Ce este contorul de capacitate: circuitul și funcționarea acestuia

Ce este contorul de capacitate: circuitul și funcționarea acestuia

Dispozitivul ca metru de capacitate este folosit pentru a măsura capacitatea. Acest contor este inventat de Ewald Georg Von Kleist (10 iunie 1700) și Pieter Van Musschenbroek (16 martie 1692) în 1975. Componentele utilizate pentru proiectarea capacității se numesc condensatori care pot fi folosiți aproape în toate dispozitivele electronice pentru stocarea sarcinii electrice. Condensatorul cu o capacitate mare va stoca mai multă încărcare. Sunt disponibile diferite tipuri de contoare de capacitate, care vă permit să măsurați capacitatea direct între 0.1 Pico farad și 20 microfarade. Unitatea de capacitate este farad reprezentată de o literă „F”. Există mai multe metode de măsurare a capacității, dar cea mai precisă metodă este metoda bridge. Acest articol discută o prezentare generală a contorului de capacitate.

Ce este contorul de capacitate?

Definiție: Condensatoarele sunt foarte frecvente în componentele de bază ale oricărui dispozitiv electronic, este o componentă electronică pasivă cu două terminale, care pot stoca energie în câmpul electric, iar capacitatea condensatorului este o capacitate. Capacimetrul este un tip de instrument electronic de testare utilizat pentru măsurarea condensatorului în farade. Există mai multe metode de măsurare a capacității, dar cea mai precisă metodă este metoda bridge.




Principiul de lucru al contorului de capacitate

La capacitatea măsurată, tensiunea de excitație de referință este aplicată pentru măsurare. În figura de mai jos capacitatea necunoscută este amplificată de amplificator . Diagrama bloc a contorului de capacitate este prezentată în figura de mai jos.



Diagrama bloc a contorului de capacitate

Diagrama bloc a contorului de capacitate

Diagrama bloc a contorului de capacitate (CM) constă dintr-un amplificator, capacitate necunoscută, generator de tensiune de referință, referință de ceas, multiplexor, amplificator de sarcină și generatoare, integrator și comparator. Amplificatorul de încărcare, generatorul de încărcare X16 și generatorul de încărcare X1 sunt însumate și date integratorului.



Ieșirea integratorului este dată ca intrare la comparator, ceea ce face comparatorul înseamnă că monitorizează integratorul și controlează generatoarele de încărcare X1 și X16 pentru a menține ieșirea integratorului la 0V. Generatorul de excitație și generatorul de încărcare X1 utilizează ambele referințe de tensiune.

Circuit de măsurare a capacității liniare utilizând 555IC

Temporizatorul IC 555 este utilizat pentru a genera unde pătrate cu frecvența și ciclul de funcționare dorit și este, de asemenea, utilizat în alte scopuri. Cele două op-amp, tranzistorul (care acționează ca un comutator) și divizorul de potențial (cele trei rezistențe sunt conectate în serie este un divizor de potențial). Un capăt al divizorului potențial asigură tensiunea de alimentare și un alt capăt este împământat, cele trei rezistențe din divizorul potențial sunt egale.


Tensiunea VC este conectată la un condensator, care se poate încărca sau descărca periodic. Un terminal al condensatorului este conectat la masă, iar celălalt terminal poate fi încărcat sau descărcat. Diagrama internă a circuitului contorului de capacitate liniară a temporizatorului IC555 este prezentată mai jos.



Circuitul contorului de capacitate liniară

Circuitul contorului de capacitate liniară

Cei doi amplificatori operaționali din timerul IC555 au două terminale de intrare, ieșirea primului amplificator operațional este 1 (logic) când VC mai mare de 2/3 V și a doua ieșire amplificator operațional este 1 când VC este mai mică decât V / 3 . Cele două amplificatoare op sunt conectate la flip-flop SR. Într-un flip-flop, Q va fi „1”, atunci când VC depășește 2v / 3 în mod similar, Q va fi „0” atunci când VC scade sub v / 3.

Dacă VC se află între 2v / 3 și v / 3 (2v / 3> VC> v / 3), atunci valoarea „Q” nu se va schimba, deoarece ieșirile amplificatorilor de operare sunt zero atunci când VC se află între aceste două valori. Majoritatea lucrurilor, amplificatoarele operaționale, divizorul de potențial, tranzistorul, flipflopul SR sunt de fapt în interiorul cronometrului IC555. Graficele VC și Q sunt prezentate în figura de mai jos.

