Mở rộng chức năng đo điện dung cho đồng hồ vạn năng kỹ thuật số
1. Đo điện dung trực tuyến
Theo đặc tính của mạch tích phân vi sai, phép đo điện dung có thể được chuyển đổi thành phép đo điện áp.
Phần cốt lõi của mạch CX/V sử dụng mạch tích hợp và vi phân nghịch đảo RC hoạt động đơn giản. Bộ tạo dao động Wen tạo ra tín hiệu AC tần số cố định Vr, tín hiệu này kích thích mạch chuyển đổi CX/V để thu được điện áp xoay chiều V0 (V1) tỷ lệ với CX. Sau khi được lọc bằng bộ lọc thông dải bậc hai{4}}để loại bỏ tạp chất bên ngoài tần số cố định, sẽ thu được điện áp đầu ra AC/DC V tỷ lệ với CX. Khi tín hiệu AC Vr kích thích mạch CX/V, điện áp đầu ra của bộ tích phân đảo là
Nghĩa là, điện dung đo được CX tỷ lệ thuận với điện áp đầu ra C0, do đó đạt được chuyển đổi CX → V. Để phù hợp với mức điện dung cơ bản với mức 2V của đồng hồ vạn năng số, tần số dao động của dao động Wen được chọn là 400Hz, giá trị điện áp hiệu dụng là 1V, R1 được đặt thành 20k Ω và C1 được đặt thành 0,1 μ F. R2 thay đổi trong khoảng 200 Ω -2k Ω -20k Ω -200k Ω -2M Ω, tương ứng với phạm vi điện dung đo được là 20 μ F-2 μ F-200nF-20nF-2nF.
2. Đo tụ điện nhỏ
Phạm vi của đồng hồ vạn năng ba chữ số rưỡi thông thường để đo điện dung là 2000pF đến 20 μ F, và nó bất lực khi đo các tụ điện nhỏ dưới 1pF. Theo phương pháp trở kháng điện dung và sử dụng tín hiệu tần số cao, có thể đo các tụ điện nhỏ. Sơ đồ mạch đo được thể hiện trên hình 2. CX là điện dung đo được và Rf là điện trở phản hồi ở đầu đảo ngược. Khi tần số đầu vào của tín hiệu hình sin Vi là f thì trở kháng biểu thị trên CX và độ lợi của bộ khuếch đại thuật toán là: khi A và Rf không đổi thì tần số của tín hiệu hình sin f tỷ lệ nghịch với điện dung đo được CX. Để đo các tụ điện nhỏ hơn, hãy sử dụng tín hiệu-tần số cao để đo.
