Estensjoni tal-Funzjoni tal-Kejl tal-Kapaċitanza għal Multimetri Diġitali
1 Kejl tal-Kapaċitanza On-line
Ibbażat fuq il-karatteristiċi ta 'ċirkwiti differenzjali-integrali, il-kejl tal-kapaċità jista' jiġi kkonvertit f'kejl tal-vultaġġ.
Il-qalba taċ-ċirkwit tadotta ċirkwit differenzjali u integrali ta 'invertit RC attiv sempliċi għall-konverżjoni Cₓ/V. Oxxillatur Wien-bridge jiġġenera sinjal ta 'referenza AC Vᵣ ta' frekwenza fissa, li jeċita ċ-ċirkwit ta 'konverżjoni Cₓ/V u jipproduċi vultaġġ AC output V₀ (V₁) proporzjonali għall-kapaċità mkejla Cₓ. Wara li jiġi ffiltrat il-komponenti spurji barra l-medda ta' frekwenza fissa b'filtru tal-band-pass tat-tieni ordni, is-sinjal jgħaddi minn konvertitur AC/DC biex jagħti vultaġġ ta' output DC V proporzjonali għal Cₓ.
Meta s-sinjal AC Vᵣ isuq iċ-ċirkwit Cₓ/V, il-vultaġġ tal-ħruġ tal-amplifikatur li jinverti huwa proporzjonali għall-kapaċità mkejla Cₓ, u b'hekk tirrealizza l-konverżjoni Cₓ-to-V. Biex tqabbel il-firxa tal-kapaċità bażika mal-medda ta '2 V tal-multimetru diġitali, l-oxxillatur Wien-bridge huwa ssettjat biex jaħdem f'400 Hz b'vultaġġ ta' output RMS ta '1 V. R₁ huwa 20 kΩ u C₁ huwa 0.1 μF. R₂ jinbidel bejn 200 Ω, 2 kΩ, 20 kΩ, 200 kΩ u 2 MΩ, li jikkorrispondu għal meded ta 'kejl tal-kapaċità ta' 20 μF, 2 μF, 200 nF, 20 nF u 2 nF rispettivament.
2 Kejl ta' Kapaċità ta' valur Żgħir
Multimetri diġitali ordinarji ta' 3½ ċifri jipprovdu firxiet ta' kapaċità minn 2000 pF sa 20 μF u ma jistgħux ikejlu kapaċitajiet żgħar taħt 1 pF. Il-kejl ta' kapaċità żgħira jista' jiġi realizzat bil-metodu ta' reattanza kapaċità b'sinjali ta 'eċitazzjoni ta' frekwenza għolja. Iċ-ċirkwit tal-kejl huwa muri fil-Figura 2. Cₓ tindika l-kapaċità taħt test u Rբ huwa r-reżistenza tar-rispons fit-terminal ta 'inverting input. Meta sinjal ta 'input sinusojdali Vᵢ ta' frekwenzaftiġi applikata, tidher impedenza madwar Cₓ, u l-gwadann tal-amplifikatur operattiv jiġi determinat kif xieraq. Bil-gwadann ta 'amplifikatur fissAu r-reżistenza għall-feedback R, il-frekwenzaftas-sinjal sinusojdali huwa inversament proporzjonali għall-kapaċità mkejla Cₓ. Għalhekk, sinjali ta 'frekwenza għolja huma adottati għall-kejl ta' kapaċitanzi żgħar.
Id-dijagramma tal-blokk taċ-ċirkwit tal-kejl implimentat hija ppreżentata fil-Figura 2(b). Fil-proċedura tal-kejl: sinjal sinusojdali ta' frekwenza għolja ġġenerat minn oxxillatur ta' frekwenza għolja jiġi applikat għall-kapaċità Cₓ tal-apparat taħt test, li jikkonverti Cₓ f'reattanza kapaċità Xc. It-trasformazzjoni tal-vultaġġ AC għal AC tikkonverti Xc f'vultaġġ AC, li jiġi amplifikat u mitmugħ permezz ta 'transformer ta' iżolament għal demodulatur sensittiv għall-fażi. It-tieni input tad-demodulatur sensittiv għall-fażi huwa sinjal ta 'demodulazzjoni ta' mewġ kwadru, derivat mill-mewġ sine ta 'frekwenza għolja permezz ta' shaper tal-mewġ; iż-żewġ sinjali ta 'input jaqsmu frekwenza u fażi identiċi. Is-sinjal demodulat jiġi pproċessat minn filtru low-pass biex jikseb vultaġġ DC proporzjonali għal Cₓ, li jintbagħat lil voltmeter DC għal qari dirett tar-riżultat tal-kejl.
Il-wave shaper jikkonsisti minn komparatur ta' qsim taż-żero li jinverti, li jikkonverti l-mewġa sinusoitali ta' frekwenza għolja standard ta' 1 MHz mill-oxxillatur Wien-bridge f'referenza ta' mewġ kwadrat komplementari. Peress li l-output tad-demodulator sensittiv għall-fażi huwa vultaġġ DC pulsating li fih armoniċi ta 'ordni għoli, filtru tat-tip π huwa impjegat biex trażżan komponenti armoniċi u jagħti output DC stabbli u kostanti.
