커패시턴스 미터는 무엇입니까 : 회로 및 작동

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커패시턴스 미터와 같은 장치는 커패시턴스를 측정하는 데 사용됩니다. 이 미터는 1975 년 Ewald Georg Von Kleist (1700 년 6 월 10 일)와 Pieter Van Musschenbroek (1692 년 3 월 16 일)에 의해 발명되었습니다. 정전 용량을 설계하는 데 사용되는 구성 요소를 거의 모든 전자 장치에서 전하를 저장하는 데 사용할 수있는 커패시터라고합니다. 커패시턴스가 큰 커패시터는 더 많은 전하를 저장합니다. 0.1 Pico 패럿과 20 마이크로 패럿 사이에서 직접 커패시턴스를 측정 할 수있는 다양한 유형의 커패시턴스 미터가 있습니다. 커패시턴스 단위는 문자 'F'로 표시되는 패러 드입니다. 커패시턴스를 측정하는 방법은 여러 가지가 있지만 가장 정확한 방법은 브리지 방법입니다. 이 기사에서는 커패시턴스 미터의 개요를 설명합니다.

커패시턴스 미터 란 무엇입니까?

정의: 커패시터는 모든 전자 장치의 기본 구성 요소에서 매우 일반적이며 전기장에 에너지를 저장할 수있는 수동 2 단자 전자 구성 요소이며 커패시터의 용량은 정전 용량입니다. 커패시턴스 미터는 패럿 단위로 커패시터를 측정하는 데 사용되는 전자 테스트 장비의 한 유형입니다. 커패시턴스를 측정하는 방법은 여러 가지가 있지만 가장 정확한 방법은 브리지 방법입니다.




커패시턴스 미터 작동 원리

측정 된 커패시턴스에서 기준 여자 전압이 측정에 적용됩니다. 아래 그림에서 알 수없는 커패시턴스는 다음과 같이 증폭됩니다. 증폭기 . 커패시턴스 미터의 블록 다이어그램은 아래 그림에 나와 있습니다.

커패시턴스 미터의 블록 다이어그램

커패시턴스 미터의 블록 다이어그램



커패시턴스 미터 (CM)의 블록 다이어그램은 증폭기, 알 수없는 커패시턴스, 기준 전압 생성기, 클럭 기준, 멀티플렉서, 전하 증폭기 및 생성기, 적분기 및 비교기로 구성됩니다. 전하 증폭기, 전하 발생기 X16 및 전하 발생기 X1이 합산되어 적분기에 제공됩니다.

적분기 출력은 비교기에 대한 입력으로 제공되며, 비교기가 수행하는 것은 적분기를 모니터링하고 적분기의 출력을 0V로 유지하기 위해 전하 발생기 X1 및 X16을 제어 함을 의미합니다. 여기 발생기와 전하 발생기 X1은 모두 기준 전압을 사용합니다.

555IC를 사용하는 선형 커패시턴스 미터 회로

IC 555 타이머는 원하는 주파수와 원하는 듀티 사이클로 사각 파를 생성하는 데 사용되며 다른 용도로도 사용됩니다. 두 개의 연산 증폭기, 트랜지스터 (스위치 역할을 함) 및 전위 분배기 (3 개의 저항이 직렬로 연결된 전위 분배기). 전위 분배기의 한쪽 끝은 공급 전압을 제공하고 다른 끝은 접지되며 전위 분배기의 세 저항은 동일합니다.


전압 VC는 커패시터에 연결되어 주기적으로 충전 또는 방전 할 수 있습니다. 커패시터의 한 단자는 접지에 연결되고 다른 단자는 충전 또는 방전 될 수 있습니다. IC555 타이머 선형 커패시턴스 미터 회로의 내부 다이어그램은 아래와 같습니다.

선형 커패시턴스 미터 회로

선형 커패시턴스 미터 회로

IC555 타이머의 두 연산 증폭기에는 2 개의 입력 단자가 있습니다. VC가 2 / 3V보다 클 때 첫 번째 연산 증폭기의 출력은 1 (논리적)이고 VC가 V / 3보다 작을 때 두 번째 연산 증폭기 출력은 1입니다. . 두 개의 연산 증폭기는 SR 플립 플롭에 연결됩니다. 플립 플롭에서 Q는 '1'이되고, VC가 2v / 3 이상으로 올라가면 VC가 v / 3 이하로 내려 가면 Q는 '0'이됩니다.

VC가 2v / 3과 v / 3 (2v / 3> VC> v / 3) 사이에 있으면 'Q'값이 변경되지 않습니다. VC가 두 값 사이에있을 때 연산 증폭기의 출력이 0이기 때문입니다. 대부분의 것, 연산 증폭기, 전위 분배기, 트랜지스터, SR 플립 플롭은 실제로 IC555 타이머 내부에 있습니다. VC 및 Q의 플롯은 아래 그림에 나와 있습니다.

