Praktični sklop za mjerenje kapacitivnosti s pokazivačkim multimetrom
Da biste upotrijebili pokazivački multimetar za procjenu kvalitete kondenzatora od 400 mikrofarada, možete izmjeriti dvije igle kondenzatora s odgovarajućim rasponom otpora multimetra i odrediti kvalitetu kondenzatora na temelju amplitude njihanja pokazivača. Općenito, dobar pokazivač kondenzatora može pokazivati na maksimalnu vrijednost (ili blizu maksimalne vrijednosti). Ako se kondenzator pokvari i ošteti, pokazivač pokazuje minimalnu vrijednost. Ako pokazivač ostane na određenoj vrijednosti u sredini, to znači da kondenzator ima curenje. Ako ispitivač želi izmjeriti kapacitet kondenzatora običnim pokazivačkim multimetrom, može upotrijebiti operacijsko pojačalo LM358 za spajanje kruga kao što je prikazano na sljedećoj slici za mjerenje kapaciteta kondenzatora od 400 mikrofarada.
Na slici, A je dvostruko operacijsko pojačalo male snage LM358, koje koristi interno operacijsko pojačalo spojeno da formira invertirajuće proporcionalno pojačalo. Faktor pojačanja zatvorene petlje ovog kruga je - (R/Xc), gdje je Xc impedancija kapaciteta izmjerenog kondenzatora. Znamo da je impedancija kapacitivnosti Xc kondenzatora 1/2 π fC. Ako je frekvencija f 50 Hz i C 400 mikrofarada, impedancija kapacitivnosti Xc je 7,96 Ω.
Kada mjerimo kapacitet kondenzatora od 400 mikrofarada, možemo koristiti energetski transformator od 6 V da podijelimo izlazni napon od 6 V izmjeničnog napona iz njegovog sekundara u sinusni val od 100 mV/50 Hz kroz otpornik kao izvor signala. Spojite kondenzator od 400 mikrofarada na položaj C na dijagramu i upotrijebite pokazivački multimetar za mjerenje izlaznog napona Vout operacijskog pojačala u rasponu izmjeničnog napona. Zatim jednostavnim izračunima možemo odrediti kapacitet izmjerenog kondenzatora. Pod pretpostavkom da je Vin stabilnih 100 mV i da je izmjereni Vout 1000 mV, prema gornjoj formuli, impedancija kapacitivnosti Xc kondenzatora je 7,96 Ω, a zatim se kapacitivnost kondenzatora može izračunati na temelju formule impedancije kapacitivnosti.
Većina današnjih digitalnih multimetara koristi gornju metodu za mjerenje kapacitivnosti. Zbog razlike u vrijednostima frekvencije, amplitude i otpora R između izvora signala sinusnog vala u ovom krugu i raspona kapacitivnosti digitalnog multimetra, nije moguće izravno očitati kapacitivnost. Izvor signala koji se koristi za tipični digitalni multimetar je sinusni signal od 40 mV/400 Hz, a vrijednost R također se razlikuje od gore navedene vrijednosti otpora. Stoga je izlazni napon pojačala jednak izmjerenom kapacitetu i može se izravno očitati. Napon napajanja za gornji krug mjerenja može se odabrati kao napon ± 5V.
