Perluasan Keupayaan Pengukuran Kapasitan dalam Multimeter Digital
1. Pengukuran kapasiti dalam talian
Mengikut sifat litar kamiran pembezaan, ukuran kapasitansi boleh ditukar kepada pengukuran voltan.
Bahagian teras litar CX/V menggunakan litar pembezaan songsang dan penyepaduan RC aktif yang mudah. Pengayun Wen menjana isyarat AC frekuensi tetap Vr, yang merangsang litar penukaran CX/V untuk mendapatkan voltan AC V0 (V1) berkadar dengan CX. Selepas ditapis oleh penapis laluan laluan -tertib kedua untuk membuang kekotoran di luar frekuensi tetap, voltan keluaran AC/DC V berkadar dengan CX diperolehi. Apabila isyarat AC Vr mengujakan litar CX/V, voltan keluaran penyepadu penyongsangan adalah
Iaitu, kapasitans yang diukur CX adalah berkadar dengan voltan keluaran C0, dengan itu mencapai penukaran CX → V. Untuk memadankan tahap asas kemuatan dengan tahap 2V multimeter digital, frekuensi ayunan pengayun Wen dipilih sebagai 400Hz, nilai voltan berkesan ialah 1V, R1 ditetapkan kepada 20k Ω, dan C1 ditetapkan kepada 0.1 μ F. R2 berbeza dari 200 ΩΩ -20k Ω -2k Ω -2k Ω Ω, sepadan dengan julat kapasiti terukur 20 μ F-2 μ F-200nF-20nF-2nF.
2. Ukur kapasitor kecil
Julat multimeter tiga setengah digit biasa untuk mengukur kemuatan ialah 2000pF hingga 20 μ F, dan ia tidak berkuasa untuk mengukur kapasitor kecil di bawah 1pF. Mengikut kaedah impedans kemuatan dan menggunakan isyarat frekuensi tinggi-, adalah mungkin untuk mengukur kapasitor kecil. Gambar rajah litar pengukuran ditunjukkan dalam Rajah 2. CX ialah kapasitans yang diukur, dan Rf ialah perintang suap balik pada hujung penyongsangan. Apabila kekerapan input bagi isyarat sinus Vi ialah f, galangan yang ditunjukkan pada CX dan keuntungan penguat kendalian ialah: apabila A dan Rf adalah malar, frekuensi isyarat sinus f adalah berkadar songsang dengan kapasitans yang diukur CX. Untuk mengukur kapasitor yang lebih kecil, gunakan isyarat frekuensi tinggi-untuk pengukuran.
Gambar rajah blok prinsip litar untuk mengukur ditunjukkan dalam Rajah 2 (b). Proses pengukuran adalah seperti berikut: isyarat sinus frekuensi tinggi-yang dijana oleh penjana isyarat frekuensi tinggi-digunakan pada kapasitor yang diukur, CX ditukar kepada galangan kemuatan Xc, dan kemudian Xc ditukar kepada isyarat voltan AC melalui penukaran C/ACV, dikuatkan oleh penguat, dan keluaran pengubah untuk pengasingan; Input lain bagi penyahmodulasi sensitif fasa ialah gelombang segi empat sama (iaitu isyarat penyahmodulasi) yang dihasilkan oleh gelombang sinus frekuensi tinggi-melalui penukar bentuk gelombang, dan kedua-dua isyarat input adalah frekuensi dan fasa yang sama. Isyarat penyahdudukan ditapis oleh penapis lulus-rendah untuk mendapatkan voltan DC yang berkadar dengan nilai CX kemuatan yang diukur, yang kemudiannya dihantar ke voltmeter DC untuk paparan terus hasil pengukuran. Penukar bentuk gelombang terdiri daripada pembanding silangan sifar dengan input penyongsangan, yang menukarkan gelombang sinus frekuensi tinggi 1MHz{11}}daripada pengayun Wen kepada gelombang persegi terbalik standard. Disebabkan fakta bahawa output penyahmodulasi sensitif fasa ialah voltan DC berdenyut yang mengandungi harmonik frekuensi tinggi-, penapis jenis π - digunakan untuk menapis komponen harmonik untuk mendapatkan keluaran voltan DC yang stabil dan malar. Akhir sekali, hantar nilai voltan purata yang sepadan kepada voltmeter DC. Untuk memadankan julat kapasitans asas dengan julat 2V multimeter digital, frekuensi isyarat sinus frekuensi tinggi{18}}dipilih sebagai 1MHz (parameter pengedaran harus dipertimbangkan jika frekuensi terlalu tinggi), nilai efektif voltan ialah 1V dan hasil darab faktor penguatan litar dan rintangan suap balik Rf ialah. Oleh itu, julat voltan DC multimeter digital ialah 200mV, sepadan dengan julat kapasitans 0.2pF, dan 200V sepadan dengan julat kapasitans 200pF. Julat ukuran ialah 10-4-102pF, dan resolusi ialah 10-4pF. Ketepatan pengukuran ialah
