Η συσκευή όπως ο μετρητής χωρητικότητας χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της χωρητικότητας. Αυτός ο μετρητής εφευρέθηκε από τους Ewald Georg Von Kleist (10 Ιουνίου 1700) και Pieter Van Musschenbroek (16 Μαρτίου 1692) το 1975. Τα εξαρτήματα που χρησιμοποιούνται για το σχεδιασμό της χωρητικότητας ονομάζονται πυκνωτές που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σχεδόν σε όλες τις ηλεκτρονικές συσκευές για την αποθήκευση ηλεκτρικού φορτίου. Ο πυκνωτής με μεγάλη χωρητικότητα αποθηκεύει περισσότερη φόρτιση. Υπάρχουν διαφορετικοί τύποι μετρητών χωρητικότητας που σας επιτρέπουν να μετρήσετε την χωρητικότητα απευθείας μεταξύ 0,1 Pico farad και 20 microfarads. Η μονάδα χωρητικότητας αντιπροσωπεύεται από το γράμμα «F». Υπάρχουν αρκετές μέθοδοι για τη μέτρηση της χωρητικότητας, αλλά η πιο ακριβής μέθοδος είναι η μέθοδος γέφυρας. Αυτό το άρθρο περιγράφει μια επισκόπηση του μετρητή χωρητικότητας.
Τι είναι ο μετρητής χωρητικότητας;
Ορισμός: Οι πυκνωτές είναι πολύ συνηθισμένοι σε βασικά εξαρτήματα σε οποιαδήποτε ηλεκτρονική συσκευή, είναι ένα παθητικό ηλεκτρονικό εξάρτημα δύο τερματικών που μπορούν να αποθηκεύουν ενέργεια στο ηλεκτρικό πεδίο και η χωρητικότητα του πυκνωτή είναι χωρητικότητα. Ο μετρητής χωρητικότητας είναι ένας τύπος ηλεκτρονικού οργάνου δοκιμής που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση του πυκνωτή σε farads. Υπάρχουν αρκετές μέθοδοι για τη μέτρηση της χωρητικότητας, αλλά η πιο ακριβής μέθοδος είναι η μέθοδος γέφυρας.
Αρχή εργασίας μετρητή χωρητικότητας
Στη μετρούμενη χωρητικότητα, εφαρμόζεται η τάση διέγερσης αναφοράς για τη μέτρηση. Στο παρακάτω σχήμα η άγνωστη χωρητικότητα ενισχύεται από το ενισχυτής . Το μπλοκ διάγραμμα του μετρητή χωρητικότητας φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Διάγραμμα μπλοκ του μετρητή χωρητικότητας
Το μπλοκ διάγραμμα του μετρητή χωρητικότητας (CM) αποτελείται από έναν ενισχυτή, άγνωστη χωρητικότητα, γεννήτρια τάσης αναφοράς, αναφορά ρολογιού, πολυπλέκτη, ενισχυτή φόρτισης και γεννήτριες, ολοκληρωτή και συγκριτή. Ο ενισχυτής φόρτισης, η γεννήτρια φόρτισης X16 και η γεννήτρια φόρτισης X1 αθροίζονται και δίνονται στον ολοκληρωτή.
Η έξοδος ολοκληρωτή δίνεται ως είσοδος στον συγκριτή, αυτό που κάνει ο συγκριτής σημαίνει ότι παρακολουθεί τον ολοκληρωτή και ελέγχει τις γεννήτριες φόρτισης X1 και X16 για να διατηρήσει την έξοδο του ολοκληρωτή στα 0V. Η γεννήτρια διέγερσης και η γεννήτρια φόρτισης X1 χρησιμοποιούν και τα δύο αναφορά τάσης.
Κύκλωμα γραμμικής χωρητικότητας χωρητικότητας 555IC
Ο χρονιστής IC 555 χρησιμοποιείται για τη δημιουργία τετραγωνικών κυμάτων με την επιθυμητή συχνότητα και τον επιθυμητό κύκλο λειτουργίας και χρησιμοποιείται επίσης για άλλους σκοπούς. Τα δύο op-amp, τρανζίστορ (που λειτουργεί ως διακόπτης) και ο δυνητικός διαχωριστής (οι τρεις αντιστάσεις συνδέονται εν σειρά είναι ένας δυνητικός διαχωριστής). Το ένα άκρο του δυνητικού διαχωριστή παρέχει τάση τροφοδοσίας και ένα άλλο άκρο γειωμένο, οι τρεις αντιστάσεις στο δυνητικό διαχωριστικό είναι ίσες.
