El mesurador de capacitat com a dispositiu s’utilitza per mesurar la capacitat. Aquest mesurador és inventat per Ewald Georg Von Kleist (10 de juny de 1700) i Pieter Van Musschenbroek (16 de març de 1692) el 1975. Els components que s’utilitzen per dissenyar la capacitància s’anomenen condensadors que es poden utilitzar gairebé en tots els dispositius electrònics per emmagatzemar càrrega elèctrica. El condensador amb una gran capacitat emmagatzemarà més càrrega. Hi ha diferents tipus de mesuradors de capacitat disponibles que us permeten mesurar la capacitat directament entre 0,1 Pico farad i 20 microfarades. La unitat de capacitat és farad representada per una lletra ‘F’. Hi ha diversos mètodes per mesurar la capacitat, però el mètode més precís és el mètode pont. En aquest article es discuteix una visió general del mesurador de capacitat.
Què és el mesurador de capacitat?
Definició: Els condensadors són molt comuns en components bàsics de qualsevol dispositiu electrònic, és un component electrònic passiu de dos terminals que poden emmagatzemar energia en el camp elèctric i la capacitat del condensador és una capacitat. El mesurador de capacitat és un tipus d’instrument de prova electrònic que s’utilitza per mesurar el condensador en farades. Hi ha diversos mètodes per mesurar la capacitat, però el mètode més precís és el mètode pont.
Principi de funcionament del mesurador de capacitat
A la capacitat mesurada, s’aplica la tensió d’excitació de referència per a la mesura. A la figura següent la capacitat desconeguda és amplificada per la amplificador . El diagrama de blocs del mesurador de capacitat es mostra a la figura següent.
Esquema de blocs del mesurador de capacitat
El diagrama de blocs del mesurador de capacitat (CM) consisteix en un amplificador, capacitat desconeguda, generador de voltatge de referència, referència de rellotge, multiplexor, amplificador de càrrega i generadors, integrador i comparador. L'amplificador de càrrega, el generador de càrrega X16 i el generador de càrrega X1 es sumen i es donen a l'integrador.
La sortida de l’integrador es dóna com a entrada al comparador, el que fa el comparador significa que supervisa l’integrador i controla els generadors de càrrega X1 i X16 per mantenir la sortida de l’integrador a 0V. El generador d'excitació i el generador de càrrega X1 utilitzen referència de tensió.
Circuit del mesurador de capacitat lineal mitjançant 555IC
El temporitzador IC 555 s’utilitza per generar ones quadrades amb la freqüència desitjada i el cicle de treball desitjat i també s’utilitza per a altres propòsits. Els dos amplificadors operatius, el transistor (que actua com a commutador) i el divisor de potencial (els tres resistors estan connectats en sèrie és un divisor de potencial). L'extrem del divisor de potencial proporciona voltatge d'alimentació i un altre extrem està connectat a terra, les tres resistències del divisor de potencial són iguals.
El voltatge VC està connectat a un condensador, que es pot carregar o descarregar periòdicament. Un terminal del condensador està connectat a terra i l’altre terminal pot carregar-se o descarregar-se. A continuació es mostra el diagrama intern del circuit del mesurador de capacitat lineal del temporitzador IC555.
Circuit de mesurador de capacitat lineal
Els dos amplificadors operatius del temporitzador IC555 tenen dos terminals d’entrada, la sortida del primer amplificador operacional és 1 (lògic) quan VC és superior a 2/3 V i la segona sortida d’ampli operatiu és 1 quan VC és inferior a V / 3 . Els dos amplificadors operatius estan connectats al xanclet SR. En un xanclet, la Q serà '1', quan VC superarà els 2v / 3 de manera similar, la Q serà '0' quan la VC baixarà de v / 3.
