Zařízení jako kapacitní měřič se používá k měření kapacity. Tento měřič vynalezli Ewald Georg Von Kleist (10. června 1700) a Pieter Van Musschenbroek (16. března 1692) v roce 1975. Komponenty používané k návrhu kapacity se nazývají kondenzátory, které lze použít téměř ve všech elektronických zařízeních k ukládání elektrického náboje. Kondenzátor s velkou kapacitou uloží více náboje. K dispozici jsou různé typy kapacitních měřičů, které vám umožňují měřit kapacitu přímo mezi 0,1 Pico farad a 20 mikrofarad. Jednotka kapacity je farad reprezentována písmenem „F“. Existuje několik metod pro měření kapacity, ale nejpřesnější metodou je metoda mostu. Tento článek pojednává o přehledu kapacitního měřiče.
Co je měřič kapacity?
Definice: Kondenzátory jsou velmi běžné v základních součástech v jakémkoli elektronickém zařízení, je to pasivní dvousvorková elektronická součástka, která může ukládat energii v elektrickém poli a kapacita kondenzátoru je kapacita. Kapacitní měřič je jeden typ elektronického zkušebního přístroje používaného pro měření kondenzátoru ve faradech. Existuje několik metod pro měření kapacity, ale nejpřesnější metodou je metoda mostu.
Princip fungování měřiče kapacity
Na měřené kapacitě se pro měření použije referenční budicí napětí. Na níže uvedeném obrázku je neznámá kapacita zesílena pomocí zesilovač . Blokové schéma kapacitního měřiče je zobrazeno na následujícím obrázku.
Blokové schéma měřiče kapacity
Blokové schéma kapacitního měřiče (CM) se skládá ze zesilovače, neznámé kapacity, generátoru referenčního napětí, hodinové reference, multiplexeru, nabíjecího zesilovače a generátorů, integrátoru a komparátoru. Zesilovač náboje, generátor náboje X16 a generátor náboje X1 jsou sečteny a předány integrátoru.
Výstup integrátoru je uveden jako vstup do komparátoru, což komparátor znamená, že monitoruje integrátor a řídí generátory náboje X1 a X16, aby udržel výstup integrátoru na 0V. Generátor buzení i generátor náboje X1 používají referenční napětí.
Obvod lineárního kapacitního měřiče pomocí 555IC
Časovač IC 555 se používá ke generování čtvercových vln s požadovanou frekvencí a požadovaným pracovním cyklem a používá se také pro jiné účely. Dva operační zesilovače, tranzistor (který funguje jako spínač) a dělič potenciálu (tři rezistory jsou zapojeny do série, je dělič potenciálu). Jeden konec děliče potenciálu poskytuje napájecí napětí a druhý konec je uzemněn, tři odpory v děliči potenciálu jsou stejné.
Napětí VC je připojeno ke kondenzátoru, který se může periodicky nabíjet nebo vybíjet. Jedna svorka kondenzátoru je připojena k zemi a druhá svorka se může nabít nebo vybít. Níže je uvedeno vnitřní schéma obvodu časovače lineární kapacity IC555.
Obvod lineárního kapacitního měřiče
Dva operační zesilovače v časovači IC555 mají dvě vstupní svorky, výstup prvního operačního zesilovače je 1 (logický), když je VC vyšší než 2/3 V a druhý výstup op-zesilovače je 1, když je VC menší než V / 3 . Dva operační zesilovače jsou připojeny k klopnému obvodu SR. Ve flip-flopu bude Q „1“, když VC překročí 2v / 3, podobně bude Q „0“, když VC klesne pod v / 3.
Pokud VC leží mezi 2v / 3 a v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), pak se hodnota „Q“ nezmění, protože výstupy operačních zesilovačů jsou nulové, když VC leží mezi těmito dvěma hodnotami. Většina věcí, operační zesilovače, dělič potenciálu, tranzistor, flipflop SR jsou ve skutečnosti uvnitř časovače IC555. Grafy VC a Q jsou uvedeny na následujícím obrázku.
nabíjení a vybíjení
Čas zapnutí a vypnutí z grafů
Doba nabíjení: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Kde VC je napětí na kondenzátoru
V / 3 je výchozí bod
2V / 3 je přírůstek cíle
Časová konstanta (τ) = (RA + RB) * C.