Η τάση VC συνδέεται με έναν πυκνωτή, ο οποίος μπορεί να φορτίζει ή να εκφορτώνει περιοδικά. Ο ένας ακροδέκτης του πυκνωτή συνδέεται με τη γείωση και ο άλλος ακροδέκτης μπορεί να πάρει φόρτιση ή εκφόρτιση. Το εσωτερικό διάγραμμα του κυκλώματος μετρητή γραμμικής χωρητικότητας χρονοδιακόπτη IC555 φαίνεται παρακάτω.
Κύκλωμα μετρητή γραμμικής χωρητικότητας
Οι δύο λειτουργικοί ενισχυτές στο χρονόμετρο IC555 έχουν δύο τερματικά εισόδου, η έξοδος του πρώτου op-amp είναι 1 (λογική) όταν το VC είναι μεγαλύτερο από 2/3 V και η δεύτερη έξοδος op-amp είναι 1 όταν το VC είναι μικρότερο από V / 3 . Οι δύο op-amp συνδέονται με SR flip-flop. Σε ένα flip-flop, το Q θα είναι «1», όταν το VC υπερβαίνει τα 2v / 3 παρόμοια, το Q θα είναι «0» όταν το VC πηγαίνει κάτω από v / 3.
Εάν το VC βρίσκεται μεταξύ 2v / 3 και v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), τότε η τιμή 'Q' δεν θα αλλάξει, επειδή οι έξοδοι των op-amp είναι μηδενικές όταν το VC βρίσκεται μεταξύ αυτών των δύο τιμών. Τα περισσότερα πράγματα, οι λειτουργικοί ενισχυτές, ο διαχωριστής δυναμικού, το τρανζίστορ, το SR flipflop βρίσκονται στην πραγματικότητα μέσα στο χρονόμετρο IC555. Οι γραφικές παραστάσεις των VC και Q φαίνονται στο παρακάτω σχήμα.
χάρτες φόρτισης και εκφόρτισης
Χρόνος ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ και ΑΠΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗΣ από τα Οικόπεδα
Χρόνος φόρτισης: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Όπου VC είναι η τάση στον πυκνωτή
Το V / 3 είναι το σημείο εκκίνησης
2V / 3 είναι η αύξηση στόχου
Σταθερή ώρα (τ) = (RA + RB) * C
Όταν ολοκληρωθεί η φόρτιση, e - t1 / (RA + RB) C = 1/2
e t1 / (RA + RB) C = 2
t1 * (RA + RB) * C = LN2
t1 * (RA + RB) * C = 0,693
t1 = 0,669 * (RA + RB) Γ
Χρόνος απαλλαγής: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C
Τη στιγμή t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Στη συνέχεια, e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,669
t2 = RB * C (0,669)
Ετσι Χρονόμετρο IC555 έργα. Το βασικό κύκλωμα για τον μετρητή χωρητικότητας φαίνεται στα παρακάτω. Πάρτε έναν πυκνωτή και φορτίστε τον σε μια σταθερή τάση «V» και συνδέστε το άλλο άκρο στο έδαφος.
Βασικός μετρητής χωρητικότητας
Όταν το Κ είναι στο P1, το C χρεώνεται με Q = CV
Όταν το Κ είναι στο P2, το C αποφορτίζεται με Q = CV
Το φορτίο που ρέει μέσω του μετρητή κάθε δευτερόλεπτο = f * Q
Το μέσο ρεύμα μέσω του μετρητή = f * Q = f * C * V
Η ένδειξη του μετρητή = f * C * V, όταν τα f και V είναι σταθερά, η μέτρηση του μετρητή είναι γραμμικά ανάλογη με την χωρητικότητα του πυκνωτή.
Γνωρίζουμε ότι το φορτίο (Q) = CV αν εφαρμόσουμε σταθερή τάση τότε το ποσό φόρτισης που θα κρατήσει ο πυκνωτής, αυτό εξαρτάται από την τιμή χωρητικότητας του πυκνωτή. Εάν η χωρητικότητα είναι μεγαλύτερη, η χρέωση θα είναι μεγαλύτερη.
