Enheden som kapacitansmåler bruges til at måle kapacitansen. Denne måler er opfundet af Ewald Georg Von Kleist (10. juni 1700) og Pieter Van Musschenbroek (16. marts 1692) i 1975. Komponenterne, der bruges til at designe kapacitans, kaldes kondensatorer, der kan bruges næsten i alle elektroniske enheder til opbevaring af elektrisk opladning. Kondensatoren med stor kapacitans gemmer mere opladning. Der findes forskellige typer kapacitansmålere, som giver dig mulighed for at måle kapacitansen direkte mellem 0,1 Pico farad og 20 mikrofarader. Enheden for kapacitans er farad repræsenteret med et bogstav 'F'. Der er flere metoder til at måle kapacitansen, men den mest nøjagtige metode er brometoden. Denne artikel diskuterer en oversigt over kapacitansmåleren.
Hvad er kapacitansmåler?
Definition: Kondensatorerne er meget almindelige i grundlæggende komponenter i enhver elektronisk enhed, det er en passiv to-terminal elektronisk komponent, de kan gemme energi i det elektriske felt, og kondensatorens kapacitet er en kapacitans. Kapacitansmåleren er en type elektronisk testinstrument, der bruges til måling af kondensatoren i farads. Der er flere metoder til at måle kapacitansen, men den mest nøjagtige metode er brometoden.
Kapacitansmålerens arbejdsprincip
Ved den målte kapacitans anvendes referencecitationsspændingen til målingen. I nedenstående figur forstærkes den ukendte kapacitans af forstærker . Blokdiagrammet for kapacitansmåleren er vist i nedenstående figur.
Blokdiagram over kapacitansmåler
Blokdiagrammet for kapacitansmåler (CM) består af en forstærker, ukendt kapacitans, referencespændingsgenerator, urreference, multiplexer, opladningsforstærker og generatorer, integrator og komparator. Ladeforstærkeren, ladegeneratoren X16 og ladegeneratoren X1 summeres og gives til integratoren.
Integratoroutputtet gives som input til komparatoren, hvad komparatoren gør betyder, at det overvåger integratoren og styrer opladningsgeneratorerne X1 og X16 for at holde integratorens output på 0V. Excitationsgeneratoren og ladegeneratoren X1 bruger begge spændingsreference.
Lineær kapacitansmåler kredsløb ved hjælp af 555IC
IC 555-timeren bruges til at generere firkantede bølger med den ønskede frekvens og den ønskede driftscyklus og bruges også til andre formål. De to op-amp'er, transistor (som fungerer som en switch) og potentialdeler (de tre modstande er forbundet i serie er en potentialdeler). Den ene ende af potentialdeleren giver forsyningsspænding, og den anden ende er jordforbundet, de tre modstande i potentialdeleren er ens.
Spændingen VC er forbundet til en kondensator, som kan oplades eller aflades med jævne mellemrum. Den ene terminal på kondensatoren er forbundet til jord, og den anden terminal kan få opladning eller afladning. Det interne diagram over IC555-timeren lineær kapacitansmåler kredsløb er vist nedenfor.
Lineær kapacitansmåler kredsløb
De to operationelle forstærkere i IC555-timeren har to indgangsterminaler, udgangen fra den første op-amp er 1 (logisk), når VC er større end 2/3 V, og den anden op-amp-output er 1, når VC er mindre end V / 3 . De to op-forstærkere er forbundet til SR-flip-flop. I en flip-flop vil Q være '1', når VC går over 2v / 3 på samme måde vil Q være '0', når VC går under v / 3.
