Espansjoni tal-Funzjoni tal-Kejl tal-Kapaċitanza tal-Multimetru Diġitali
1. Kejl onlajn tal-kapaċità
Skont il-proprjetajiet ta 'ċirkwiti integrali differenzjali, il-kejl tal-kapaċità jista' jiġi kkonvertit f'kejl tal-vultaġġ.
Il-parti ċentrali taċ-ċirkwit CX/V tadotta ċirkwit ta 'divrenzjar invers u integrazzjoni RC attiv sempliċi. L-oxxillatur Wen jiġġenera sinjal AC ta 'frekwenza fissa Vr, li jeċita ċ-ċirkwit ta' konverżjoni CX/V biex jikseb vultaġġ AC V0 (V1) proporzjonali għal CX. Wara li tiġi ffiltrata minn filtru bandpass tat-tieni ordni biex tneħħi l-impuritajiet barra l-frekwenza fissa, jinkiseb il-vultaġġ tal-ħruġ AC/DC V proporzjonali għal CX. Meta s-sinjal AC Vr iċċitata ċ-ċirkwit CX/V, il-vultaġġ tal-ħruġ tal-integratur li jinverti huwa
Jiġifieri, il-kapaċità mkejla CX hija proporzjonali għall-vultaġġ tal-ħruġ C0, u b'hekk tinkiseb konverżjoni CX → V. Sabiex tqabbel il-livell bażiku tal-kapaċità mal-livell 2V tal-multimeter diġitali, il-frekwenza tal-oxxillazzjoni tal-oxxillatur Wen hija magħżula bħala 400Hz, il-valur tal-vultaġġ effettiv huwa 1V, R1 huwa ssettjat għal 20k Ω, u C1 huwa ssettjat għal 0.1 μ F. R2 tvarja minn 200 Ω -2k Ω -20kΩ -20kΩ -20kΩ -20kΩ -20kΩ -20kΩ -20kΩ -20kΩ -20kΩ -20kΩ -20kΩ għal firxa ta' kapaċità mkejla ta' 20 μ F-2 μ F-200nF-20nF-2nF.
2. Kejjel capacitors żgħar
Il-firxa ta 'multimeter tipiku ta' tliet ċifri u nofs għall-kejl tal-kapaċità hija 2000pF sa 20 μ F, u hija bla saħħa għall-kejl ta 'capacitors żgħar taħt 1pF. Skont il-metodu tal-impedenza tal-kapaċità u bl-użu ta 'sinjali ta' frekwenza għolja, huwa possibbli li jitkejlu capacitors żgħar. Id-dijagramma taċ-ċirkwit tal-kejl hija murija fil-Figura 2. CX hija l-kapaċità mkejla, u Rf hija r-reżistenza tar-reazzjoni fit-tarf tal-inverżjoni. Meta l-frekwenza tad-dħul tas-sinjal sine Vi hija f, l-impedenza ppreżentata fuq CX u l-gwadann tal-amplifikatur operattiv huma: meta A u Rf huma kostanti, il-frekwenza tas-sinjal sine f hija inversament proporzjonali għall-kapaċità mkejla CX. Biex tkejjel capacitors iżgħar, uża sinjali ta 'frekwenza għolja għall-kejl.
Id-dijagramma tal-blokk tal-prinċipju taċ-ċirkwit għall-kejl tidher fil-Figura 2 (b). Il-proċess tal-kejl huwa kif ġej: is-sinjal sine ta 'frekwenza għolja ġġenerat mill-ġeneratur tas-sinjal ta' frekwenza għolja huwa applikat għall-kapaċitatur imkejjel, CX jiġi kkonvertit f'impedenza tal-kapaċità Xc, u mbagħad Xc jiġi kkonvertit f'sinjal ta 'vultaġġ AC permezz ta' konverżjoni C/ACV, amplifikat b'amplifikatur, u l-output ta 'transformer ta' iżolament sensittivi jintbagħat demodulazzjoni ta 'fażi ta' demodulazzjoni; L-input l-ieħor tad-demodulatur sensittiv għall-fażi huwa mewġ kwadru (jiġifieri sinjal ta 'demodulazzjoni) ġġenerat minn mewġa sine ta' frekwenza għolja permezz ta 'konvertitur tal-forma tal-mewġ, u ż-żewġ sinjali ta' input huma tal-istess frekwenza u fażi. Is-sinjal demodulated huwa ffiltrat minn filtru low-pass biex jikseb vultaġġ DC proporzjonali għall-valur CX tal-kapaċità mkejla, li mbagħad jintbagħat lil voltmeter DC għall-wiri dirett tar-riżultat tal-kejl. Il-konvertitur tal-forma tal-mewġ jikkonsisti f'komparatur ta 'qsim żero b'inverting input, li jikkonverti l-mewġa sine standard ta' frekwenza għolja ta '1MHz mill-oxxillatur Wen f'mewġ kwadru maqlub standard. Minħabba l-fatt li l-output tad-demodulator sensittiv għall-fażi huwa vultaġġ DC pulsating li fih armoniċi ta 'frekwenza għolja, filtru tat-tip π jintuża biex jiffiltra l-komponenti armoniċi sabiex jikseb output ta' vultaġġ DC stabbli u kostanti.
Imbagħad ibgħat il-valur tal-vultaġġ medju korrispondenti lill-voltmetru DC. Sabiex tikkorrispondi l-firxa tal-kapaċità bażika mal-medda 2V tal-multimeter diġitali, il-frekwenza tas-sinjal sine ta 'frekwenza għolja hija magħżula bħala 1MHz (il-parametri tad-distribuzzjoni għandhom jiġu kkunsidrati jekk il-frekwenza hija għolja wisq), il-valur effettiv tal-vultaġġ huwa 1V, u l-prodott tal-fattur tal-amplifikazzjoni taċ-ċirkwit u r-reżistenza tal-feedback Rf huwa. Għalhekk, il-firxa tal-vultaġġ DC tal-multimetru diġitali hija 200mV, li tikkorrispondi għal firxa ta 'kapaċità ta' 0.2pF, u 200V tikkorrispondi għal firxa ta 'kapaċità ta' 200pF. Il-firxa tal-kejl hija 10-4-102pF, u r-riżoluzzjoni hija 10-4pF.
