Mạch đo điện dung vạn năng con trỏ thực tế
Để sử dụng đồng hồ vạn năng con trỏ để đánh giá chất lượng của tụ điện 400 microfarad, bạn có thể đo hai chân của tụ điện với dải điện trở thích hợp của đồng hồ vạn năng và xác định chất lượng của tụ điện dựa trên biên độ dao động của con trỏ. Nói chung, một con trỏ tụ điện tốt có thể trỏ tới giá trị lớn nhất (hoặc gần với giá trị lớn nhất). Nếu tụ điện bị hỏng và bị hỏng, con trỏ sẽ trỏ về giá trị nhỏ nhất. Nếu con trỏ vẫn ở một giá trị nhất định ở giữa, điều đó cho thấy tụ điện bị rò rỉ. Nếu người hỏi muốn đo điện dung của tụ điện bằng đồng hồ vạn năng con trỏ thông thường, họ có thể sử dụng bộ khuếch đại thuật toán LM358 để nối mạch như hình sau để đo điện dung của tụ điện 400 microfarad.
Trong hình, A là bộ khuếch đại hoạt động kép công suất thấp LM358, sử dụng bộ khuếch đại hoạt động bên trong được kết nối để tạo thành bộ khuếch đại tỷ lệ nghịch. Hệ số khuếch đại vòng kín của mạch này là - (R/Xc), trong đó Xc là trở kháng điện dung của tụ điện đo được. Chúng ta biết rằng trở kháng điện dung Xc của tụ điện là 1/2 π fC. Nếu tần số f là 50Hz và C là 400 microfarad thì trở kháng điện dung Xc là 7,96 Ω.
Khi đo công suất của tụ điện 400 microfarad, chúng ta có thể sử dụng máy biến áp nguồn 6V để chia đầu ra điện áp xoay chiều 6V từ thứ cấp của nó thành sóng hình sin 100mV/50Hz thông qua điện trở làm nguồn tín hiệu. Kết nối tụ điện 400 microfarad với vị trí C trong sơ đồ và sử dụng đồng hồ vạn năng con trỏ để đo điện áp đầu ra Vout của bộ khuếch đại thuật toán trong dải điện áp xoay chiều. Sau đó, thông qua các phép tính đơn giản, chúng ta có thể xác định được điện dung của tụ điện đo được. Giả sử Vin là 100mV ổn định và Vout đo được là 1000mV thì theo công thức trên thì trở kháng điện dung Xc của tụ là 7,96 Ω, khi đó điện dung của tụ có thể tính được dựa trên công thức trở kháng điện dung.
Hầu hết các đồng hồ vạn năng kỹ thuật số hiện nay đều sử dụng phương pháp trên để đo điện dung. Do sự khác biệt về tần số, biên độ và giá trị điện trở R giữa nguồn tín hiệu sóng hình sin trong mạch này và dải điện dung của đồng hồ vạn năng kỹ thuật số nên không thể đọc trực tiếp điện dung. Nguồn tín hiệu được sử dụng cho đồng hồ vạn năng kỹ thuật số thông thường là tín hiệu sóng hình sin 40mV/400Hz và giá trị của R cũng khác với giá trị điện trở nêu trên. Do đó, điện áp đầu ra của bộ khuếch đại giống như điện dung đo được và có thể đọc trực tiếp. Điện áp nguồn cho mạch đo trên có thể chọn là điện áp ± 5V.
