Il dispositivo come il misuratore di capacità viene utilizzato per misurare la capacità. Questo misuratore è stato inventato da Ewald Georg Von Kleist (10 giugno 1700) e Pieter Van Musschenbroek (16 marzo 1692) nel 1975. I componenti utilizzati per progettare la capacità sono chiamati condensatori che possono essere utilizzati quasi in tutti i dispositivi elettronici per immagazzinare la carica elettrica. Il condensatore con una grande capacità immagazzinerà più carica. Sono disponibili diversi tipi di misuratori di capacità che consentono di misurare la capacità direttamente tra 0,1 Pico farad e 20 microfarad. L'unità di capacità è farad rappresentata da una lettera 'F'. Esistono diversi metodi per misurare la capacità, ma il metodo più accurato è il metodo del ponte. Questo articolo discute una panoramica del misuratore di capacità.
Cos'è il misuratore di capacità?
Definizione: I condensatori sono molto comuni nei componenti di base di qualsiasi dispositivo elettronico, è un componente elettronico passivo a due terminali che possono immagazzinare energia nel campo elettrico e la capacità del condensatore è una capacità. Il misuratore di capacità è un tipo di strumento di test elettronico utilizzato per misurare il condensatore nei farad. Esistono diversi metodi per misurare la capacità, ma il metodo più accurato è il metodo del ponte.
Principio di funzionamento del misuratore di capacità
Alla capacità misurata, la tensione di eccitazione di riferimento viene applicata per la misurazione. Nella figura sotto la capacità sconosciuta è amplificata dal amplificatore . Lo schema a blocchi del misuratore di capacità è mostrato nella figura seguente.
Diagramma a blocchi del misuratore di capacità
Lo schema a blocchi del misuratore di capacità (CM) è costituito da un amplificatore, capacità sconosciuta, generatore di tensione di riferimento, riferimento di clock, multiplexer, amplificatore di carica e generatori, integratore e comparatore. L'amplificatore di carica, il generatore di carica X16 e il generatore di carica X1 vengono sommati e forniti all'integratore.
L'uscita dell'integratore è data come ingresso al comparatore, ciò che fa il comparatore significa che monitora l'integratore e controlla i generatori di carica X1 e X16 per mantenere l'uscita dell'integratore a 0V. Il generatore di eccitazione e il generatore di carica X1 utilizzano entrambi il riferimento di tensione.
Circuito misuratore di capacità lineare con 555IC
Il timer IC 555 viene utilizzato per generare onde quadre con la frequenza e il ciclo di lavoro desiderati e viene utilizzato anche per altri scopi. I due amplificatori operazionali, il transistor (che funge da interruttore) e il divisore di potenziale (i tre resistori sono collegati in serie è un divisore di potenziale). Un'estremità del divisore di potenziale fornisce la tensione di alimentazione e un'altra estremità è collegata a terra, le tre resistenze del divisore di potenziale sono uguali.
La tensione VC è collegata a un condensatore, che può caricarsi o scaricarsi periodicamente. L'unico terminale del condensatore è collegato a terra e l'altro terminale può caricarsi o scaricarsi. Di seguito è mostrato lo schema interno del circuito del misuratore di capacità lineare del timer IC555.
Circuito misuratore di capacità lineare
I due amplificatori operazionali nel timer IC555 hanno due terminali di ingresso, l'uscita del primo amplificatore operazionale è 1 (logico) quando VC maggiore di 2/3 V e l'uscita del secondo amplificatore operazionale è 1 quando VC è inferiore a V / 3 . I due amplificatori operazionali sono collegati al flip-flop SR. In un flip-flop, la Q sarà '1', quando VC va sopra 2v / 3 allo stesso modo la Q sarà '0' quando VC scende sotto v / 3.