Hvis VC ligger mellem 2v / 3 og v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), ændres 'Q' -værdien ikke, fordi output af op-ampere er nul, når VC ligger mellem disse to værdier. De fleste af tingene, de operationelle forstærkere, potentialdeler, transistor, SR flipflop er faktisk inde i IC555-timeren. Diagrammerne for VC og Q er vist i nedenstående figur.
opladnings- og afladningsplotter
ON-and-OFF Time fra plot
Opladningstid: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Hvor VC er spændingen over kondensatoren
V / 3 er udgangspunktet
2V / 3 er målforøgelsen
Tidskonstant (τ) = (RA + RB) * C
Når opladningen er afsluttet, er e - t1 / (RA + RB) C = 1/2
e t1 / (RA + RB) C = 2
t1 * (RA + RB) * C = In2
t1 * (RA + RB) * C = 0,693
t1 = 0,693 * (RA + RB) C
Udledningstid: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C
På tidspunktet t2 er 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Derefter e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Sådan her IC555 timer arbejder. Grundkredsløbet for kapacitansmåleren er vist nedenfor. Tag en kondensator, og oplad den til en fast spænding 'V', og slut den anden ende til jorden.
Grundlæggende kapacitansmåler
Når K er ved P1, oplades C med Q = CV
Når K er på P2, aflades C med Q = CV
Opladningen, der strømmer gennem måleren hvert sekund = f * Q
Den gennemsnitlige strøm gennem måleren = f * Q = f * C * V
Aflæsningen af måleren = f * C * V, når f og V er konstant, er måleraflæsningen lineært proportional med kondensatorens kapacitans.
Vi ved, at opladningen (Q) = CV, hvis vi anvender fast spænding, så den mængde opladning, som kondensatoren vil holde, det afhænger af kondensatorens kapacitansværdi. Hvis kapacitansen er mere, vil opladningen være mere.
Vedligeholdelse af kapacitansmåleren
Vedligeholdelsen af denne måler er
- Måleren skal holdes væk fra vand og støv
- Brug ikke målerne ved høje temperaturer
- Brug ikke målere på stærke magnetiske steder
- Brug ikke væsker eller rengøringsmidler til at tørre målerne af
Funktioner
Funktionerne i digital kapacitansmåler er
- Let at læse måleværdierne
- Høj nøjagtighed
- Under det stærke magnetfelt er målingerne også mulige
- Meget pålidelig
- Meget holdbar
- Letvægts
Specifikationer for digital kapacitansmåler
Specifikationerne for den digitale kapacitansmåler er
Skærm: LCD
Rækkevidde: Den digitale målers rækkevidde er fra 0,1 PF til 20 mF
Batteri: 9 volt, og batteriets levetid på det alkaliske batteri er ca. 200 timer, og zink-carbon batteriets levetid er ca. 100 timer
Driftstemperatur: Driftstemperaturen for den digitale CM er 00C til 400C
Luftfugtighed ved drift: Luftfugtigheden for den digitale CM er 80% MAX.R.H
Fordele
Fordelene ved kapacitansmåleren er
- Hardwarekrav er mindre i Arduino-baserede kapacitansmålere
- Enkel konstruktion
- Lille i størrelse
- Mindre vægt
Ofte stillede spørgsmål
1). Hvordan måles kapacitans?
De fleste af de elektroniske enheder indeholder en kondensator til lagring af elektrisk energi. Lagringskapaciteten for en kondensator er kendt som kapacitans, som måles i Farad (F).
2). Hvad er den bedste kondensator tester?
En af de bedste kondensator testere er Honeytek A6013L, dens rækkevidde er fra 200 Pico farad til 20 mikrofarader.
3). Hvilket instrument måler kapacitans?
LCR-måleren er en type elektronisk testinstrument, der bruges til at måle kapacitansen af elektroniske komponenter.
4). Hvad er kapacitans lig med?
Kapacitansen er lig med forholdet mellem opladning og spænding. Det udtrykkes som C = Q / V.
- Hvor C er kapacitansen
- Q er den lagrede ladning målt i coulombs (C)
- V er spændingen over kondensatoren målt i volt (V)
5). Hvad er Q-kapacitans?
Forholdet mellem reaktansen af kondensatoren (XC) og den effektive modstand (R) defineres som en kvalitetsfaktorkapacitans eller Q-kapacitans. Det udtrykkes som Q = XC / R.
I denne artikel er oversigten over kapacitansmåler, lineær kapacitansmåler ved hjælp af IC555-timer diskuteres funktioner, fordele, specifikationer og vedligeholdelse af denne måler. Her er et spørgsmål til dig, hvad er forskellen mellem kondensatoren og kapacitansen?
