Circuito prático de medição de capacitância com multímetro de ponteiro
Para usar um multímetro de ponteiro para avaliar a qualidade de um capacitor de 400 microfarad, você pode medir os dois pinos do capacitor com a faixa de resistência apropriada do multímetro e determinar a qualidade do capacitor com base na amplitude da oscilação do ponteiro. Geralmente, um bom ponteiro de capacitor pode apontar para o valor máximo (ou próximo do valor máximo). Se o capacitor quebrar e estiver danificado, o ponteiro aponta para o valor mínimo. Se o ponteiro permanecer em um determinado valor no meio, indica que o capacitor está com algum vazamento. Se o questionador quiser medir a capacitância do capacitor com um multímetro de ponteiro normal, ele pode usar o amplificador operacional LM358 para conectar o circuito conforme mostrado na figura a seguir para medir a capacitância de um capacitor de 400 microfarads.
Na figura, A é o amplificador operacional duplo de baixa potência LM358, que usa um amplificador operacional interno conectado para formar um amplificador proporcional inversor. O fator de amplificação de malha fechada deste circuito é - (R/Xc), onde Xc é a impedância da capacitância do capacitor medido. Sabemos que a impedância de capacitância Xc de um capacitor é 1/2 π fC. Se a frequência f for 50 Hz e C for 400 microfarads, a impedância da capacitância Xc é 7,96 Ω.
Ao medir a capacidade de um capacitor de 400 microfarad, podemos usar um transformador de potência de 6 V para dividir a saída de tensão CA de 6 V de seu secundário em uma onda senoidal de 100 mV/50 Hz através de um resistor como fonte de sinal. Conecte o capacitor de 400 microfarad à posição C no diagrama e use um multímetro de ponteiro para medir a tensão de saída Vout do amplificador operacional na faixa de tensão CA. Então, através de cálculos simples, podemos determinar a capacidade do capacitor medido. Supondo que Vin seja 100mV estável e o Vout medido seja 1000mV, de acordo com a fórmula acima, a impedância de capacitância Xc do capacitor é 7,96 Ω, e então a capacitância do capacitor pode ser calculada com base na fórmula de impedância de capacitância.
A maioria dos multímetros digitais atuais usa o método acima para medir a capacitância. Devido à diferença nos valores de frequência, amplitude e resistência R entre a fonte do sinal de onda senoidal neste circuito e a faixa de capacitância do multímetro digital, não é possível ler diretamente a capacitância. A fonte de sinal usada para um multímetro digital típico é um sinal de onda senoidal de 40mV/400Hz, e o valor de R também é diferente do valor de resistência mencionado acima. Portanto, a tensão de saída do amplificador é igual à capacitância medida e pode ser lida diretamente. A tensão da fonte de alimentação para o circuito de medição acima pode ser selecionada como tensão de ± 5V.
