Een praktisch circuit voor het meten van capaciteit met behulp van een pointer-multimeter
Als u een pointer-multimeter wilt gebruiken om de kwaliteit van een condensator van 400 microfarad te beoordelen, kunt u het juiste weerstandsbereik van de multimeter gebruiken om de twee pinnen van de condensator te meten. U kunt de kwaliteit van de condensator kennen op basis van de amplitude van de wijzerzwaai. Over het algemeen kan een goede condensatorwijzer naar de maximale waarde wijzen (of dichtbij de maximale waarde). Als de condensator door defect is beschadigd, wijst de wijzer naar de minimumwaarde. Als de wijzer op een bepaalde waarde in het midden blijft staan, betekent dit dat de condensator een zekere lekkage heeft. Als de vraagsteller een gewone wijzermultimeter wil gebruiken om de capaciteit te meten, kan hij de operationele versterker LM358 gebruiken en deze aansluiten op het circuit dat in de onderstaande afbeelding wordt weergegeven om de capaciteit van de condensator van 400 microfarad te meten.
Een praktisch circuit voor het meten van capaciteit met behulp van een pointer-multimeter.
Dubbele operationele versterker LM358 met laag stroomverbruik, hier wordt een interne operationele versterker gebruikt om verbinding te maken met een inverterende proportionele versterker. De gesloten-lusversterkingsfactor van dit circuit is - (R/Xc), waarbij Xc de capacitieve reactantie van de gemeten condensator is. We weten dat de capacitieve reactantie van de condensator Xc=1/2πfC. Als de frequentie f 50 Hz is en C 400 microfarad, is de capacitieve reactantie Xc=7.96Ω.
Wanneer we de capaciteit van een condensator van 400 microfarad meten, kunnen we een transformator van 6 V vinden, de 6 V AC-spanningsuitgang door de secundaire weerstand verdelen in een sinusgolf van 100 mV/50 Hz als signaalbron, en de condensator van 400 microfarad aansluiten op de positie van C in de figuur is zo dat de uitgangsspanning Vout van de operationele versterker wordt gemeten met het wisselspanningsbereik van de pointer-multimeter, en vervolgens kan de capaciteit van de gemeten condensator bekend worden door middel van eenvoudige berekening. Neem aan dat Vin een stabiele 100 mV is en de gemeten Vout=1000 mV. Volgens de bovenstaande formule is de capacitieve reactantie Xc van de condensator =7.96Ω. Vervolgens kan volgens de berekeningsformule van de capacitieve reactantie de capaciteit van de condensator bekend zijn.
De meeste hedendaagse digitale multimeters gebruiken de bovenstaande methode om de capaciteit te meten. Omdat de frequentie, amplitude en weerstandswaarde van de sinusgolfsignaalbron in dit circuit verschillen van de waarde van het capaciteitsbereik van de digitale multimeter, kan de capaciteit niet direct worden afgelezen. Over het algemeen is de signaalbron die door digitale multimeters wordt gebruikt een sinusgolfsignaal van 40 mV/400 Hz, en de waarde van R verschilt ook van de bovenstaande weerstandswaarde. Daarom is de uitgangsspanning van de versterker hetzelfde als de te testen capaciteit en kan deze direct worden uitgelezen. De voedingsspanning van het bovenstaande meetcircuit kan een spanning van ± 5V bedragen.
