Eine praktische Schaltung zur Messung der Kapazität mit einem Zeigermultimeter
Wenn Sie ein Zeigermultimeter verwenden möchten, um die Qualität eines 400-Mikrofarad-Kondensators zu beurteilen, können Sie den entsprechenden Widerstandsbereich des Multimeters verwenden, um die beiden Pins des Kondensators zu messen. Sie können die Qualität des Kondensators anhand der Amplitude der Zeigerschwingung erkennen. Im Allgemeinen kann ein guter Kondensatorzeiger auf den Maximalwert (oder nahe dem Maximalwert) zeigen. Wenn der Kondensator durch einen Durchschlag beschädigt ist, zeigt der Zeiger auf den Minimalwert. Wenn der Zeiger bei einem bestimmten Wert in der Mitte bleibt, bedeutet dies, dass der Kondensator eine bestimmte Leckage aufweist. Wenn der Fragesteller ein gewöhnliches Zeigermultimeter zum Messen der Kapazität verwenden möchte, kann er den Operationsverstärker LM358 verwenden und ihn an die in der folgenden Abbildung gezeigte Schaltung anschließen, um die Kapazität des 400-Mikrofarad-Kondensators zu messen.
Eine praktische Schaltung zur Kapazitätsmessung mit einem Zeigermultimeter.
Dualer Operationsverstärker LM358 mit geringem Stromverbrauch, hier wird ein interner Operationsverstärker verwendet, um ihn mit einem invertierenden Proportionalverstärker zu verbinden. Der Verstärkungsfaktor dieser Schaltung im geschlossenen Regelkreis ist - (R/Xc), wobei Xc die kapazitive Reaktanz des gemessenen Kondensators ist. Wir wissen, dass die kapazitive Reaktanz des Kondensators Xc=1/2πfC ist. Wenn die Frequenz f 50 Hz und C 400 Mikrofarad beträgt, ist die kapazitive Reaktanz Xc=7.96Ω.
Beim Messen der Kapazität eines 400-Mikrofarad-Kondensators können wir einen 6-V-Leistungstransformator finden, die vom Sekundärwiderstand ausgegebene 6-V-Wechselspannung in eine 100-mV/50-Hz-Sinuswelle als Signalquelle teilen und den 400-Mikrofarad-Kondensator anschließen. Die Position von C in der Abbildung ist so, dass die Ausgangsspannung Vout des Operationsverstärkers mit dem Wechselspannungsbereich des Zeigermultimeters gemessen wird. Anschließend kann die Kapazität des gemessenen Kondensators durch einfache Berechnung ermittelt werden. Angenommen, Vin beträgt stabile 100 mV und die gemessene Vout =1000 mV. Gemäß der obigen Formel beträgt die kapazitive Reaktanz Xc des Kondensators =7,96 Ω. Anschließend kann gemäß der Berechnungsformel der kapazitiven Reaktanz die Kapazität des Kondensators ermittelt werden.
Die meisten heutigen Digitalmultimeter verwenden die obige Methode zur Messung der Kapazität. Da sich Frequenz, Amplitude und Widerstandswert der Sinuswellensignalquelle in dieser Schaltung vom Wert des Kapazitätsbereichs des Digitalmultimeters unterscheiden, kann die Kapazität nicht direkt abgelesen werden. Im Allgemeinen ist die von Digitalmultimetern verwendete Signalquelle ein 40 mV/400 Hz Sinuswellensignal, und der Wert von R unterscheidet sich auch vom obigen Widerstandswert. Daher ist die Ausgangsspannung des Verstärkers dieselbe wie die zu testende Kapazität und kann direkt abgelesen werden. Die Versorgungsspannung der obigen Messschaltung kann ±5 V betragen.
