Praktický ručičkový multimetrový obvod na meranie kapacity
Ak chcete použiť ukazovateľový multimeter na posúdenie kvality 400 mikrofaradového kondenzátora, môžete zmerať dva kolíky kondenzátora s príslušným rozsahom odporu multimetra a určiť kvalitu kondenzátora na základe amplitúdy výkyvu ukazovateľa. Vo všeobecnosti môže dobrý ukazovateľ kondenzátora ukazovať na maximálnu hodnotu (alebo blízko k maximálnej hodnote). Ak sa kondenzátor pokazí a poškodí, ukazovateľ ukazuje na minimálnu hodnotu. Ak ukazovateľ zostane na určitej hodnote v strede, znamená to, že kondenzátor má nejaký únik. Ak chce opýtaný zmerať kapacitu kondenzátora bežným ukazovateľom multimetra, môže použiť operačný zosilňovač LM358 na zapojenie obvodu, ako je znázornené na nasledujúcom obrázku, na meranie kapacity kondenzátora 400 mikrofaradov.
Na obrázku je A nízkovýkonový duálny operačný zosilňovač LM358, ktorý využíva interný operačný zosilňovač pripojený na vytvorenie invertujúceho proporcionálneho zosilňovača. Faktor zosilnenia v uzavretej slučke tohto obvodu je - (R/Xc), kde Xc je kapacitná impedancia meraného kondenzátora. Vieme, že kapacitná impedancia Xc kondenzátora je 1/2 π fC. Ak je frekvencia f 50 Hz a C je 400 mikrofaradov, kapacitná impedancia Xc je 7,96 Ω.
Pri meraní kapacity 400 mikrofaradového kondenzátora môžeme pomocou 6V výkonového transformátora rozdeliť výstup 6V striedavého napätia z jeho sekundárneho na sínusovú vlnu 100mV/50Hz cez odpor ako zdroj signálu. Pripojte 400 mikrofaradový kondenzátor na pozíciu C v diagrame a pomocou ukazovateľa multimetra zmerajte výstupné napätie Vout operačného zosilňovača v rozsahu striedavého napätia. Potom pomocou jednoduchých výpočtov vieme určiť kapacitu meraného kondenzátora. Za predpokladu, že Vin je stabilných 100 mV a namerané Vout je 1 000 mV, podľa vyššie uvedeného vzorca je kapacitná impedancia Xc kondenzátora 7,96 Ω a potom je možné kapacitu kondenzátora vypočítať na základe kapacitného impedančného vzorca.
Väčšina súčasných digitálnych multimetrov používa vyššie uvedenú metódu na meranie kapacity. Kvôli rozdielu v hodnotách frekvencie, amplitúdy a odporu R medzi zdrojom sínusového signálu v tomto obvode a rozsahom kapacity digitálneho multimetra nie je možné priamo odčítať kapacitu. Zdroj signálu používaný pre typický digitálny multimeter je sínusový signál 40 mV/400 Hz a hodnota R sa tiež líši od hodnoty odporu uvedenej vyššie. Preto je výstupné napätie zosilňovača rovnaké ako nameraná kapacita a možno ho priamo odčítať. Napájacie napätie pre vyššie uvedený merací obvod je možné zvoliť ako ± 5V napätie.
