensatorn, mätt i volt (V)
5). Vad är Q-kapacitans?
Förhållandet mellan kondensatorns (XC) reaktans och den effektiva motstånd (R) definieras som en kvalitetsfaktorkapacitans eller Q-kapacitans. Det uttrycks som Q = XC / R.
I den här artikeln, översikten över kapacitansmätare, linjär kapacitansmätare med hjälp av IC555-timer diskuteras funktioner, fördelar, specifikationer och underhåll av denna mätare. Här är en fråga till dig, vad är skillnaden mellan kondensatorn och kapacitansen?
