Urządzenie takie jak miernik pojemności służy do pomiaru pojemności. Miernik ten został wynaleziony przez Ewalda Georga von Kleista (10 czerwca 1700) i Pietera Van Musschenbroeka (16 marca 1692) w 1975 roku. Komponenty użyte do zaprojektowania pojemności to kondensatory, które mogą być używane prawie we wszystkich urządzeniach elektronicznych do przechowywania ładunku elektrycznego. Kondensator o dużej pojemności będzie przechowywać więcej ładunku. Dostępne są różne rodzaje mierników pojemności, które umożliwiają pomiar pojemności bezpośrednio między 0,1 piko farada a 20 mikrofaradami. Jednostką pojemności jest farad reprezentowany przez literę „F”. Istnieje kilka metod pomiaru pojemności, ale najdokładniejsza to metoda mostkowa. W tym artykule omówiono omówienie miernika pojemności.
Co to jest miernik pojemności?
Definicja: Kondensatory są bardzo powszechne w podstawowych komponentach w każdym urządzeniu elektronicznym, jest to pasywny dwubiegunowy element elektroniczny, który może magazynować energię w polu elektrycznym, a pojemność kondensatora to pojemność. Miernik pojemności jest jednym z rodzajów elektronicznego przyrządu testującego używanego do pomiaru kondensatora w faradach. Istnieje kilka metod pomiaru pojemności, ale najdokładniejsza to metoda mostkowa.
Zasada działania miernika pojemności
Przy zmierzonej pojemności do pomiaru przykładane jest referencyjne napięcie wzbudzenia. Na poniższym rysunku nieznana pojemność jest wzmacniana przez wzmacniacz . Schemat blokowy miernika pojemności pokazano na poniższym rysunku.
Schemat blokowy miernika pojemności
Schemat blokowy miernika pojemności (CM) składa się ze wzmacniacza, nieznanej pojemności, generatora napięcia odniesienia, odniesienia zegara, multipleksera, wzmacniacza ładunku i generatorów, integratora i komparatora. Wzmacniacz ładunku, generator ładunku X16 i generator ładunku X1 są sumowane i przekazywane do integratora.
Wyjście integratora jest podawane jako wejście do komparatora, co oznacza, że komparator monitoruje integrator i steruje generatorami ładunku X1 i X16, aby utrzymać napięcie wyjściowe integratora na poziomie 0 V. Generator wzbudzenia i generator ładunku X1 używają napięcia odniesienia.
Obwód miernika pojemności liniowej wykorzystujący 555IC
Zegar IC 555 służy do generowania fal prostokątnych o żądanej częstotliwości i żądanym cyklu pracy, a także jest używany do innych celów. Dwa wzmacniacze operacyjne, tranzystor (który działa jak przełącznik) i dzielnik potencjału (trzy rezystory połączone szeregowo to dzielnik potencjału). Jeden koniec dzielnika potencjału zapewnia napięcie zasilania, a drugi koniec jest uziemiony, trzy rezystancje w dzielniku potencjału są równe.
Napięcie VC jest podłączone do kondensatora, który może okresowo ładować lub rozładowywać. Jeden zacisk kondensatora jest podłączony do masy, a drugi zacisk może być ładowany lub rozładowywany. Schemat wewnętrzny obwodu miernika pojemności liniowej licznika czasu IC555 jest pokazany poniżej.
Obwód liniowego miernika pojemności
Dwa wzmacniacze operacyjne w zegarze IC555 mają dwa zaciski wejściowe, wyjście pierwszego wzmacniacza operacyjnego wynosi 1 (logiczne), gdy VC jest większe niż 2/3 V, a drugie wyjście wzmacniacza operacyjnego wynosi 1, gdy VC jest mniejsze niż V / 3 . Dwa wzmacniacze operacyjne są podłączone do przerzutnika SR. W flip-flopie Q będzie równe „1”, gdy VC wzrośnie powyżej 2v / 3, podobnie Q będzie „0”, gdy VC spadnie poniżej v / 3.
