Praktično vezje za merjenje kapacitivnosti multimetra s kazalcem
Če želite uporabiti kazalni multimeter za presojo kakovosti 400 mikrofaradnega kondenzatorja, lahko izmerite dva nožica kondenzatorja z ustreznim območjem upora multimetra in določite kakovost kondenzatorja na podlagi amplitude nihanja kazalca. Na splošno lahko dober kazalec kondenzatorja kaže na največjo vrednost (ali blizu največje vrednosti). Če se kondenzator pokvari in poškoduje, kazalec kaže na najmanjšo vrednost. Če kazalec ostane na določeni vrednosti na sredini, to pomeni, da ima kondenzator nekaj puščanja. Če spraševalec želi izmeriti kapacitivnost kondenzatorja z navadnim kazalnim multimetrom, lahko uporabi operacijski ojačevalnik LM358 za povezavo vezja, kot je prikazano na naslednji sliki, za merjenje kapacitivnosti kondenzatorja 400 mikrofaradov.
Na sliki je A dvojni operacijski ojačevalnik nizke moči LM358, ki uporablja notranji operacijski ojačevalnik, povezan v invertni proporcionalni ojačevalnik. Faktor ojačenja zaprte zanke tega vezja je - (R/Xc), kjer je Xc impedanca kapacitivnosti izmerjenega kondenzatorja. Vemo, da je impedanca kapacitivnosti Xc kondenzatorja 1/2 π fC. Če je frekvenca f 50 Hz in C 400 mikrofaradov, je impedanca kapacitivnosti Xc 7,96 Ω.
Pri merjenju kapacitete 400 mikrofaradnega kondenzatorja lahko uporabimo 6V močnostni transformator, da razdelimo izhodno napetost 6V AC iz sekundarne na 100mV/50Hz sinusni val prek upora kot vira signala. Priključite 400 mikrofaradni kondenzator na položaj C na diagramu in s kazalnim multimetrom izmerite izhodno napetost Vout operacijskega ojačevalnika v območju izmenične napetosti. Nato lahko s preprostimi izračuni določimo kapaciteto izmerjenega kondenzatorja. Ob predpostavki, da je Vin stabilnih 100 mV in je izmerjena Vout 1000 mV, je v skladu z zgornjo formulo kapacitivnost Xc kondenzatorja 7,96 Ω, nato pa je kapacitivnost kondenzatorja mogoče izračunati na podlagi formule za kapacitivnost impedance.
Večina trenutnih digitalnih multimetrov uporablja zgornjo metodo za merjenje kapacitivnosti. Zaradi razlike v vrednosti frekvence, amplitude in upora R med izvorom signala sinusnega vala v tem vezju in območjem kapacitivnosti digitalnega multimetra kapacitivnosti ni mogoče neposredno odčitati. Vir signala, ki se uporablja za tipičen digitalni multimeter, je sinusni signal 40 mV/400 Hz, vrednost R pa se prav tako razlikuje od zgoraj omenjene vrednosti upora. Zato je izhodna napetost ojačevalnika enaka izmerjeni kapacitivnosti in jo je mogoče neposredno odčitati. Napajalno napetost za zgornje merilno vezje lahko izberete kot napetost ± 5 V.
