Praktische Schaltung zur Messung der Kondensatorkapazität mit einem Zeigermultimeter
Wenn Sie ein Zeigermultimeter verwenden möchten, um die guten und schlechten 400-Mikrofarad-Kondensatoren zu bestimmen, können Sie mit dem Multimeter den geeigneten Widerstandswert an den beiden Pins des Kondensators messen. Anhand der Amplitude der Zeigerschwingung können Sie erkennen, ob der Kondensator gut oder schlecht ist. Im Allgemeinen kann der Zeiger eines guten Kondensators auf den Maximalwert (oder nahe dem Maximalwert) zeigen. Wenn der Kondensator durchschlägt, zeigt der Zeiger auf den Minimalwert. Wenn der Zeiger in der Mitte eines bestimmten Werts bleibt, weist dies darauf hin, dass der Kondensator eine bestimmte Leckage aufweist. Wenn Sie ein normales Zeigermultimeter zum Messen der Kapazität verwenden möchten, können Sie den Operationsverstärker LM358 gemäß der in der folgenden Abbildung gezeigten Schaltung verwenden, um die Kapazität von 400 Mikrofarad zu messen.
Hier wird ein interner Operationsverstärker verwendet, um einen invertierenden Proportionalverstärker anzuschließen. Die Verstärkung im geschlossenen Regelkreis der Schaltung beträgt - (R/Xc), wobei Xc die Kapazität des gemessenen Kondensators ist. Wir wissen, dass die kapazitive Reaktanz eines Kondensators Xc=1/2πfC ist, und wenn die Frequenz f 50 Hz und C 400 Mikrofarad beträgt, dann beträgt die kapazitive Reaktanz Xc=7,96 Ω.
Bei der Messung der Kapazität von 400 Mikrofarad können wir einen 6-V-Leistungstransformator finden, dessen Sekundärausgang eine 6-V-Wechselspannung über den Widerstandsteiler in eine 100-mV/50-Hz-Sinuswelle als Signalquelle umwandelt. 400 Mikrofarad werden an Position C in der Abbildung angeschlossen, sodass der Zeiger des Multimeters die Wechselspannung aufnimmt, um die Ausgangsspannung Vout des Operationsverstärkers zu messen. Anschließend können wir durch eine einfache Berechnung die Kapazität des gemessenen Kondensators ermitteln. Unter der Annahme, dass Vin stabil bei 100 mV liegt, wird Vout=1000 mV gemessen. Gemäß der obigen Formel können wir sehen, dass die Kapazität des Kondensators Xc=7,96 Ω beträgt. Aus der Formel für die Kapazität können wir dann wiederum die Kapazität des Kondensators ermitteln.
Heutzutage werden die meisten Digitalmultimeter verwendet, um die Kapazität mit der oben beschriebenen Methode zu messen. Aufgrund der Frequenz und Amplitude der sinusförmigen Signalquelle in diesem Schaltkreis und der Werte des Widerstands R und der Kapazitätsdatei des Digitalmultimeters ist die Kapazität nicht gleich, sodass sie nicht abgelesen werden kann. Bei einem normalen Digitalmultimeter mit einer Signalquelle mit einem Sinussignal von 40 mV/400 Hz ist der Wert von R nicht gleich dem oben genannten Widerstand, sodass die Ausgangsspannung des Verstärkers und die gemessene Kapazität gleich der Kapazität sind und direkt abgelesen werden können. Die Versorgungsspannung der oben genannten Messschaltung kann ±5 V betragen.
