Das geräteähnliche Kapazitätsmessgerät dient zur Messung der Kapazität. Dieses Messgerät wurde 1975 von Ewald Georg Von Kleist (10. Juni 1700) und Pieter Van Musschenbroek (16. März 1692) erfunden. Die zum Entwerfen der Kapazität verwendeten Komponenten werden als Kondensatoren bezeichnet, die in fast allen elektronischen Geräten zum Speichern elektrischer Ladung verwendet werden können. Der Kondensator mit einer großen Kapazität speichert mehr Ladung. Es gibt verschiedene Arten von Kapazitätsmessgeräten, mit denen Sie die Kapazität direkt zwischen 0,1 Pico Farad und 20 Mikrofarad messen können. Die Kapazitätseinheit wird durch einen Buchstaben „F“ dargestellt. Es gibt verschiedene Methoden zum Messen der Kapazität, aber die genaueste Methode ist die Brückenmethode. Dieser Artikel beschreibt eine Übersicht über den Kapazitätsmesser.
Was ist ein Kapazitätsmesser?
Definition: Die Kondensatoren sind in Grundkomponenten in jedem elektronischen Gerät sehr verbreitet. Es handelt sich um eine passive elektronische Komponente mit zwei Anschlüssen, die Energie im elektrischen Feld speichern kann, und die Kapazität des Kondensators ist eine Kapazität. Das Kapazitätsmessgerät ist eine Art elektronisches Prüfgerät zur Messung des Kondensators in Farad. Es gibt verschiedene Methoden zum Messen der Kapazität, aber die genaueste Methode ist die Brückenmethode.
Funktionsprinzip des Kapazitätsmessers
Bei der gemessenen Kapazität wird die Referenzanregungsspannung für die Messung angelegt. In der folgenden Abbildung wird die unbekannte Kapazität durch die verstärkt Verstärker . Das Blockschaltbild des Kapazitätsmessers ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Blockdiagramm des Kapazitätsmessers
Das Blockschaltbild des Kapazitätsmessers (CM) besteht aus einem Verstärker, einer unbekannten Kapazität, einem Referenzspannungsgenerator, einer Taktreferenz, einem Multiplexer, einem Ladungsverstärker und Generatoren, einem Integrator und einem Komparator. Der Ladungsverstärker, der Ladungsgenerator X16 und der Ladungsgenerator X1 werden summiert und dem Integrator übergeben.
Der Integratorausgang wird als Eingang für den Komparator angegeben. Der Komparator überwacht den Integrator und steuert die Ladungsgeneratoren X1 und X16, um den Ausgang des Integrators auf 0 V zu halten. Der Erregergenerator und der Ladungsgenerator X1 verwenden beide eine Spannungsreferenz.
Schaltung des linearen Kapazitätsmessers mit 555IC
Der IC 555-Timer wird verwendet, um Rechteckwellen mit der gewünschten Frequenz und dem gewünschten Arbeitszyklus zu erzeugen, und wird auch für andere Zwecke verwendet. Die beiden Operationsverstärker, der Transistor (der als Schalter fungiert) und der Potentialteiler (die drei Widerstände sind in Reihe geschaltet, sind ein Potentialteiler). Das eine Ende des Potentialteilers liefert die Versorgungsspannung und das andere Ende ist geerdet. Die drei Widerstände im Potentialteiler sind gleich.
Die Spannung VC ist mit einem Kondensator verbunden, der sich periodisch laden oder entladen kann. Der eine Anschluss des Kondensators ist mit Masse verbunden und der andere Anschluss kann geladen oder entladen werden. Das interne Diagramm der linearen Kapazitätsmessschaltung des IC555-Timers ist unten dargestellt.
Schaltung des linearen Kapazitätsmessers
Die zwei Operationsverstärker im IC555-Timer haben zwei Eingangsanschlüsse, der Ausgang des ersten Operationsverstärkers ist 1 (logisch), wenn VC größer als 2/3 V ist, und der zweite Operationsverstärkerausgang ist 1, wenn VC kleiner als V / 3 ist . Die beiden Operationsverstärker sind mit dem SR-Flipflop verbunden. In einem Flip-Flop ist das Q '1', wenn VC über 2v / 3 geht, ähnlich ist das Q '0', wenn VC unter v / 3 fällt.
Wenn VC zwischen 2 V / 3 und V / 3 liegt (2 V / 3> VC> V / 3), ändert sich der Wert „Q“ nicht, da die Ausgänge der Operationsverstärker Null sind, wenn der VC zwischen diesen beiden Werten liegt. Die meisten Dinge, die Operationsverstärker, der Potentialteiler, der Transistor und das SR-Flipflop, befinden sich tatsächlich im IC555-Timer. Die Diagramme von VC und Q sind in der folgenden Abbildung dargestellt.
