Alat seperti kapasitans meter digunakan untuk mengukur kapasitans. Meter ini dicipta oleh Ewald Georg Von Kleist (10 Jun 1700) dan Pieter Van Musschenbroek (16 Mac 1692) pada tahun 1975. Komponen yang digunakan untuk merancang kapasitansi disebut kapasitor yang boleh digunakan hampir di semua peranti elektronik untuk menyimpan cas elektrik. Kapasitor dengan kapasitansi yang besar akan menyimpan lebih banyak cas. Terdapat pelbagai jenis meter kapasitansi yang tersedia yang membolehkan anda mengukur kapasitansi secara langsung antara 0.1 Pico farad dan 20 mikrofarad. Unit kapasitansi adalah farad yang dilambangkan dengan huruf ‘F’. Terdapat beberapa kaedah untuk mengukur kapasitansi tetapi kaedah yang paling tepat adalah kaedah jambatan. Artikel ini membincangkan gambaran keseluruhan meter kapasitans.
Apa itu Meter Kapasitansi?
Definisi: Kapasitor sangat biasa digunakan dalam komponen asas dalam mana-mana alat elektronik, ini adalah komponen elektronik dua terminal pasif yang dapat menyimpan tenaga di medan elektrik dan kapasiti kapasitor adalah kapasitansi. Meter kapasitansi adalah salah satu jenis instrumen ujian elektronik yang digunakan untuk mengukur kapasitor di farad. Terdapat beberapa kaedah untuk mengukur kapasitansi tetapi kaedah yang paling tepat adalah kaedah jambatan.
Prinsip Kerja Kapasitansi Meter
Pada kapasitansi yang diukur, voltan pengujaan rujukan digunakan untuk pengukuran. Pada rajah di bawah, kapasitansi yang tidak diketahui diperkuat oleh penguat . Gambarajah blok meter kapasitans ditunjukkan dalam rajah di bawah.
Blok Diagram Kapasitans Meter
Gambarajah blok meter kapasitansi (CM) terdiri daripada penguat, kapasitansi yang tidak diketahui, penjana voltan rujukan, rujukan jam, multiplexer, penguat cas dan penjana, integrator dan pembanding. Penguat cas, penjana cas X16, dan penjana cas X1 dijumlahkan dan diberikan kepada penyepadu.
Output integrator diberikan sebagai input kepada pembanding, apa yang dilakukan oleh pembanding bermaksud memantau integrator dan mengawal penjana cas X1 dan X16 untuk memastikan output integrator berada pada 0V. Penjana pengujaan dan penjana cas X1 menggunakan rujukan voltan.
Litar Meter Kapasitansi Linear menggunakan 555IC
Pemasa IC 555 digunakan untuk menghasilkan gelombang persegi dengan frekuensi yang diinginkan dan kitaran tugas yang diinginkan dan juga digunakan untuk tujuan lain. Dua op-amp, transistor (yang bertindak sebagai suis) dan pembahagi berpotensi (ketiga perintang yang dihubungkan secara bersiri adalah pembahagi berpotensi). Satu hujung pembahagi berpotensi memberikan voltan bekalan dan hujung yang lain dibumikan, ketiga-tiga rintangan pada pembahagi berpotensi sama.
Voltan VC disambungkan ke kapasitor, yang boleh mengecas atau melepaskan secara berkala. Terminal satu kapasitor disambungkan ke tanah dan terminal yang lain boleh mendapat cas atau pelepasan. Gambarajah dalaman litar meter kapasitansi linear pemasa IC555 ditunjukkan di bawah.
Litar Meter Kapasitansi Linear
Dua penguat operasi dalam pemasa IC555 mempunyai dua terminal input, output op-amp pertama adalah 1 (logik) apabila VC lebih besar dari 2/3 V dan output op-amp kedua adalah 1 ketika VC kurang dari V / 3 . Kedua-dua op-amp disambungkan ke flip-flop SR. Dalam flip-flop, Q akan menjadi '1', ketika VC berada di atas 2v / 3 sama Q akan menjadi '0' ketika VC berada di bawah v / 3.
