Mahtuvuse mõõtmiseks kasutatakse sellist seadet nagu mahtuvusmõõturit. Selle arvesti leiutasid Ewald Georg Von Kleist (10. juuni 1700) ja Pieter Van Musschenbroek (16. märts 1692) 1975. aastal. Mahtuvuse kujundamiseks kasutatavaid komponente nimetatakse kondensaatoriteks, mida saab elektrilaengu salvestamiseks kasutada peaaegu kõigis elektroonikaseadmetes. Suure mahtuvusega kondensaator salvestab rohkem laenguid. Saadaval on erinevat tüüpi mahtuvusmõõturid, mis võimaldavad mõõta mahtuvust otse 0,1 Pico faradi ja 20 mikrofaraadi vahel. Mahtuvuse ühikut tähistatakse tähega F. Mahtuvuse mõõtmiseks on mitu meetodit, kuid kõige täpsem meetod on sillameetod. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet mahtuvusmõõturist.
Mis on mahtuvusmõõtur?
Definitsioon: Kondensaatorid on mis tahes elektroonikaseadme põhikomponentides väga levinud, see on passiivne kahe terminaliga elektrooniline komponent, millega nad saavad elektriväljas energiat salvestada ja kondensaatori maht on mahtuvus. Mahtuvusmõõtur on üks elektrooniliste katsevahendite tüüp, mida kasutatakse kondensaatori mõõtmiseks faraadides. Mahtuvuse mõõtmiseks on mitu meetodit, kuid kõige täpsem meetod on sillameetod.
Mahtuvusmõõturi tööpõhimõte
Mõõdetud mahtuvuse korral rakendatakse mõõtmiseks võrdlusergutuspinge. Allpool toodud joonisel võimendatakse tundmatut mahtuvust võimendi . Mahtuvusmõõturi plokkskeem on näidatud alloleval joonisel.
Mahtuvusmõõturi plokkskeem
Mahtuvusmõõturi (CM) plokkskeem koosneb võimendist, tundmatust mahtuvusest, võrdluspinge generaatorist, kella referentsist, multiplekserist, laadimisvõimendist ja generaatoritest, integraatorist ja komparaatorist. Laenguvõimendi, laadimisgeneraator X16 ja laadimisgeneraator X1 summeeritakse ja antakse integraatorile.
Integraatori väljund antakse sisendina komparaatorile. See, mida komparaator teeb, tähendab seda, et see jälgib integraatorit ja juhib laengugeneraatoreid X1 ja X16, et integraatori väljund jääks 0 V tasemele. Nii ergutusgeneraator kui ka laadimisgeneraator X1 kasutavad pinge võrdlust.
Lineaarne mahtuvusmõõturi vooluring, kasutades 555IC
Taimerit IC 555 kasutatakse soovitud sageduse ja soovitud töötsükliga ruudulainete genereerimiseks ning seda kasutatakse ka muudel eesmärkidel. Kaks op-ampsi, transistor (mis toimib lülitina) ja potentsiaalijagaja (kolm takisti on järjestikku ühendatud, on potentsiaalijagaja). Potentsiaalijaoturi üks ots annab toitepinge ja teine ots on maandatud, potentsiaalijaoturi kolm takistust on võrdsed.
Pinge VC on ühendatud kondensaatoriga, mis võib perioodiliselt laadida või tühjeneda. Kondensaatori üks klemm on ühendatud maapinnaga ja teine klemm võib laadida või tühjeneda. Allpool on näidatud taimeri IC555 lineaarse mahtuvusmõõturi vooluringi sisemine skeem.
Lineaarne mahtuvusmõõturi vooluring
IC555 taimeril on kahel operatsioonivõimendil kaks sisendklemmi, esimese op-võimendi väljund on 1 (loogiline), kui VC on suurem kui 2/3 V, ja teise op-võimendi väljund on 1, kui VC on alla V / 3 . Kaks op-amprit on ühendatud SR flip-flopiga. Flip-flopis on Q ’1’, kui VC läheb üle 2v / 3, on Q ’0’, kui VC läheb alla v / 3.