Συντήρηση του μετρητή χωρητικότητας
Η συντήρηση αυτού του μετρητή είναι
- Ο μετρητής πρέπει να διατηρείται μακριά από νερό και σκόνη
- Μην χρησιμοποιείτε τους μετρητές σε υψηλές θερμοκρασίες
- Μην χρησιμοποιείτε τους μετρητές σε ισχυρά μαγνητικά μέρη
- Μην χρησιμοποιείτε τα υγρά ή τα απορρυπαντικά για να σκουπίσετε τους μετρητές
Χαρακτηριστικά
Τα χαρακτηριστικά του μετρητή ψηφιακής χωρητικότητας είναι
- Εύκολη ανάγνωση των τιμών μέτρησης
- Υψηλή ακρίβεια
- Κάτω από το ισχυρό μαγνητικό πεδίο είναι επίσης δυνατές οι μετρήσεις
- Εξαιρετικά αξιόπιστο
- Πολύ ανθεκτικό
- Πυγμάχος ελαφρού βάρους
Προδιαγραφές μετρητή ψηφιακής χωρητικότητας
Οι προδιαγραφές του ψηφιακού μετρητή χωρητικότητας είναι
Απεικόνιση: οθόνη υγρού κρυστάλλου
Εύρος: Το εύρος του ψηφιακού μετρητή είναι από 0,1 PF έως 20 mF
Μπαταρία: 9 βολτ και η διάρκεια ζωής της αλκαλικής μπαταρίας είναι περίπου 200 ώρες και η διάρκεια ζωής της μπαταρίας ψευδαργύρου-άνθρακα είναι περίπου. 100 ώρες
Θερμοκρασία λειτουργίας: Η θερμοκρασία λειτουργίας του ψηφιακού CM είναι 00C έως 400C
Υγρασία λειτουργίας: Η υγρασία λειτουργίας του ψηφιακού CM είναι 80% MAX.R.H
Πλεονεκτήματα
Τα πλεονεκτήματα του μετρητή χωρητικότητας είναι
- Οι απαιτήσεις υλικού είναι λιγότερο σε μετρητές χωρητικότητας με βάση το Arduino
- Απλή κατασκευή
- Μικρό σε μέγεθος
- Λιγότερο βάρος
Συχνές ερωτήσεις
1). Πώς μετράται η χωρητικότητα;
Οι περισσότερες από τις ηλεκτρονικές συσκευές περιέχουν έναν πυκνωτή για την αποθήκευση ηλεκτρικής ενέργειας. Η ικανότητα αποθήκευσης ενός πυκνωτή είναι γνωστή ως χωρητικότητα που μετράται σε Farad (F).
2). Ποιος είναι ο καλύτερος ελεγκτής πυκνωτών;
Ένας από τους καλύτερους ελεγκτές πυκνωτών είναι το Honeytek A6013L, το εύρος του κυμαίνεται από 200 Pico farad έως 20 microfarads.
3). Τι όργανο μετρά την χωρητικότητα;
Ο μετρητής LCR είναι ένας τύπος ηλεκτρονικού οργάνου δοκιμής που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της χωρητικότητας των ηλεκτρονικών εξαρτημάτων.
4). Τι είναι η χωρητικότητα;
Η χωρητικότητα ισούται με την αναλογία φόρτισης και τάσης. Εκφράζεται ως C = Q / V.
- Όπου C είναι η χωρητικότητα
- Q είναι το φορτίο που αποθηκεύεται, μετριέται σε coulombs (C)
- V είναι η τάση στον πυκνωτή, μετρούμενη σε βολτ (V)
5). Τι είναι η χωρητικότητα Q;
Ο λόγος της αντίδρασης του πυκνωτή (XC) και του αποτελεσματικού αντίσταση (R) ορίζεται ως χωρητικότητα συντελεστή ποιότητας ή χωρητικότητα Q. Εκφράζεται ως Q = XC / R.
Σε αυτό το άρθρο, η επισκόπηση του μετρητή χωρητικότητας, γραμμικός μετρητής χωρητικότητας συζητείται η χρήση χρονοδιακόπτη IC555, τα χαρακτηριστικά, τα πλεονεκτήματα, οι προδιαγραφές και η συντήρηση αυτού του μετρητή. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, ποια είναι η διαφορά μεταξύ του πυκνωτή και της χωρητικότητας;
