Проширење функције за мерење капацитета за дигиталне мултиметре
1. Онлине мерење капацитивности
Према особинама диференцијалних интегралних кола, мерење капацитивности се може претворити у мерење напона.
Основни део кола ЦКС/В усваја једноставно активно РЦ инверзно коло за диференцијацију и интеграцију. Вен осцилатор генерише АЦ сигнал Вр фиксне фреквенције, који побуђује ЦКС/В коло за конверзију да би се добио наизменични напон В0 (В1) пропорционалан ЦКС. Након што се филтрира помоћу пропусног филтера другог реда ради уклањања нечистоћа изван фиксне фреквенције, добија се АЦ/ДЦ излазни напон В пропорционалан ЦКС. Када АЦ сигнал Вр побуђује ЦКС/В коло, излазни напон инвертног интегратора је
Односно, измерени капацитет ЦКС је пропорционалан излазном напону Ц0, чиме се постиже конверзија ЦКС → В. Да би се основни ниво капацитивности ускладио са нивоом од 2В дигиталног мултиметра, фреквенција осцилатора Вен осцилатора је изабрана на 400Хз, ефективна вредност напона је 1В, Р1 је подешен на 20к Ω, а Ц1 је подешен на 0,1 μФ. Р2 варира од 200 Ω -20к Ω -2к Ω -2к Ω Ω, што одговара опсегу мерене капацитивности од 20 μ F-2 μ Ф-200нФ-20нФ-2нФ.
2. Измерите мале кондензаторе
Опсег типичног троипоцифреног мултиметра за мерење капацитивности је од 2000пФ до 20 μФ, а немоћан је за мерење малих кондензатора испод 1пФ. Према методи капацитивне импедансе и коришћењем високофреквентних сигнала могуће је мерити мале кондензаторе. Шема мерног кола је приказана на слици 2. ЦКС је измерени капацитет, а Рф је отпорник повратне спреге на инвертном крају. Када је улазна фреквенција синусног сигнала Ви ф, импеданса представљена на ЦКС и појачање операционог појачавача су: када су А и Рф константни, фреквенција синусног сигнала ф је обрнуто пропорционална измереној капацитивности ЦКС. За мерење мањих кондензатора користите високофреквентне сигнале за мерење.
Блок шема принципа кола за мерење приказана је на слици 2 (б). Процес мерења је следећи: високофреквентни синусни сигнал који генерише високофреквентни генератор сигнала се примењује на измерени кондензатор, ЦКС се претвара у импедансу капацитивности Ксц, а затим се Ксц претвара у сигнал наизменичног напона кроз Ц/АЦВ конверзију, појачава појачавач, а излаз из изолационог фазног трансформатора се шаље на демо фазни трансформатор; Други улаз фазно осетљивог демодулатора је квадратни талас (тј. демодулациони сигнал) који генерише високофреквентни синусни талас кроз претварач таласног облика, а два улазна сигнала су исте фреквенције и фазе. Демодулисани сигнал се филтрира помоћу нископропусног филтера да би се добио једносмерни напон пропорционалан измереној вредности ЦКС капацитивности, који се затим шаље на ДЦ волтметар за директан приказ резултата мерења. Конвертор таласног облика се састоји од компаратора укрштања нуле са инвертујућим улазом, који претвара стандардни синусни талас високе фреквенције од 1МХз из Вен осцилатора у стандардни обрнути квадратни талас. Због чињенице да је излаз фазно осетљивог демодулатора пулсирајући једносмерни напон који садржи високофреквентне хармонике, филтер типа π се користи за филтрирање хармонских компоненти како би се добио стабилан и константан излаз једносмерног напона.
Затим пошаљите одговарајућу просечну вредност напона на ДЦ волтметар. Да би се основни опсег капацитивности ускладио са опсегом од 2В дигиталног мултиметра, фреквенција високофреквентног синусног сигнала је изабрана као 1МХз (параметри дистрибуције треба узети у обзир ако је фреквенција превисока), ефективна вредност напона је 1В, а производ фактора појачања кола и отпора повратне спреге Рф је. Према томе, опсег једносмерног напона дигиталног мултиметра је 200мВ, што одговара опсегу капацитивности од 0,2пФ, а 200В одговара опсегу капацитивности од 200пФ. Опсег мерења је 10-4-102пФ, а резолуција 10-4пФ. Тачност мерења је