Jeśli VC leży między 2v / 3 a v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), to wartość „Q” nie ulegnie zmianie, ponieważ wyjścia wzmacniaczy operacyjnych są równe zeru, gdy VC leży między tymi dwiema wartościami. Większość rzeczy, wzmacniacze operacyjne, dzielnik potencjału, tranzystor, przerzutnik SR są w rzeczywistości wewnątrz timera IC555. Wykresy VC i Q pokazano na poniższym rysunku.
działki-ładowania i rozładowania
Czas włączenia i wyłączenia z wykresów
Czas ładowania: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Gdzie VC to napięcie na kondensatorze
V / 3 to punkt wyjścia
2V / 3 to przyrost docelowy
Stała czasowa (τ) = (RA + RB) * C
Po zakończeniu ładowania e - t1 / (RA + RB) C = 1/2
e t1 / (RA + RB) C = 2
T1 * (PR + RB) * C = ln2
t1 * (RA + RB) * C = 0,693
t1 = 0,693 * (RA + RB) C
Czas rozładowania: VC = 2 V / 3 e-t2 / RB * C
W chwili t2, 2 V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Wtedy e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Oto jak Zegar IC555 Pracuje. Poniżej przedstawiono podstawowy obwód miernika pojemności. Weź kondensator i naładuj go do stałego napięcia „V”, a drugi koniec podłącz do masy.
Podstawowy miernik pojemności
Kiedy K jest w P1, C jest ładowane z Q = CV
Kiedy K jest w P2, C jest rozładowywane z Q = CV
Ładunek przepływający przez miernik co sekundę = f * Q
Średni prąd przepływający przez miernik = f * Q = f * C * V
Odczyt miernika = f * C * V, gdy f i V są stałe, odczyt miernika jest liniowo proporcjonalny do pojemności kondensatora.
Wiemy, że ładunek (Q) = CV, jeśli zastosujemy stałe napięcie, to ilość ładunku, który będzie utrzymywał kondensator, zależy od wartości pojemności kondensatora. Jeśli pojemność jest większa, ładunek będzie większy.
Konserwacja miernika pojemności
Konserwacja tego licznika jest
- Miernik powinien być chroniony przed wodą i kurzem
- Nie używaj mierników w wysokich temperaturach
- Nie używaj mierników w miejscach silnie magnetycznych
- Nie używaj płynów ani detergentów do wycierania glukometrów
funkcje
Cechy cyfrowego miernika pojemności to
- Łatwy do odczytania wartości pomiarowych
- Wysoka celność
- W silnym polu magnetycznym możliwe są również pomiary
- Wysoce niezawodna
- Bardzo wytrzymałe
- Lekki
Specyfikacje cyfrowego miernika pojemności
Specyfikacje cyfrowego miernika pojemności to
Pokaz: LCD
Zasięg: Zakres miernika cyfrowego wynosi od 0,1 PF do 20 mF
Bateria: 9 V, a żywotność baterii alkalicznej wynosi około 200 godzin, a żywotność baterii cynkowo-węglowej wynosi około. 100hrs
Temperatura robocza: Temperatura pracy cyfrowego CM wynosi od 00C do 400C
Wilgotność pracy: Wilgotność robocza cyfrowego CM wynosi 80% MAX.R.H
Zalety
Zaletami miernika pojemności są
- Wymagania sprzętowe są mniejsze w miernikach pojemności opartych na Arduino
- Prosta konstrukcja
- Mały rozmiar
- Mniej wagi
FAQs
1). Jak mierzy się pojemność?
Większość urządzeń elektronicznych zawiera kondensator do przechowywania energii elektrycznej. Zdolność magazynowania kondensatora jest znana jako pojemność, która jest mierzona w Faradzie (F).
2). Jaki jest najlepszy tester kondensatorów?
Jednym z najlepszych testerów kondensatorów jest Honeytek A6013L, jego zakres wynosi od 200 Pico farad do 20 mikrofaradów.
3). Jaki instrument mierzy pojemność?
Miernik LCR jest jednym z rodzajów elektronicznego przyrządu testującego używanego do pomiaru pojemności elementów elektronicznych.
4). Jaka jest pojemność równa?
Pojemność jest równa stosunkowi ładunku do napięcia. Jest wyrażony jako C = Q / V.
- Gdzie C to pojemność
- Q to zmagazynowany ładunek, mierzony w kulombach (C)
- V to napięcie na kondensatorze mierzone w woltach (V)
5). Co to jest pojemność Q?
Stosunek reaktancji kondensatora (XC) do efektywnej odporność (R) jest definiowany jako pojemność współczynnika jakości lub pojemność Q. Jest wyrażony jako Q = XC / R.
W tym artykule omówienie miernika pojemności, liniowy miernik pojemności Korzystanie z timera IC555, omówiono cechy, zalety, specyfikacje i konserwację tego miernika. Oto pytanie do ciebie, jaka jest różnica między kondensatorem a pojemnością?