Parcele de încărcare și descărcare

parcele de încărcare și descărcare

Timp de pornire și oprire din parcele

Timp de încărcare: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)

Unde VC este tensiunea pe condensator

V / 3 este punctul de plecare

2V / 3 este creșterea țintă

Timpul constant (τ) = (RA + RB) * C

Când încărcarea este terminată, 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 = 0,693 * (RA + RB) C

Timp de descărcare: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C

La momentul t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3

Apoi e-t2 / RB * C = 1/2

et2 / RB * C = 2

t2 / RB * C = ln2 = 0,693

t2 = RB * C (0,693)

Așa se face Timer IC555 lucrări. Circuitul de bază pentru contorul de capacitate este prezentat mai jos. Luați un condensator și încărcați-l până la o tensiune fixă ​​„V” și conectați celălalt capăt la pământ.

Contor de capacitate de bază

Contor de capacitate de bază

Când K este la P1, C este încărcat cu Q = CV

Când K este la P2, C este descărcat cu Q = CV

Sarcina care curge prin contor în fiecare secundă = f * Q

Curentul mediu prin contor = f * Q = f * C * V

Citirea contorului = f * C * V, când f și V sunt constante, citirea contorului este liniar proporțională cu capacitatea condensatorului.

Știm că încărcarea (Q) = CV dacă aplicăm tensiune fixă, atunci cantitatea de încărcare pe care o va deține condensatorul, care depinde de valoarea capacității condensatorului. Dacă capacitatea este mai mare, sarcina va fi mai mare.

Întreținerea contorului de capacitate

Întreținerea acestui contor este

  • Contorul trebuie să fie ferit de apă și praf
  • Nu utilizați contoare la temperaturi ridicate
  • Nu utilizați contoare în locuri magnetice puternice
  • Nu utilizați lichide sau detergenți pentru a șterge contoare

Caracteristici

Caracteristicile contorului digital de capacitate sunt

  • Ușor de citit valorile de măsurare
  • Precizie ridicată
  • De asemenea, sub câmpul magnetic puternic sunt posibile măsurători
  • Foarte fiabil
  • Foarte durabil
  • Ușoare

Specificații contor de capacitate digitală

Specificațiile contorului digital de capacitate sunt

Afişa: LCD

Gamă: Gama contorului digital este de la 0,1 PF la 20 mF

Baterie: 9 volți și durata de viață a bateriei alcaline este de aproximativ 200 ore, iar durata de viață a bateriei zinc-carbon este de aprox. 100 de ore

Temperatura de Operare: Temperatura de funcționare a CM digital este de la 00C la 400C

Umiditate de funcționare: Umiditatea de funcționare a CM digital este de 80% MAX.R.H

Avantaje

Avantajele contorului de capacitate sunt

  • Cerințele hardware sunt mai mici în contoare de capacitate bazate pe Arduino
  • Construcție simplă
  • De dimensiuni mici
  • Greutate mai mică

Întrebări frecvente

1). Cum se măsoară capacitatea?

Majoritatea dispozitivelor electronice conțin un condensator pentru stocarea energiei electrice. Capacitatea de stocare a unui condensator este cunoscută sub numele de capacitate care este măsurată în Farad (F).

2). Care este cel mai bun tester de condensatori?

Unul dintre cei mai buni testeri de condensatori este Honeytek A6013L, gama sa este de la 200 Pico farad la 20 microfarade.

3). Ce instrument măsoară capacitatea?

Contorul LCR este un tip de instrument electronic de testare utilizat pentru măsurarea capacității componentelor electronice.

4). Cu ce ​​este egală capacitatea?

Capacitatea este egală cu raportul dintre sarcină și tensiune. Se exprimă ca C = Q / V.

  • Unde C este capacitatea
  • Q este sarcina stocată, măsurată în coulombi (C)
  • V este tensiunea pe condensator, măsurată în volți (V)

5). Ce este capacitatea Q?

Raportul dintre reactanța condensatorului (XC) și efectiv rezistenţă (R) este definit ca un factor de calitate capacitate sau capacitate Q. Este exprimat ca Q = XC / R.

În acest articol, prezentarea generală a capacimetrului, contor de capacitate liniară Utilizarea cronometrului IC555 este discutată despre caracteristicile, avantajele, specificațiile și întreținerea acestui contor. Iată o întrebare pentru dvs., care este diferența dintre condensator și capacitate?