El dispositivo como medidor de capacitancia se utiliza para medir la capacitancia. Este medidor fue inventado por Ewald Georg Von Kleist (10 de junio de 1700) y Pieter Van Musschenbroek (16 de marzo de 1692) en 1975. Los componentes utilizados para diseñar la capacitancia se denominan condensadores que se pueden utilizar en casi todos los dispositivos electrónicos para almacenar carga eléctrica. El condensador con una gran capacidad almacenará más carga. Hay diferentes tipos de medidores de capacitancia disponibles que le permiten medir la capacitancia directamente entre 0.1 Pico faradio y 20 microfaradios. La unidad de capacitancia es el faradio representado por una letra 'F'. Existen varios métodos para medir la capacitancia, pero el método más preciso es el método puente. Este artículo describe una descripción general del medidor de capacitancia.
¿Qué es el medidor de capacitancia?
Definición: Los condensadores son muy comunes en los componentes básicos de cualquier dispositivo electrónico, es un componente electrónico pasivo de dos terminales que pueden almacenar energía en el campo eléctrico y la capacidad del condensador es una capacitancia. El medidor de capacitancia es un tipo de instrumento de prueba electrónico que se usa para medir el capacitor en faradios. Existen varios métodos para medir la capacitancia, pero el método más preciso es el método puente.
Principio de funcionamiento del medidor de capacitancia
A la capacitancia medida, se aplica el voltaje de excitación de referencia para la medición. En la siguiente figura, la capacitancia desconocida se amplifica por la amplificador . El diagrama de bloques del medidor de capacitancia se muestra en la siguiente figura.
Diagrama de bloques del medidor de capacitancia
El diagrama de bloques del medidor de capacitancia (CM) consta de un amplificador, capacitancia desconocida, generador de voltaje de referencia, referencia de reloj, multiplexor, amplificador y generadores de carga, integrador y comparador. El amplificador de carga, el generador de carga X16 y el generador de carga X1 se suman y se entregan al integrador.
La salida del integrador se da como entrada al comparador, lo que hace el comparador significa que monitorea el integrador y controla los generadores de carga X1 y X16 para mantener la salida del integrador a 0V. Tanto el generador de excitación como el generador de carga X1 usan referencia de voltaje.
Circuito medidor de capacitancia lineal usando 555IC
El temporizador IC 555 se utiliza para generar ondas cuadradas con la frecuencia deseada y el ciclo de trabajo deseado y también se utiliza para otros fines. Los dos amplificadores operacionales, el transistor (que actúa como un interruptor) y el divisor de potencial (las tres resistencias están conectadas en serie es un divisor de potencial). Un extremo del divisor de potencial proporciona voltaje de suministro y el otro extremo está conectado a tierra, las tres resistencias en el divisor de potencial son iguales.
El voltaje VC está conectado a un condensador, que puede cargarse o descargarse periódicamente. Un terminal del condensador está conectado a tierra y el otro terminal puede cargarse o descargarse. El diagrama interno del circuito del medidor de capacitancia lineal del temporizador IC555 se muestra a continuación.
Circuito medidor de capacitancia lineal
Los dos amplificadores operacionales en el temporizador IC555 tienen dos terminales de entrada, la salida del primer amplificador operacional es 1 (lógica) cuando VC es mayor que 2/3 V y la salida del segundo amplificador operacional es 1 cuando VC es menor que V / 3 . Los dos amplificadores operacionales están conectados al flip-flop SR. En un flip-flop, la Q será '1', cuando VC supere 2v / 3 de manera similar, la Q será '0' cuando VC sea inferior a v / 3.
