Практична схема для вимірювання ємності за допомогою стрілочного мультиметра
Якщо ви хочете використовувати стрілочний мультиметр, щоб оцінити якість конденсатора ємністю 400 мікрофарад, ви можете використовувати відповідний діапазон опору мультиметра для вимірювання двох контактів конденсатора. Якість конденсатора можна дізнатися за амплітудою коливання покажчика. Як правило, покажчик хорошого конденсатора може вказувати на максимальне значення (або близько до максимального значення). Якщо конденсатор пошкоджений пробою, покажчик буде вказувати на мінімальне значення. Якщо покажчик залишається на певному значенні посередині, це означає, що конденсатор має певний витік. Якщо запитувач бажає використовувати звичайний стрілочний мультиметр для вимірювання ємності, він може використовувати операційний підсилювач LM358 і підключити його до схеми, зображеної на малюнку нижче, для вимірювання ємності конденсатора 400 мікрофарад.
Практична схема для вимірювання ємності за допомогою стрілочного мультиметра.
Подвійний операційний підсилювач LM358 з низьким енергоспоживанням, тут внутрішній операційний підсилювач використовується для підключення до інвертувального пропорційного підсилювача. Коефіцієнт підсилення замкнутого циклу цієї схеми дорівнює - (R/Xc), де Xc — ємнісний реактивний опір вимірюваного конденсатора. Ми знаємо, що ємнісний реактивний опір конденсатора Xc=1/2πfC. Якщо частота f дорівнює 50 Гц і C дорівнює 400 мікрофарад, ємнісний реактивний опір Xc=7.96Ω.
Вимірюючи ємність конденсатора ємністю 400 мікрофарад, ми можемо знайти силовий трансформатор 6 В, розділити вихідну напругу змінного струму 6 В вторинним резистором на синусоїду 100 мВ/50 Гц як джерело сигналу та підключити конденсатор ємністю 400 мікрофарад до положення C на малюнку означає, що вихідна напруга Vout операційного підсилювача вимірюється за допомогою діапазону напруги змінного струму стрілочного мультиметра, а потім ємність виміряного конденсатора може бути відома простим обчисленням. Припустимо, що Vin є стабільним 100 мВ, а виміряне Vout=1000мВ. Згідно з наведеною вище формулою, ємнісний реактивний опір Xc конденсатора =7.96Ω. Тоді за формулою розрахунку ємнісного реактивного опору можна дізнатися ємність конденсатора.
Більшість сучасних цифрових мультиметрів використовують вищевказаний метод для вимірювання ємності. Оскільки частота, амплітуда та значення опору джерела синусоїдального сигналу в цій схемі відрізняються від значення діапазону ємності цифрового мультиметра, ємність неможливо зчитати безпосередньо. Як правило, джерелом сигналу, що використовується цифровими мультиметрами, є синусоїда 40 мВ/400 Гц, і значення R також відрізняється від наведеного вище значення опору. Таким чином, вихідна напруга підсилювача є такою ж, як ємність, що перевіряється, і може бути зчитана безпосередньо. Напруга джерела живлення наведеної вище схеми вимірювання може становити ±5 В.
