Расширение функции измерения емкости цифрового мультиметра
1. Онлайн измерение емкости
В соответствии со свойствами дифференциальных и интегральных схем измерение емкости можно преобразовать в измерение напряжения.
Основная часть схемы, CX/V, представляет собой простую активную инверсную RC-дифференциальную и интегральную схему. Генератор Вэня генерирует сигнал переменного тока фиксированной частоты Vr, который возбуждает схему преобразования CX/V для получения напряжения переменного тока V0 (V1), пропорционального CX. После фильтрации полосовым фильтром второго порядка для удаления помех за пределами фиксированной частоты он затем подвергается воздействию переменного/постоянного тока для получения выходного напряжения постоянного тока V, пропорционального CX. Когда сигнал переменного тока Vr возбуждает цепь CX/V, выходное напряжение интегратора инвертора
То есть измеренная емкость CX пропорциональна выходному напряжению C{{0}}, что обеспечивает преобразование CX → V. Чтобы базовый уровень конденсатора соответствовал уровню 2 В цифрового мультиметра, частота колебаний генератора Вентури выбрана равной 400 Гц, действующее значение напряжения равно 1 В, R1 принимается равным 20 кОм, а C1 принимается равным 0,1 мкФ. R2 изменяется от 200 Ом -2к Ом -20к Ом -200к Ом -2 МОм, что соответствует диапазону измерения емкости 20 мкФ{{ 16}} мкм Ф-200нФ-20нФ-2нФ.
2. Измерьте небольшую емкость.
Диапазон измерения емкости обычным мультиметром с тремя с половиной разрядами составляет 2000 пФ ~ 20 мкФ. Кажется, что он бессилен измерить небольшие конденсаторы емкостью ниже 1 пФ. Благодаря методу емкостного импеданса и использованию высокочастотных сигналов можно выполнить измерение конденсаторов небольшой емкости. Принципиальная схема измерения показана на рисунке 2. CX — измеряемая емкость, Rf — сопротивление обратной связи на конце обратной фазы. Когда входная частота синусоидального сигнала Vi равна f, импеданс, представленный на CX, и коэффициент усиления операционного усилителя равны: когда A и Rf постоянны, частота синусоидального сигнала f обратно пропорциональна измеренной емкости CX. Для измерения конденсаторов меньшего размера используются высокочастотные сигналы.
