A expansão da função de medição de capacitância dos multímetros digitais
1. Medição online de capacitância
De acordo com as propriedades dos circuitos integrais diferenciais, a medição da capacitância pode ser convertida em medição de tensão.
A parte central do circuito CX/V adota um circuito de integração e diferenciação inversa RC ativo simples. O oscilador Wen gera um sinal AC de frequência fixa Vr, que excita o circuito de conversão CX/V para obter uma tensão AC V0 (V1) proporcional a CX. Depois de ser filtrado por um filtro passa-banda de segunda ordem para remover impurezas fora da frequência fixa, a tensão de saída CA/CC V proporcional a CX é obtida. Quando o sinal AC Vr excita o circuito CX/V, a tensão de saída do integrador inversor é
Ou seja, a capacitância medida CX é proporcional à tensão de saída C0, conseguindo assim a conversão CX → V. Para combinar o nível básico de capacitância com o nível de 2V do multímetro digital, a frequência de oscilação do oscilador Wen é selecionada como 400Hz, o valor de tensão efetiva é 1V, R1 é definido como 20k Ω e C1 é definido como 0,1 μ F. R2 varia de 200 Ω -2k Ω -20k Ω -200k Ω -2M Ω, correspondendo a uma faixa de capacitância medida de 20 μ F-2 μ F-200nF-20nF-2nF.
2. Meça pequenos capacitores
A faixa de um multímetro típico de três dígitos e meio para medir capacitância é de 2.000pF a 20 μF e é impotente para medir pequenos capacitores abaixo de 1pF. De acordo com o método de impedância de capacitância e utilizando sinais de alta-frequência, é possível medir pequenos capacitores. O diagrama do circuito de medição é mostrado na Figura 2. CX é a capacitância medida e Rf é o resistor de feedback na extremidade inversora. Quando a frequência de entrada do sinal senoidal Vi é f, a impedância apresentada em CX e o ganho do amplificador operacional são: quando A e Rf são constantes, a frequência do sinal senoidal f é inversamente proporcional à capacitância medida CX. Para medir capacitores menores, use sinais-de alta frequência para medição.
