توسيع وظيفة قياس السعة لأجهزة القياس الرقمية المتعددة (DMMs)
1. قياس السعة عبر الإنترنت
وفقا لخصائص الدوائر المتكاملة التفاضلية، يمكن تحويل قياس السعة إلى قياس الجهد.
يعتمد الجزء الأساسي من الدائرة CX/V على دائرة تمايز وتكامل عكسية RC نشطة بسيطة. يقوم مذبذب Wen بتوليد إشارة تيار متردد ثابتة التردد Vr، والتي تثير دائرة تحويل CX/V للحصول على جهد تيار متردد V0 (V1) يتناسب مع CX. بعد التصفية بواسطة مرشح تمرير النطاق -الأمر الثاني لإزالة الشوائب خارج التردد الثابت، يتم الحصول على جهد خرج AC/DC V المتناسب مع CX. عندما تثير إشارة التيار المتردد Vr دائرة CX/V، يكون جهد الخرج للمتكامل المقلوب هو
أي أن السعة المقاسة CX تتناسب مع جهد الخرج C0، وبالتالي تحقيق تحويل CX → V. من أجل مطابقة المستوى الأساسي للسعة مع مستوى 2V للمقياس الرقمي المتعدد، يتم تحديد تردد تذبذب مذبذب Wen على أنه 400 هرتز، وقيمة الجهد الفعال هي 1V، ويتم ضبط R1 على 20k Ω، ويتم ضبط C1 على 0.1 μ F. ويتراوح R2 من 200 Ω -2k Ω -20k Ω -200k Ω -2M Ω، الموافق لنطاق السعة المقاسة 20 μ F-2 μ F-200nF-20nF-2nF.
2. قياس المكثفات الصغيرة
نطاق المتر المتعدد النموذجي المكون من ثلاثة أرقام ونصف لقياس السعة هو 2000pF إلى 20 μF، وهو غير قادر على قياس المكثفات الصغيرة أقل من 1pF. وفقًا لطريقة مقاومة السعة واستخدام إشارات التردد العالي-، من الممكن قياس المكثفات الصغيرة. يظهر مخطط دائرة القياس في الشكل 2. CX هي السعة المقاسة، وRf هو مقاوم التغذية المرتدة عند الطرف المقلوب. عندما يكون تردد دخل إشارة الجيب Vi هو f، تكون الممانعة المقدمة على CX وكسب مكبر الصوت التشغيلي: عندما يكون A وRf ثابتين، فإن تردد إشارة الجيب f يتناسب عكسيًا مع السعة المقاسة CX. لقياس المكثفات الأصغر حجمًا، استخدم إشارات التردد العالي-للقياس.
يظهر الشكل 2 (ب) مخطط الكتلة لمبدأ الدائرة للقياس. عملية القياس هي كما يلي: يتم تطبيق إشارة الجيب عالية التردد - الناتجة عن مولد إشارة التردد العالي - على المكثف المقاس، ويتم تحويل CX إلى ممانعة السعة Xc، ثم يتم تحويل Xc إلى إشارة جهد تيار متردد من خلال تحويل C/ACV، يتم تضخيمها بواسطة مكبر للصوت، ويتم إرسال خرج محول العزل إلى مزيل تشكيل حساس للطور لإزالة التشكيل؛ المدخل الآخر لمزيل التشكيل الحساس للطور هو موجة مربعة (أي إشارة إزالة التشكيل) يتم توليدها بواسطة موجة جيبية عالية التردد - من خلال محول شكل موجة، وإشارتا الدخل لهما نفس التردد والطور. تتم تصفية الإشارة المزيل تشكيلها بواسطة مرشح تمرير منخفض - للحصول على جهد تيار مستمر يتناسب مع قيمة السعة المقاسة CX، والتي يتم إرسالها بعد ذلك إلى مقياس الجهد المستمر لعرض نتيجة القياس بشكل مباشر. يتكون محول الشكل الموجي من مقارنة تقاطعية صفرية مع مدخلات مقلوبة، والتي تحول الموجة الجيبية القياسية ذات التردد العالي -}1 ميجا هرتز من مذبذب Wen إلى موجة مربعة مقلوبة قياسية. نظرًا لحقيقة أن خرج مزيل التشكيل الحساس للطور هو جهد تيار مستمر نابض يحتوي على توافقيات عالية التردد، يتم استخدام مرشح من النوع π - لتصفية المكونات التوافقية من أجل الحصول على خرج جهد تيار مستمر مستقر وثابت.
ثم أرسل قيمة متوسط الجهد المقابلة إلى الفولتميتر DC. من أجل مطابقة نطاق السعة الأساسية مع نطاق 2V للمقياس الرقمي المتعدد، يتم تحديد تردد الإشارة الجيبية ذات التردد العالي - كـ 1 ميجاهرتز (يجب مراعاة معلمات التوزيع إذا كان التردد مرتفعًا جدًا)، والقيمة الفعالة للجهد هي 1 فولت، ويكون منتج عامل تضخيم الدائرة ومقاومة التغذية المرتدة Rf هو. ولذلك، فإن نطاق جهد التيار المستمر للمقياس المتعدد الرقمي هو 200 مللي فولت، وهو ما يتوافق مع نطاق السعة 0.2pF، و200 فولت يتوافق مع نطاق السعة 200pF.
نطاق القياس هو 10-4-102pF، والدقة 10-4pF. دقة القياس هي