Lade- und Entladepläne
EIN-AUS-Zeit von den Plots
Ladezeit: VC = V / 3 + 2 V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Dabei ist VC die Spannung am Kondensator
V / 3 ist der Ausgangspunkt
2V / 3 ist das Zielinkrement
Zeitkonstante (τ) = (RA + RB) * C.
Wenn der Ladevorgang beendet ist, ist 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.
Entladezeit: VC = 2 V / 3 e-t2 / RB * C.
Zum Zeitpunkt t2 ist 2 V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Dann ist e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Das ist wie IC555 Timer funktioniert. Die Grundschaltung für den Kapazitätsmesser ist unten dargestellt. Nehmen Sie einen Kondensator, laden Sie ihn auf eine feste Spannung „V“ auf und verbinden Sie das andere Ende mit Masse.
Grundkapazitätsmesser
Wenn K bei P1 ist, wird C mit Q = CV aufgeladen
Wenn K bei P2 ist, wird C mit Q = CV entladen
Die Ladung, die jede Sekunde durch das Messgerät fließt = f * Q.
Der durchschnittliche Strom durch das Messgerät = f * Q = f * C * V.
Der Zählerstand = f * C * V, wenn f und V konstant sind, ist der Zählerstand linear proportional zur Kapazität des Kondensators.
Wir wissen, dass die Ladung (Q) = CV ist, wenn wir eine feste Spannung anlegen, dann die Ladungsmenge, die der Kondensator hält, die vom Kapazitätswert des Kondensators abhängt. Wenn die Kapazität größer ist, ist die Ladung höher.
Wartung des Kapazitätsmessers
Die Wartung dieses Messgeräts erfolgt
- Das Messgerät sollte sich von Wasser und Staub fernhalten
- Verwenden Sie die Messgeräte nicht bei hohen Temperaturen
- Verwenden Sie die Messgeräte nicht an stark magnetischen Stellen
- Verwenden Sie keine Flüssigkeiten oder Reinigungsmittel, um die Messgeräte abzuwischen
Eigenschaften
Die Merkmale des digitalen Kapazitätsmessers sind
- Leicht ablesbare Messwerte
- Hohe Genauigkeit
- Unter dem starken Magnetfeld sind auch die Messungen möglich
- Äußerst zuverlässig
- Sehr langlebig
- Leicht
Technische Daten des digitalen Kapazitätsmessers
Die technischen Daten des digitalen Kapazitätsmessers sind
Anzeige: LCD
Reichweite: Der Bereich des digitalen Messgeräts reicht von 0,1 PF bis 20 mF
Batterie: 9 Volt und die Batterielebensdauer der Alkalibatterie beträgt ca. 200 Stunden und die Lebensdauer der Zink-Kohlenstoff-Batterie beträgt ca. 200 Stunden. 100 Stunden
Betriebstemperatur: Die Betriebstemperatur des digitalen CM beträgt 00 ° C bis 400 ° C.
Betriebsfeuchtigkeit: Die Betriebsfeuchtigkeit des digitalen CM beträgt 80% MAX.R.H.
Vorteile
Die Vorteile des Kapazitätsmessers sind
- Bei Kapazitätsmessern auf Arduino-Basis sind die Hardwareanforderungen geringer
- Einfache Konstruktion
- Klein
- Weniger Gewicht
FAQs
1). Wie wird die Kapazität gemessen?
Die meisten elektronischen Geräte enthalten einen Kondensator zum Speichern elektrischer Energie. Die Speicherfähigkeit eines Kondensators ist als Kapazität bekannt, die in Farad (F) gemessen wird.
2). Was ist der beste Kondensatortester?
Einer der besten Kondensatortester ist Honeytek A6013L. Das Angebot reicht von 200 Pico Farad bis 20 Mikrofarad.
3). Welches Instrument misst die Kapazität?
Das LCR-Messgerät ist eine Art elektronisches Prüfgerät zur Messung der Kapazität elektronischer Komponenten.
4). Was ist Kapazität gleich?
Die Kapazität ist gleich dem Verhältnis von Ladung und Spannung. Es wird ausgedrückt als C = Q / V.
- Wobei C die Kapazität ist
- Q ist die gespeicherte Ladung, gemessen in Coulomb (C)
- V ist die Spannung am Kondensator, gemessen in Volt (V)
5). Was ist die Q-Kapazität?
Das Verhältnis der Reaktanz des Kondensators (XC) und der effektiven Widerstand (R) ist als Qualitätsfaktorkapazität oder Q-Kapazität definiert. Es wird ausgedrückt als Q = XC / R.
In diesem Artikel wird die Übersicht über den Kapazitätsmesser, linearer Kapazitätsmesser Unter Verwendung des IC555-Timers werden Funktionen, Vorteile, Spezifikationen und Wartung dieses Messgeräts erläutert. Hier ist eine Frage für Sie, was ist der Unterschied zwischen dem Kondensator und der Kapazität?