Si VC se encuentra entre 2v / 3 yv / 3 (2v / 3> VC> v / 3), el valor de 'Q' no cambiará, porque las salidas de los amplificadores operacionales son cero cuando el VC se encuentra entre esos dos valores. La mayoría de las cosas, los amplificadores operacionales, el divisor de potencial, el transistor, el flipflop SR están en realidad dentro del temporizador IC555. Las gráficas de VC y Q se muestran en la siguiente figura.
parcelas-de-carga-y-descarga
Hora de encendido y apagado de los gráficos
Tiempo de carga: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)
Donde VC es el voltaje a través del capacitor
V / 3 es el punto de partida
2V / 3 es el incremento objetivo
Tiempo constante (τ) = (RA + RB) * C
Cuando finaliza la carga, 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
Tiempo de descarga: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C
En el tiempo t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3
Entonces e-t2 / RB * C = 1/2
et2 / RB * C = 2
t2 / RB * C = ln2 = 0,693
t2 = RB * C (0,693)
Así es como Temporizador IC555 trabajos. El circuito básico del medidor de capacitancia se muestra a continuación. Tome un condensador y cárguelo hasta un voltaje fijo 'V' y conecte el otro extremo a tierra.
Medidor de capacitancia básico
Cuando K está en P1, C se carga con Q = CV
Cuando K está en P2, el C se descarga con Q = CV
La carga que fluye a través del medidor cada segundo = f * Q
La corriente promedio a través del medidor = f * Q = f * C * V
La lectura del medidor = f * C * V, cuando f y V son constantes, la lectura del medidor es linealmente proporcional a la capacitancia del capacitor.
Sabemos que la carga (Q) = CV si aplicamos voltaje fijo, entonces la cantidad de carga que mantendrá el capacitor, eso depende del valor de capacitancia del capacitor. Si la capacitancia es mayor, la carga será mayor.
Mantenimiento del medidor de capacitancia
El mantenimiento de este medidor es
- El medidor debe mantenerse alejado del agua y el polvo.
- No use los medidores a altas temperaturas
- No use los medidores en lugares magnéticos fuertes
- No use líquidos o detergentes para limpiar los medidores
Características
Las características del medidor de capacitancia digital son
- Fácil lectura de los valores de medición
- Alta precisión
- Bajo el fuerte campo magnético también son posibles las mediciones
- Altamente fiable
- Altamente durable
- Ligero
Especificaciones del medidor de capacitancia digital
Las especificaciones del medidor de capacitancia digital son
Mostrar: LCD
Abarcar: El rango del medidor digital es de 0.1 PF a 20 mF
Batería: 9 voltios y la duración de la pila alcalina es de aproximadamente 200 horas y la duración de la pila de zinc-carbono es de aprox. 100 horas
Temperatura de funcionamiento: La temperatura de funcionamiento del CM digital es de 00C a 400C
Humedad de funcionamiento: La humedad de funcionamiento del CM digital es 80% MAX.R.H
Ventajas
Las ventajas del medidor de capacitancia son
- Los requisitos de hardware son menores en los medidores de capacitancia basados en Arduino
- Construcción simple
- De tamaño pequeño
- Menos peso
Preguntas frecuentes
1). ¿Cómo se mide la capacitancia?
La mayoría de los dispositivos electrónicos contienen un condensador para almacenar energía eléctrica. La capacidad de almacenamiento de un capacitor se conoce como capacitancia que se mide en Farad (F).
2). ¿Cuál es el mejor probador de condensadores?
Uno de los mejores probadores de condensadores es Honeytek A6013L, su rango es de 200 Pico faradios a 20 microfaradios.
3). ¿Qué instrumento mide la capacitancia?
El medidor LCR es un tipo de instrumento de prueba electrónico que se utiliza para medir la capacitancia de los componentes electrónicos.
4). ¿A qué equivale la capacitancia?
La capacitancia es igual a la relación de carga y voltaje. Se expresa como C = Q / V.
- Donde C es la capacitancia
- Q es la carga almacenada, medida en culombios (C)
- V es el voltaje a través del capacitor, medido en voltios (V)
5). ¿Qué es la capacitancia Q?
La relación de la reactancia del condensador (XC) y el efectivo resistencia (R) se define como una capacitancia de factor de calidad o capacitancia Q. Se expresa como Q = XC / R.
En este artículo, la descripción general del medidor de capacitancia, medidor de capacitancia lineal Se discute el uso del temporizador IC555, características, ventajas, especificaciones y mantenimiento de este medidor. Aquí hay una pregunta para usted, ¿cuál es la diferencia entre el capacitor y la capacitancia?
