Espansjoni tal-funzjoni tal-kejl tal-kapaċità tal-multimetru diġitali
Multimetri diġitali komuni ta 'tliet ċifri u nofs jew erba' ċifri u nofs huma mgħammra b'funzjonijiet ta 'kejl tal-kapaċità, iżda l-firxa tal-kejl hija dejqa u l-eżattezza tal-kejl hija baxxa, u ġeneralment ma jkollhomx kejl onlajn funzjonijiet. Dan l-artikolu jiddiskuti kif testendi dawn il-kapaċitajiet.
1. Kejl onlajn tal-kapaċità
Skont il-proprjetajiet taċ-ċirkwit differenzjali u integrali, il-kejl tal-kapaċità jista 'jiġi kkonvertit f'kejl tal-vultaġġ.
Il-parti tal-qalba taċ-ċirkwit, CX/V, tuża ċirkwit differenzjali ta 'inverżjoni u integrazzjoni ta' RC attiv sempliċi. L-oxxillatur Venturi jiġġenera sinjal AC ta 'frekwenza fissa Vr, li jeċita ċ-ċirkwit ta' konverżjoni CX/V u jikseb vultaġġ AC V0 (V1) proporzjonali għal CX. Huwa ffiltrat minn filtru band-pass tat-tieni ordni biex jiffiltra l-vultaġġi minbarra l-frekwenza fissa. Wara li jitneħħa l-imbarazz, il-vultaġġ tal-ħruġ DC V proporzjonali għal CX jinkiseb wara AC/DC. Meta s-sinjal AC Vr eċita ċ-ċirkwit CX/V, il-vultaġġ tal-ħruġ tal-integratur li jinverti
Jiġifieri, il-kapaċità mkejla CX hija proporzjonali għall-vultaġġ tal-ħruġ C{{0}}, u b'hekk tinkiseb konverżjoni CX→V. Sabiex il-firxa bażika tal-kapaċitatur tikkorrispondi mal-firxa 2V tal-multimeter diġitali, agħżel il-frekwenza tal-oxxillazzjoni tal-oxxillatur Venturi bħala 400Hz, il-valur tal-vultaġġ effettiv bħala 1V, R1 bħala 20kΩ, u C1 bħala 0.1μF. R2 jinbidel minn 200Ω-2kΩ-20kΩ{-200kΩ-2MΩ, u l-firxa tal-kapaċità tal-kejl korrispondenti hija 20μF-2μF-200nF{ {18}}nF-2nF.
2. Kejjel kapaċità żgħira
Il-firxa tal-kejl tal-multimeter diġitali ġenerali ta 'tliet ċifri u nofs għall-kejl tal-kapaċità hija 2000pF ~ 20μF. Huwa bla saħħa biex ikejjel capacitances ċkejkna taħt 1pF. Skont il-metodu ta 'reattanza abilità u bl-użu ta' sinjali ta 'frekwenza għolja, il-kejl ta' kapaċità żgħira jista 'jiġi realizzat. Id-dijagramma taċ-ċirkwit tal-kejl hija murija fil-Figura 2. CX hija l-kapaċità mkejla, Rf hija r-reżistenza tar-reazzjoni tat-terminal li taqleb. Meta jiddaħħal is-sinjal sinusojdali Vi bi frekwenza f, l-impedenza ppreżentata fuq CX u l-qligħ tal-amplifikatur operattiv huma: Meta A u Rf huma kostanti, il-frekwenza tas-sinjal sinusojdali f hija inversament proporzjonali għall-kapaċità mkejla CX. Biex jitkejlu capacitances iżgħar, jintużaw kejl ta 'sinjal ta' frekwenza għolja.
Id-dijagramma tal-blokka tal-prinċipju taċ-ċirkwit għar-realizzazzjoni tal-kejl tidher fil-Figura 2(b). Il-proċess tal-kejl huwa: is-sinjal sinusojdali ta 'frekwenza għolja ġġenerat mill-ġeneratur tas-sinjal ta' frekwenza għolja huwa applikat għall-kapaċitatur imkejjel, CX jiġi kkonvertit f'reattanza kapaċità Xc, u mbagħad Xc jiġi kkonvertit f'sinjal ta 'vultaġġ AC permezz ta' konverżjoni C / ACV, li hija amplifikata mill-amplifikatur u l-output mit-transformer ta 'iżolament. Tintbagħat lid-demodulatur sensittiv għall-fażi għad-demodulazzjoni; l-input l-ieħor tad-demodulator sensittiv għall-fażi huwa l-mewġ kwadru (jiġifieri, is-sinjal tad-demodulazzjoni) ġġenerat mill-mewġa sine ta 'frekwenza għolja permezz tal-konvertitur tal-forma tal-mewġ. Iż-żewġ sinjali ta 'input għandhom l-istess frekwenza u fażi. Is-sinjal demodulated huwa ffiltrat minn filtru low-pass biex jikseb vultaġġ DC proporzjonali għall-valur CX tal-kapaċità mkejla, u jintbagħat lil voltmeter DC biex juri direttament ir-riżultat tal-kejl. Il-konvertitur tal-forma tal-mewġ jikkonsisti minn komparatur ta 'qsim żero b'input ta' invertir, li jikkonverti mewġa sine 1MHz ta 'frekwenza għolja standard minn oxxillatur Wien f'mewġ kwadru maqlub standard. Peress li l-output tad-demodulator sensittiv għall-fażi huwa vultaġġ DC pulsating li fih armoniċi ta 'frekwenza għolja, sabiex tinkiseb output ta' vultaġġ DC stabbli u kostanti, jintuża filtru tat-tip π biex jiffiltra l-komponenti armoniċi. Fl-aħħarnett, il-vultaġġ medju korrispondenti jintbagħat lill-voltmetru DC. Sabiex il-firxa bażika tal-kapaċitatur tikkorrispondi mal-medda 2V tal-multimetru diġitali, il-frekwenza tas-sinjal sinusojdali ta 'frekwenza għolja hija magħżula bħala 1MHz (jekk il-frekwenza hija għolja wisq, il-parametru tad-distribuzzjoni għandu jitqies), il-valur effettiv tal-vultaġġ huwa 1V, u l-prodott tal-fattur ta 'amplifikazzjoni taċ-ċirkwit u r-reżistenza tal-feedback Rf huwa, għalhekk Il-firxa tal-vultaġġ DC tal-multimetru diġitali ta' 200mV tikkorrispondi għal firxa ta 'kapaċità ta' 0.2pF, u firxa ta 'kapaċità ta' 200V jikkorrispondi għal 200pF. Il-firxa tal-kejl hija 10-4~102pF, u r-riżoluzzjoni hija 10-4pF.