Kui VC jääb vahemikku 2v / 3 ja v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), siis väärtus Q ei muutu, kuna op-amprite väljundid on nullid, kui VC jääb nende kahe väärtuse vahele. Enamik asju, operatsioonivõimendid, potentsiaalijagaja, transistor, SR flipflop, on tegelikult taimeri IC555 sees. VC ja Q graafikud on näidatud alloleval joonisel.
laadimis- ja tühjendusplokid
Sisse- ja väljalülitusaeg graafikutelt
Laadimisaeg: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Kus VC on kondensaatori pinge
V / 3 on lähtepunkt
2V / 3 on sihtmärgi juurdekasv
Ajakonstant (τ) = (RA + RB) * C
Kui laadimine on lõppenud, 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
Väljalaske aeg: VC = 2 V / 3 e-t2 / RB * C
Ajal t2 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Siis e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
See on nii IC555 taimer töötab. Mahtuvusmõõturi põhiskeem on näidatud allpool. Võtke kondensaator ja laadige see fikseeritud pingeni V ja ühendage teine ots maapinnaga.
Põhiline mahtuvusmõõtur
Kui K on P1 juures, laetakse C Q = CV
Kui K on P2 juures, tühjeneb C Q = CV
Iga sekund sekundis arvesti kaudu voolav laeng = f * Q
Keskmine vool läbi loenduri = f * Q = f * C * V
Mõõturi näit = f * C * V, kui f ja V on konstantsed, on arvesti näit lineaarselt proportsionaalne kondensaatori mahtuvusega.
Me teame, et laeng (Q) = CV, kui rakendame fikseeritud pinget, siis laengu maht, mida kondensaator hoiab, sõltub kondensaatori mahtuvuse väärtusest. Kui mahtuvus on suurem, on laeng suurem.
Mahtuvusmõõturi hooldus
Selle arvesti hooldus on
- Mõõtur peaks olema eemal veest ja tolmust
- Ärge kasutage arvesteid kõrgel temperatuuril
- Ärge kasutage arvesteid tugevates magnetilistes kohtades
- Ärge kasutage arvestite pühkimiseks vedelikke ega detergente
Funktsioonid
Digitaalse mahtuvusmõõturi omadused on
- Mõõteväärtusi on lihtne lugeda
- Suur täpsus
- Tugeva magnetvälja all on võimalikud ka mõõtmised
- Väga usaldusväärne
- Väga vastupidav
- Kerge
Digitaalse mahtuvusmõõturi spetsifikatsioonid
Digitaalse mahtuvusmõõturi spetsifikatsioonid on
Kuva: LCD
Vahemik: Digitaalse arvesti tööulatus on vahemikus 0,1 PF kuni 20 mF
Aku: 9 volti ja leelispatarei aku kestvus on umbes 200 tundi ja tsink-süsinik patarei umbes 40 tundi. 100 tundi
Töötemperatuur: Digitaalse CM töötemperatuur on 00C kuni 400C
Tööniiskus: Digitaalse CM tööniiskus on 80% MAX.R.H
Eelised
Mahtuvusmõõturi eelised on
- Riistvaranõuded on Arduino-põhistel mahtuvusmõõturitel väiksemad
- Lihtne ehitus
- Suuruselt väike
- Vähem kaalu
KKK
1). Kuidas mõõdetakse mahtuvust?
Enamik elektroonikaseadmeid sisaldab kondensaatorit elektrienergia salvestamiseks. Kondensaatori salvestusvõime on tuntud kui mahtuvus, mida mõõdetakse Faradis (F).
2). Mis on parim kondensaatori tester?
Üks parimatest kondensaatoritestidest on Honeytek A6013L, selle vahemik on 200 Pico faradist 20 mikrofaradini.
3). Mis instrument mõõdab mahtuvust?
LCR-mõõtur on üks elektrooniliste katsevahendite tüüp, mida kasutatakse elektrooniliste komponentide mahtuvuse mõõtmiseks.
4). Mis on mahtuvus võrdne?
Mahtuvus on võrdne laengu ja pinge suhtega. Seda väljendatakse kui C = Q / V.
- Kus C on mahtuvus
- Q on salvestatud laeng, mõõdetuna kulonites (C)
- V on kondensaatori pinge, mõõdetuna voltides (V)
5). Mis on Q mahtuvus?
Kondensaatori (XC) reaktantsi ja efektiivse suhte suhe vastupanu (R) on määratletud kui kvaliteediteguri mahtuvus või Q mahtuvus. Seda väljendatakse Q = XC / R.
Selles artiklis on ülevaade mahtuvusmõõturist, lineaarne mahtuvusmõõtur IC555 taimeri kasutamisel arutatakse selle arvesti funktsioone, eeliseid, spetsifikatsioone ja hooldust. Siin on teile küsimus, mis vahe on kondensaatoril ja mahtuvusel?
