Розширення функції вимірювання ємності для цифрових мультиметрів
1. Онлайн вимірювання ємності
Відповідно до властивостей диференціальних інтегральних схем вимірювання ємності можна перетворити на вимірювання напруги.
Основна частина схеми CX/V використовує просту активну схему зворотного диференціювання та інтегрування RC. Генератор Wen генерує сигнал змінного струму Vr фіксованої частоти, який збуджує схему перетворення CX/V для отримання напруги змінного струму V0 (V1), пропорційної CX. Після фільтрації смуговим фільтром другого -порядку для видалення домішок за межами фіксованої частоти виходить вихідна напруга змінного/постійного струму V, пропорційна CX. Коли сигнал змінного струму Vr збуджує схему CX/V, вихідна напруга інвертуючого інтегратора дорівнює
Тобто виміряна ємність CX пропорційна вихідній напрузі C0, таким чином досягаючи перетворення CX → V. Щоб узгодити базовий рівень ємності з рівнем 2 В цифрового мультиметра, частота коливань генератора Wen вибирається як 400 Гц, ефективне значення напруги становить 1 В, R1 встановлено на 20 кОм, а C1 встановлено на 0,1 мкФ. R2 змінюється від 200 Ом -2 кОм -20 кОм -200 кОм -2M Ω, що відповідає виміряному діапазону ємності 20 мкФ-2 мкФ-200нФ-20нФ-2нФ.
2. Виміряйте маленькі конденсатори
Діапазон типового тризполовинорозрядного мультиметра для вимірювання ємності становить від 2000 пФ до 20 мкФ, і він безсильний для вимірювання малих конденсаторів менше 1 пФ. Відповідно до методу імпедансу ємності та за допомогою сигналів високої-частоти можна виміряти маленькі конденсатори. Схема вимірювального кола показана на малюнку 2. CX — виміряна ємність, а Rf — резистор зворотного зв’язку на інвертуючому кінці. Коли вхідна частота синусного сигналу Vi дорівнює f, імпеданс, поданий на CX, і коефіцієнт підсилення операційного підсилювача дорівнюють: коли A і Rf постійні, частота синусного сигналу f обернено пропорційна виміряній ємності CX. Щоб виміряти менші конденсатори, використовуйте високо-сигнали для вимірювання.