Si VC es troba entre 2v / 3 i v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), el valor 'Q' no canviarà, perquè les sortides dels amplificadors operatius són zero quan el VC es troba entre aquests dos valors. La majoria de les coses, els amplificadors operatius, el divisor de potencial, el transistor, el flipflop SR es troben realment dins del temporitzador IC555. Els gràfics de VC i Q es mostren a la figura següent.
parcel·les de càrrega i descàrrega
Temps d’ACTIVACIÓ i DESACTIVACIÓ des de les parcel·les
Temps de càrrega: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
On VC és la tensió del condensador
V / 3 és el punt de partida
2V / 3 és l'increment objectiu
Constant de temps (τ) = (RA + RB) * C
Quan s'hagi acabat de carregar, 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
Temps de descàrrega: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C
En el moment t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Llavors e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Així és com Temporitzador IC555 funciona. A continuació es mostra el circuit bàsic del mesurador de capacitat. Agafeu un condensador i carregueu-lo fins a una tensió fixa ‘V’ i connecteu l’altre extrem a terra.
Mesurador de capacitat bàsic
Quan K és a P1, la C es carrega amb Q = CV
Quan K és a P2, la C es descarrega amb Q = CV
La càrrega que flueix pel comptador cada segon = f * Q
El corrent mitjà pel comptador = f * Q = f * C * V
La lectura del comptador = f * C * V, quan f i V són constants, la lectura del comptador és linealment proporcional a la capacitat del condensador.
Sabem que la càrrega (Q) = CV si apliquem tensió fixa, llavors la quantitat de càrrega que mantindrà el condensador, que depèn del valor de la capacitat del condensador. Si la capacitat és més, la càrrega serà més gran.
Manteniment del mesurador de capacitat
El manteniment d’aquest comptador és
- El mesurador s’ha d’allunyar de l’aigua i la pols
- No utilitzeu els comptadors a altes temperatures
- No utilitzeu els comptadors en llocs magnètics forts
- No utilitzeu líquids ni detergents per netejar els comptadors
Característiques
Les característiques del mesurador de capacitat digital són
- Fàcil de llegir els valors de mesura
- Alta precisió
- Sota el fort camp magnètic també són possibles les mesures
- Molt fiable
- Molt resistent
- Lleuger
Especificacions del mesurador de capacitat digital
Les especificacions del mesurador de capacitat digital són
Visualització: LCD
Rang: L’abast del comptador digital oscil·la entre 0,1 PF i 20 mF
Pila: 9 volts i la durada de la bateria alcalina és d'aproximadament 200 hores i la durada de la bateria zinc-carboni és d'aprox. 100 hores
Temperatura de funcionament: La temperatura de funcionament del CM digital és de 00C a 400C
Humitat de funcionament: La humitat de funcionament del CM digital és del 80% MAX.R.H
Avantatges
Els avantatges del mesurador de capacitat són
- Els requisits de maquinari són menors als mesuradors de capacitat basats en Arduino
- Construcció senzilla
- De mida petita
- Menys pes
Preguntes freqüents
1). Com es mesura la capacitat?
La majoria dels dispositius electrònics contenen un condensador per emmagatzemar energia elèctrica. La capacitat d'emmagatzematge d'un condensador es coneix com a capacitat que es mesura en Farad (F).
2). Quin és el millor provador de condensadors?
Un dels millors provadors de condensadors és Honeytek A6013L, la seva gamma va des de 200 Farad Pico fins a 20 microfarads.
3). Quin instrument mesura la capacitat?
El mesurador LCR és un tipus d’instrument electrònic de prova que s’utilitza per mesurar la capacitat dels components electrònics.
4). En què és igual la capacitat?
La capacitat és igual a la proporció de càrrega i tensió. S'expressa com C = Q / V.
- On C és la capacitat
- Q és la càrrega emmagatzemada, mesurada en coulombs (C)
- V és el voltatge a través del condensador, mesurat en volts (V)
5). Què és la capacitat Q?
La relació entre la reactància del condensador (XC) i l’eficaç resistència (R) es defineix com un factor de qualitat de capacitat o Q de capacitat. S'expressa com Q = XC / R.
En aquest article, la visió general del mesurador de capacitat, mesurador de capacitat lineal L'ús del temporitzador IC555 es discuteix sobre les característiques, avantatges, especificacions i el manteniment d'aquest comptador. Aquí teniu una pregunta, quina diferència hi ha entre el condensador i la capacitat?