Sekiranya VC terletak di antara 2v / 3 dan v / 3 (2v / 3> VC> v / 3) maka nilai ‘Q’ tidak akan berubah, kerana output op-amp adalah sifar ketika VC terletak di antara kedua-dua nilai tersebut. Sebilangan besar perkara, penguat operasi, pembahagi berpotensi, transistor, flipflop SR sebenarnya berada di dalam pemasa IC555. Petak VC dan Q ditunjukkan dalam gambar di bawah.
mengecas-dan-melepaskan-plot
Waktu ON-and-OFF dari Petak
Masa Pengecasan: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Di mana VC adalah voltan merentasi kapasitor
V / 3 adalah titik permulaan
2V / 3 adalah kenaikan sasaran
Masa tetap (τ) = (RA + RB) * C
Apabila pengisian selesai, 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
Masa Pelepasan: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C
Pada masa t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Kemudian e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0.693
t2 = RB * C (0.693)
Inilah caranya Pemasa IC555 berfungsi. Litar asas untuk meter kapasitans ditunjukkan di bawah. Ambil kapasitor dan isi sehingga voltan tetap ‘V’ dan sambungkan hujung yang lain ke tanah.
Meter Kapasiti Asas
Apabila K berada di P1, C dikenakan dengan Q = CV
Apabila K berada di P2, C dilepaskan dengan Q = CV
Cas yang mengalir melalui meter setiap saat = f * Q
Arus purata melalui meter = f * Q = f * C * V
Bacaan meter = f * C * V, apabila f dan V adalah tetap, bacaan meter berkadar linear dengan kapasitansi kapasitor.
Kita tahu bahawa cas (Q) = CV jika kita menggunakan voltan tetap maka jumlah cas yang akan ditampung oleh kapasitor, itu bergantung pada nilai kapasitansi kapasitor. Sekiranya kapasitans lebih banyak, caj akan lebih banyak.
Penyelenggaraan Kapasitansi Meter
Penyelenggaraan meter ini adalah
- Meter harus dijauhkan dari air dan habuk
- Jangan gunakan meter pada suhu tinggi
- Jangan gunakan meter di tempat magnet yang kuat
- Jangan gunakan cecair atau detergen untuk mengelap meter
ciri-ciri
Ciri-ciri meter digital kapasitans adalah
- Mudah membaca nilai pengukuran
- Ketepatan tinggi
- Di bawah medan magnet yang kuat juga pengukuran dapat dilakukan
- Sangat dipercayai
- Sangat tahan lama
- Ringan
Spesifikasi Meter Kapasitansi Digital
Spesifikasi meter kapasitansi digital adalah
Paparan: LCD
Julat: Julat meter digital adalah dari 0.1 PF hingga 20 mF
Bateri: 9 volt dan jangka hayat bateri alkali lebih kurang 200jam dan hayat bateri zink-karbon lebih kurang. 100jam
Suhu Operasi: Suhu operasi CM digital ialah 00C hingga 400C
Kelembapan operasi: Kelembapan operasi CM digital adalah 80% MAX.R.H
Kelebihan
Kelebihan meter kapasitans adalah
- Keperluan perkakasan kurang pada meter kapasitansi berasaskan Arduino
- Pembinaan sederhana
- Bersaiz kecil
- Kurang berat badan
Soalan Lazim
1). Bagaimana kapasitansi diukur?
Sebilangan besar alat elektronik mengandungi kapasitor untuk menyimpan tenaga elektrik. Keupayaan menyimpan kapasitor dikenali sebagai kapasitansi yang diukur dalam Farad (F).
2). Apakah penguji kapasitor terbaik?
Salah satu penguji kapasitor terbaik adalah Honeytek A6013L, julatnya adalah dari 200 Pico farad hingga 20 mikrofarad.
3). Instrumen apa yang mengukur kapasitansi?
LCR meter adalah salah satu jenis instrumen ujian elektronik yang digunakan untuk mengukur kapasitansi komponen elektronik.
4). Apakah kapasitans sama dengan?
Kapasitans sama dengan nisbah cas dan voltan. Ia dinyatakan sebagai C = Q / V.
- Di mana C adalah kapasitans
- Q adalah cas yang disimpan, diukur dalam coulomb (C)
- V ialah voltan merentasi kapasitor, diukur dalam volt (V)
5). Apakah kapasitansi Q?
Nisbah reaktansi kapasitor (XC) dan efektif rintangan (R) didefinisikan sebagai kapasitansi faktor kualiti atau kapasitansi Q. Ia dinyatakan sebagai Q = XC / R.
Dalam artikel ini, gambaran keseluruhan meter kapasitansi, meter kapasitans linear menggunakan pemasa IC555, ciri, kelebihan, spesifikasi, dan penyelenggaraan meter ini dibincangkan. Berikut adalah soalan untuk anda, apakah perbezaan antara kapasitor dan kapasitans?