충전 및 방전 플롯

충전 및 방전 플롯

플롯에서 온-오프 시간

충전 시간 : VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e – t1 / (RA + RB) C)

여기서 VC는 커패시터 양단의 전압입니다.

V / 3는 시작점입니다.

2V / 3은 목표 증분입니다.

시간 상수 (τ) = (RA + RB) * C

충전이 완료되면 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

방전 시간 : VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C

시간 t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3

그런 다음 e-t2 / RB * C = 1 / 2

et2 / RB * C = 2

t2 / RB * C = ln2 = 0.693

t2 = RB * C (0.693)

이것이 방법입니다 IC555 타이머 공장. 커패시턴스 미터의 기본 회로는 다음과 같습니다. 커패시터를 가져 와서 고정 전압 'V'까지 충전하고 다른 쪽 끝을 접지에 연결합니다.

기본 커패시턴스 미터

기본 커패시턴스 미터

K가 P1에있을 때 C는 Q = CV로 충전됩니다.

K가 P2에있을 때 C는 Q = CV로 방전됩니다.

1 초마다 미터를 통해 흐르는 전하 = f * Q

미터를 통과하는 평균 전류 = f * Q = f * C * V

미터의 판독 값 = f * C * V, f와 V가 일정 할 때 미터 판독 값은 커패시터의 커패시턴스에 선형 적으로 비례합니다.

고정 전압을 적용하면 전하 (Q) = CV이며 커패시터의 커패시턴스 값에 따라 커패시터가 보유 할 전하량입니다. 커패시턴스가 더 많으면 충전량이 더 많아집니다.

커패시턴스 미터 유지 관리

이 미터의 유지 보수는

  • 미터는 물과 먼지로부터 떨어져 있어야합니다
  • 고온에서 미터를 사용하지 마십시오
  • 강한 자기장에서 미터를 사용하지 마십시오
  • 계량기를 닦을 때 액체 나 세제를 사용하지 마십시오.

풍모

디지털 커패시턴스 미터의 특징은 다음과 같습니다.

  • 측정 값 읽기 용이
  • 높은 명중률
  • 강한 자기장에서도 측정이 가능합니다.
  • 높은 신뢰성
  • 높은 내구성
  • 경량

디지털 커패시턴스 미터 사양

디지털 커패시턴스 미터의 사양은 다음과 같습니다.

디스플레이: LCD

범위: 디지털 미터의 범위는 0.1PF ~ 20mF입니다.

배터리: 9 볼트이며 알카라인 배터리의 배터리 수명은 약 200 시간이고 아연-탄소 배터리 수명은 약 200 시간입니다. 100 시간

작동 온도: 디지털 CM의 작동 온도는 00C ~ 400C입니다.

작동 습도 : 디지털 CM의 작동 습도는 80 % MAX.R.H입니다.

장점

커패시턴스 미터의 장점은 다음과 같습니다.

  • Arduino 기반 커패시턴스 미터에서 하드웨어 요구 사항이 적습니다
  • 간단한 구조
  • 작은 크기
  • 무게 감소

자주 묻는 질문

1). 커패시턴스는 어떻게 측정됩니까?

대부분의 전자 장치에는 전기 에너지를 저장하는 커패시터가 포함되어 있습니다. 커패시터의 저장 능력은 패러 드 (F)로 측정되는 커패시턴스로 알려져 있습니다.

2). 최고의 커패시터 테스터는 무엇입니까?

최고의 커패시터 테스터 중 하나는 Honeytek A6013L이며 범위는 200 Pico 패럿에서 20 마이크로 패럿입니다.

삼). 정전 용량을 측정하는 기기는 무엇입니까?

LCR 미터는 전자 부품의 커패시턴스를 측정하는 데 사용되는 전자 테스트 장비의 한 유형입니다.

4). 정전 용량은 무엇입니까?

커패시턴스는 충전과 전압의 비율과 같습니다. C = Q / V로 표시됩니다.

  • C는 커패시턴스
  • Q는 저장된 전하로 쿨롱 (C) 단위로 측정됩니다.
  • V는 볼트 (V)로 측정 된 커패시터 양단의 전압입니다.

5). Q 커패시턴스 란 무엇입니까?

커패시터의 리액턴스 (XC)와 유효 저항 (R)은 품질 계수 커패시턴스 또는 Q 커패시턴스로 정의됩니다. Q = XC / R로 표현됩니다.

이 기사에서는 커패시턴스 미터의 개요, 선형 커패시턴스 미터 이 미터의 IC555 타이머, 기능, 장점, 사양 및 유지 관리를 사용하여 설명합니다. 여기에 질문이 있습니다. 커패시터와 커패시턴스의 차이점은 무엇입니까?