Po dokončení nabíjení e - t1 / (RA + RB) C = 1/2
e t1 / (RA + RB) C = 2
t1 * (RA + RB) * C = ln2
t1 * (RA + RB) * C = 0,693
ti = 0,693 * (RA + RB) C
Čas vybíjení: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C
V čase t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Pak e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Takhle Časovač IC555 funguje. Základní obvod kapacitního měřiče je uveden níže. Vezměte kondenzátor a nabijte jej na pevné napětí „V“ a druhý konec připojte k zemi.
Základní měřič kapacity
Když je K na P1, je C nabito Q = CV
Když K je na P2, C je vybitá s Q = CV
Náboj, který protéká metrem každou sekundu = f * Q
Průměrný proud měřičem = f * Q = f * C * V
Odečet měřiče = f * C * V, když jsou f a V konstantní, je odečet měřiče lineárně úměrný kapacitě kondenzátoru.
Víme, že náboj (Q) = CV, pokud použijeme pevné napětí, pak množství náboje, které kondenzátor udrží, závisí na kapacitní hodnotě kondenzátoru. Pokud je kapacita větší, náboj bude větší.
Údržba kapacitního měřiče
Údržba tohoto měřiče je
- Měřič by se měl udržovat mimo vodu a prach
- Nepoužívejte měřiče při vysokých teplotách
- Nepoužívejte měřiče na silně magnetických místech
- Nepoužívejte kapaliny nebo čisticí prostředky k otření měřičů
Funkce
Vlastnosti digitálního kapacitního měřiče jsou
- Snadno čitelné naměřené hodnoty
- Vysoká přesnost
- Pod silným magnetickým polem jsou také možná měření
- Vysoce spolehlivé
- Vysoce odolný
- Lehká váha
Specifikace digitálního kapacitního měřiče
Specifikace digitálního kapacitního měřiče jsou
Zobrazit: LCD
Rozsah: Rozsah digitálního měřiče je od 0,1 PF do 20 mF
Baterie: 9 voltů a životnost alkalické baterie je přibližně 200 hodin a životnost zinko-uhlíkové baterie je přibližně. 100 hodin
Provozní teplota: Provozní teplota digitálního CM je 00 ° C až 400 ° C
Provozní vlhkost: Provozní vlhkost digitálního CM je 80% MAX.R.H
Výhody
Výhody kapacitního měřiče jsou
- Hardwarové požadavky jsou u kapacitních měřičů založených na Arduinu nižší
- Jednoduchá konstrukce
- Malá velikost
- Menší váha
Časté dotazy
1). Jak se měří kapacita?
Většina elektronických zařízení obsahuje kondenzátor pro ukládání elektrické energie. Ukládací schopnost kondenzátoru je známá jako kapacita, která se měří ve Faradovi (F).
2). Jaký je nejlepší tester kondenzátorů?
Jedním z nejlepších testerů kondenzátorů je Honeytek A6013L, jeho rozsah je od 200 Pico farad do 20 mikrofaradů.
3). Jaký nástroj měří kapacitu?
LCR metr je jeden typ elektronického testovacího přístroje používaného k měření kapacity elektronických součástek.
4). Co se rovná kapacita?
Kapacita se rovná poměru náboje a napětí. Vyjadřuje se jako C = Q / V.
- Kde C je kapacita
- Q je náboj uložený, měřený v coulombech (C)
- V je napětí na kondenzátoru, měřené ve voltech (V)
5). Co je kapacita Q?
Poměr reaktance kondenzátoru (XC) a efektivní odpor (R) je definována jako kapacita faktoru kvality nebo kapacita Q. Vyjadřuje se jako Q = XC / R.
V tomto článku je přehled kapacitního měřiče, lineární kapacitní měřič je diskutováno použití časovače IC555, funkce, výhody, specifikace a údržba tohoto měřiče. Zde je otázka, jaký je rozdíl mezi kondenzátorem a kapacitou?
