Rozšírenie možností merania kapacity v digitálnych multimetroch
1. Online meranie kapacity
Podľa vlastností diferenciálnych integrálnych obvodov možno meranie kapacity previesť na meranie napätia.
Základná časť obvodu CX/V využíva jednoduchý aktívny RC inverzný diferenciačný a integračný obvod. Oscilátor Wen generuje striedavý signál Vr s pevnou frekvenciou, ktorý vybudí prevodný obvod CX/V, aby získal striedavé napätie V0 (V1) úmerné CX. Po filtrovaní pásmovým filtrom druhého -radu na odstránenie nečistôt mimo pevnej frekvencie sa získa AC/DC výstupné napätie V úmerné CX. Keď striedavý signál Vr vybudí obvod CX/V, výstupné napätie invertujúceho integrátora je
To znamená, že nameraná kapacita CX je úmerná výstupnému napätiu C0, čím sa dosiahne konverzia CX → V. Aby sa základná úroveň kapacity zosúladila s úrovňou 2V digitálneho multimetra, oscilačná frekvencia Wen oscilátora je zvolená ako 400Hz, hodnota efektívneho napätia je 1V, R1 je nastavené na 20k Ω a C1 je nastavené na 0,1 μF. R2 sa mení od 200 Ω -20kM -0k Ω - 0kM Ω Ω, čo zodpovedá nameranému kapacitnému rozsahu 20 μ F-2 μ F-200nF-20nF-2nF.
2. Zmerajte malé kondenzátory
Rozsah typického tri a pol miestneho multimetra na meranie kapacity je 2000pF až 20μF a je bezvýkonový na meranie malých kondenzátorov pod 1pF. Podľa kapacitnej impedančnej metódy a pomocou vysoko-frekvenčných signálov je možné merať malé kondenzátory. Schéma meracieho obvodu je znázornená na obrázku 2. CX je nameraná kapacita a Rf je spätnoväzbový odpor na invertujúcom konci. Keď je vstupná frekvencia sínusového signálu Vi f, impedancia prezentovaná na CX a zosilnenie operačného zosilňovača sú: keď sú A a Rf konštantné, frekvencia sínusového signálu f je nepriamo úmerná nameranej kapacite CX. Ak chcete merať menšie kondenzátory, použite na meranie-vysokofrekvenčné signály.
Bloková schéma princípu obvodu na meranie je znázornená na obrázku 2 (b). Proces merania je nasledovný: vysokofrekvenčný sínusový signál generovaný generátorom vysokofrekvenčného signálu sa privedie na meraný kondenzátor, CX sa prevedie na kapacitnú impedanciu Xc a potom sa Xc prevedie na striedavý napäťový signál pomocou konverzie C/ACV, zosilnený zosilňovačom a výstup z izolačného transformátora sa odošle na demoduláciu na fázu; Druhým vstupom fázovo citlivého demodulátora je štvorcová vlna (tj demodulačný signál) generovaná vysokofrekvenčnou sínusovou vlnou cez prevodník tvaru vlny a dva vstupné signály majú rovnakú frekvenciu a fázu. Demodulovaný signál je filtrovaný dolnopriepustným filtrom, aby sa získalo jednosmerné napätie úmerné hodnote nameranej kapacity CX, ktoré sa potom odošle do jednosmerného voltmetra na priame zobrazenie výsledku merania. Prevodník tvaru vlny pozostáva z komparátora s prechodom cez nulu s invertujúcim vstupom, ktorý konvertuje štandardnú 1MHz vysokofrekvenčnú sínusovú vlnu z Wen oscilátora na štandardnú invertovanú štvorcovú vlnu. Vzhľadom na skutočnosť, že výstup fázovo citlivého demodulátora je pulzujúce jednosmerné napätie obsahujúce vysoko-frekvenčné harmonické, filter typu π - sa používa na odfiltrovanie harmonických zložiek, aby sa získal stabilný a konštantný výstup jednosmerného napätia. Nakoniec odošlite zodpovedajúcu priemernú hodnotu napätia do DC voltmetra. Aby rozsah základnej kapacity zodpovedal rozsahu 2V digitálneho multimetra, frekvencia vysokofrekvenčného sínusového signálu je zvolená 1MHz (pri príliš vysokej frekvencii je potrebné zvážiť distribučné parametre), efektívna hodnota napätia je 1V a súčin faktora zosilnenia obvodu a odporu spätnej väzby Rf je. Preto rozsah jednosmerného napätia digitálneho multimetra je 200 mV, čo zodpovedá kapacitnému rozsahu 0,2 pF, a 200 V zodpovedá kapacitnému rozsahu 200 pF. Rozsah merania je 10-4-102pF a rozlíšenie je 10-4pF. Presnosť merania je