Se VC è compreso tra 2v / 3 e v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), il valore 'Q' non cambierà, perché le uscite degli amplificatori operazionali sono zero quando il VC si trova tra questi due valori. La maggior parte delle cose, gli amplificatori operazionali, il divisore di potenziale, il transistor, il flip-flop SR sono in realtà all'interno del timer IC555. I grafici di VC e Q sono mostrati nella figura seguente.
appezzamenti di carico e scarico
Tempo di accensione e spegnimento dalle trame
Tempo di ricarica: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Dove VC è la tensione ai capi del condensatore
V / 3 è il punto di partenza
2V / 3 è l'incremento target
Tempo costante (τ) = (RA + RB) * C
Al termine della carica, 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
Tempo di scarica: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C
All'istante t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Allora e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Questo è come Timer IC555 lavori. Il circuito di base per il misuratore di capacità è mostrato di seguito. Prendi un condensatore e caricalo fino a una tensione fissa 'V' e collega l'altra estremità a terra.
Misuratore di capacità di base
Quando K è a P1, il C è caricato con Q = CV
Quando K è a P2, la C viene scaricata con Q = CV
La carica che scorre attraverso il misuratore ogni secondo = f * Q
La corrente media attraverso lo strumento = f * Q = f * C * V
La lettura del contatore = f * C * V, quando f e V sono costanti la lettura del contatore è linearmente proporzionale alla capacità del condensatore.
Sappiamo che la carica (Q) = CV se applichiamo una tensione fissa allora la quantità di carica che il condensatore manterrà, che dipende dal valore di capacità del condensatore. Se la capacità è maggiore, la carica sarà maggiore.
Manutenzione del misuratore di capacità
La manutenzione di questo contatore è
- Lo strumento dovrebbe stare lontano da acqua e polvere
- Non utilizzare i misuratori ad alte temperature
- Non utilizzare i misuratori in punti magnetici forti
- Non utilizzare liquidi o detergenti per pulire i contatori
Caratteristiche
Le caratteristiche del misuratore di capacità digitale sono
- Facile lettura dei valori di misurazione
- Alta precisione
- Sotto il forte campo magnetico sono possibili anche le misurazioni
- Altamente affidabile
- Altamente durevole
- Leggero
Specifiche del misuratore di capacità digitale
Le specifiche del misuratore di capacità digitale sono
Schermo: LCD
Gamma: La portata del misuratore digitale va da 0,1 PF a 20 mF
Batteria: 9 volt e la durata della batteria della batteria alcalina è di circa 200 ore e la durata della batteria zinco-carbone è di circa. 100 ore
Temperatura di esercizio: La temperatura di esercizio del CM digitale è compresa tra 00 ° C e 400 ° C
Umidità di funzionamento: L'umidità operativa del CM digitale è 80% MAX.R.H
Vantaggi
I vantaggi del misuratore di capacità sono
- I requisiti hardware sono inferiori nei misuratori di capacità basati su Arduino
- Costruzione semplice
- Di piccole dimensioni
- Meno peso
Domande frequenti
1). Come viene misurata la capacità?
La maggior parte dei dispositivi elettronici contiene un condensatore per immagazzinare l'energia elettrica. La capacità di immagazzinamento di un condensatore è nota come capacità misurata in Farad (F).
2). Qual è il miglior tester per condensatori?
Uno dei migliori tester di condensatori è Honeytek A6013L, la sua gamma va da 200 Pico farad a 20 microfarad.
3). Quale strumento misura la capacità?
Il misuratore LCR è un tipo di strumento di test elettronico utilizzato per misurare la capacità dei componenti elettronici.
4). A cosa è uguale la capacità?
La capacità è uguale al rapporto tra carica e tensione. È espresso come C = Q / V.
- Dove C è la capacità
- Q è la carica immagazzinata, misurata in coulomb (C)
- V è la tensione ai capi del condensatore, misurata in volt (V)
5). Cos'è la capacità Q?
Il rapporto tra la reattanza del condensatore (XC) e l'effettivo resistenza (R) è definita come capacità del fattore di qualità o capacità Q. È espresso come Q = XC / R.
In questo articolo, la panoramica del misuratore di capacità, misuratore di capacità lineare l'utilizzo del timer IC555, le caratteristiche, i vantaggi, le specifiche e la manutenzione di questo misuratore vengono discussi. Ecco una domanda per te, qual è la differenza tra il condensatore e la capacità?
