Skaitmeninio multimetro talpos matavimo galimybės išplėtimas
1 Internetinis talpos matavimas
Talpos matavimas gali būti transformuotas į įtampos matavimą, priklausomai nuo diferencialinių ir integralinių grandinių charakteristikų.
Naudojant paprastą aktyvų RC invertuojantį diferencialą ir integralinę grandinę, veikia centrinis grandinės komponentas CX/V. CX/V konversijos grandinė sužadinama fiksuoto dažnio kintamosios srovės signalu iš Wien generatoriaus, kad būtų sukurta kintamosios srovės įtampa V0 (V1), proporcinga CX. Tada ši įtampa filtruojama antros eilės pralaidumo filtru, kad būtų pašalinti kiti signalai nei fiksuotas dažnis. Po netvarkos AC/DC naudojamas nuolatinės srovės išėjimo įtampai V proporcingai CX užtikrinti. CX/V grandinė sužadinama kintamosios srovės signalu Vr, todėl keičiasi invertuojančio integratoriaus išėjimo įtampa.
Kitaip tariant, CX konvertavimas į V yra realizuotas, nes išmatuota talpa CX yra tiesiogiai proporcinga išėjimo įtampai C{{0}}. Turi būti Wien generatoriaus 400 Hz virpesių dažnis, 1 V efektyvioji įtampa, 20 k varža R1 ir 0,1 F talpos C1, kad pagrindinis talpos diapazonas atitiktų skaitmeninio multimetro 2 V diapazoną. R2 matavimo talpos diapazonas keičiasi iš 200-2k-200k-200k-2M į 20F-2F-200nF{{17} }nF-2nF.
2 Mažos talpos matavimas
Bendrojo trijų su puse skaitmenų skaitmeninio multimetro talpos matavimo diapazonas yra nuo 2000 pF iki 20 μF, ir jis yra bejėgis matuoti mažas talpas, žemesnes nei 1 pF. Pagal talpinės reaktyvumo metodą ir naudojant aukšto dažnio signalus, galima išmatuoti mažą talpą. Matavimo grandinės schema parodyta 2 paveiksle. CX yra išmatuota talpa, o Rf yra grįžtamojo ryšio varža iš apverčiamojo gnybto. Kai įvedamas sinusinis signalas Vi, kurio dažnis f, CX rodoma varža ir operacinio stiprintuvo stiprinimas yra: kai A ir Rf pastovūs, sinusinio signalo dažnis f yra atvirkščiai proporcingas išmatuotai talpai CX. Mažoms talpoms matuoti naudojami aukšto dažnio signalo matavimai.
Aukšto dažnio signalo generatoriaus generuojamas aukšto dažnio sinusinis signalas yra nukreipiamas į išmatuotą kondensatorių, o CX paverčiamas talpine reaktyvine varža Xc, o po to Xc paverčiamas kintamosios srovės įtampos signalu per C/ACV konvertavimą, kurį sustiprina stiprintuvas, o izoliacinio transformatoriaus išėjimas siunčiamas į fazės jautrų demoduliatoriaus demoduliavimą; kita fazei jautraus demoduliatoriaus įvestis yra kvadratinė banga (ty demoduliuotas signalas), kurią generuoja aukšto dažnio sinusinė banga per bangos formos keitiklį, o abu įvesties signalai turi tą patį dažnį ir fazę. Demoduliuotas signalas filtruojamas žemųjų dažnių filtru, kad būtų gauta nuolatinės srovės įtampa, proporcinga išmatuoto kondensatoriaus CX vertei, kuri siunčiama į nuolatinės srovės voltmetrą, kad būtų tiesiogiai rodomas matavimo rezultatas. Bangos formos keitiklis susideda iš nulio kirtimo lygintuvo su invertuojamuoju įėjimu, kuris paverčia standartinę 1 MHz aukšto dažnio sinusinę bangą iš Wien generatoriaus į standartinę invertuojančią kvadratinę bangą. Kadangi fazei jautraus demoduliatoriaus išvestis yra pulsuojanti nuolatinė įtampa, turinti aukšto dažnio harmonikų, norint gauti stabilią ir pastovią nuolatinės srovės įtampos išėjimą, harmoninių komponentų filtravimui naudojamas π tipo filtras. Galiausiai atitinkama vidutinė įtampa siunčiama į nuolatinės srovės voltmetrą. Kad bazinis talpos lygis atitiktų skaitmeninio multimetro 2V lygį, aukšto dažnio sinusinio signalo dažnis pasirenkamas 1MHz (jei dažnis per didelis, reikia atsižvelgti į paskirstymo parametrus), efektyvioji vertė. įtampos yra 1 V, o grandinės stiprinimo koeficiento ir grįžtamojo ryšio varžos Rf sandauga yra, taigi Skaitmeninio multimetro nuolatinės srovės įtampos diapazonas 200 mV atitinka 0,2 pF talpos diapazoną, o 200 V atitinka 200pF talpos diapazonas. Matavimo diapazonas yra nuo 10-4 iki 102 pF, o skiriamoji geba yra 10-4pF.
