डिजिटल मल्टीमीटर की कैपेसिटेंस मापने की क्षमता का विस्तार
1 ऑनलाइन कैपेसिटेंस माप
अंतर और अभिन्न सर्किट की विशेषताओं के आधार पर कैपेसिटेंस की माप को वोल्टेज की माप में बदला जा सकता है।
एक सीधे सक्रिय आरसी इनवर्टिंग डिफरेंशियल और इंटीग्रल सर्किट का उपयोग करके, सर्किट का केंद्रीय घटक, सीएक्स/वी, संचालित होता है। सीएक्स/वी रूपांतरण सर्किट सीएक्स के आनुपातिक एसी वोल्टेज वी 0 (वी 1) का उत्पादन करने के लिए वीएन ऑसिलेटर से एक निश्चित आवृत्ति एसी सिग्नल द्वारा उत्साहित है। फिर इस वोल्टेज को निश्चित आवृत्ति के अलावा अन्य संकेतों को हटाने के लिए दूसरे क्रम के बैंड-पास फ़िल्टर द्वारा फ़िल्टर किया जाता है। अव्यवस्था के बाद, एसी/डीसी का उपयोग सीएक्स के आनुपातिक डीसी आउटपुट वोल्टेज वी प्रदान करने के लिए किया जाता है। सीएक्स/वी सर्किट एसी सिग्नल वीआर से उत्साहित है, और परिणामस्वरूप इनवर्टिंग इंटीग्रेटर का आउटपुट वोल्टेज बदल जाता है।
दूसरे शब्दों में, CX से V में रूपांतरण का एहसास होता है क्योंकि मापी गई कैपेसिटेंस CX सीधे आउटपुट वोल्टेज C{{0}} के समानुपाती होती है। वीन ऑसिलेटर की 400 हर्ट्ज दोलन आवृत्ति, प्रभावी वोल्टेज का 1V, प्रतिरोध R1 का 20k, और कैपेसिटेंस C1 का 0.1F सभी डिजिटल मल्टीमीटर की 2V रेंज से मेल खाने के लिए कैपेसिटेंस की मूल सीमा के लिए मौजूद होना चाहिए। R2 के लिए मापने की धारिता सीमा {{10}k-200k-200k{13}M से 20F{15}}F-200nF{{17} में बदल जाती है। }nF-2nF.
2 छोटी धारिता मापना
सामान्य साढ़े तीन अंकों वाले डिजिटल मल्टीमीटर में कैपेसिटेंस मापने के लिए 2000pF से 20μF की सीमा होती है, और यह 1pF से कम छोटी कैपेसिटेंस को मापने के लिए शक्तिहीन है। कैपेसिटिव रिएक्शन विधि के अनुसार और उच्च-आवृत्ति संकेतों का उपयोग करके, छोटी कैपेसिटेंस की माप को महसूस किया जा सकता है। माप सर्किट आरेख चित्र 2 में दिखाया गया है। सीएक्स मापा कैपेसिटेंस है, और आरएफ इनवर्टिंग टर्मिनल का फीडबैक प्रतिरोध है। जब आवृत्ति f के साथ साइनसॉइडल सिग्नल Vi इनपुट होता है, तो CX पर प्रस्तुत प्रतिबाधा और परिचालन एम्पलीफायर का लाभ होता है: जब A और Rf स्थिर होते हैं, तो साइनसॉइडल सिग्नल आवृत्ति f मापा कैपेसिटेंस CX के व्युत्क्रमानुपाती होती है। छोटी कैपेसिटेंस को मापने के लिए, उच्च-आवृत्ति सिग्नल माप का उपयोग किया जाता है।
उच्च-आवृत्ति सिग्नल जनरेटर द्वारा उत्पन्न उच्च-आवृत्ति साइनसॉइडल सिग्नल को मापा संधारित्र पर लागू किया जाता है, और सीएक्स को कैपेसिटिव रिएक्शन एक्ससी में परिवर्तित किया जाता है, और फिर एक्ससी को सी/एसीवी रूपांतरण के माध्यम से एसी वोल्टेज सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है, जिसे प्रवर्धित किया जाता है एम्पलीफायर, और आइसोलेशन ट्रांसफार्मर का आउटपुट चरण संवेदनशील डेमोडुलेटर डिमोड्यूलेशन को भेजा जाता है; चरण-संवेदनशील डिमोडुलेटर का अन्य इनपुट एक वर्गाकार तरंग (अर्थात, एक डिमोड्युलेटेड सिग्नल) है जो एक तरंग-रूप कनवर्टर के माध्यम से उच्च-आवृत्ति साइन तरंग द्वारा उत्पन्न होता है, और दो इनपुट सिग्नलों की आवृत्ति और चरण समान होते हैं। मापा कैपेसिटर सीएक्स के मूल्य के आनुपातिक डीसी वोल्टेज प्राप्त करने के लिए डिमोड्युलेटेड सिग्नल को कम-पास फ़िल्टर द्वारा फ़िल्टर किया जाता है, जिसे सीधे माप परिणाम प्रदर्शित करने के लिए डीसी वोल्टमीटर पर भेजा जाता है। वेवफॉर्म कनवर्टर में एक इनवर्टिंग इनपुट के साथ एक शून्य-क्रॉसिंग तुलनित्र होता है, जो एक वीएन ऑसिलेटर से एक मानक 1 मेगाहर्ट्ज उच्च-आवृत्ति साइन तरंग को एक मानक इनवर्टिंग स्क्वायर वेव में परिवर्तित करता है। चूंकि चरण-संवेदनशील डेमोडुलेटर का आउटपुट एक स्पंदित डीसी वोल्टेज है जिसमें उच्च-आवृत्ति हार्मोनिक्स होता है, एक स्थिर और निरंतर डीसी वोल्टेज आउटपुट प्राप्त करने के लिए, हार्मोनिक घटकों को फ़िल्टर करने के लिए एक π-प्रकार फ़िल्टर का उपयोग किया जाता है। अंत में, संबंधित औसत वोल्टेज डीसी वोल्टमीटर को भेजा जाता है। मूल समाई स्तर को डिजिटल मल्टीमीटर के 2V स्तर के अनुरूप बनाने के लिए, उच्च-आवृत्ति साइनसॉइडल सिग्नल की आवृत्ति को 1MHz के रूप में चुना जाता है (यदि आवृत्ति बहुत अधिक है, तो वितरण मापदंडों पर विचार किया जाना चाहिए), प्रभावी मूल्य वोल्टेज का मान 1V है, और सर्किट प्रवर्धन कारक और फीडबैक प्रतिरोध Rf का उत्पाद है, इसलिए डिजिटल मल्टीमीटर की DC वोल्टेज रेंज 200mV की कैपेसिटेंस रेंज 0.2pF से मेल खाती है, और 200V एक से मेल खाती है 200pF की कैपेसिटेंस रेंज। माप सीमा 10-4 से 102pF है, और रिज़ॉल्यूशन 10-4pF है।
