포인터 멀티미터를 이용한 정전용량 측정을 위한 실제 회로
포인터 멀티미터를 사용하여 400 마이크로패럿 커패시터의 품질을 판단하려면 멀티미터의 적절한 저항 범위로 커패시터의 두 핀을 측정하고 포인터 스윙의 진폭을 기반으로 커패시터의 품질을 결정할 수 있습니다. 일반적으로 좋은 커패시터 포인터는 최대값(또는 최대값에 가까운 값)을 가리킬 수 있습니다. 커패시터가 파손되어 손상된 경우 포인터는 최소값을 가리킵니다. 포인터가 중간의 특정 값에 머무르면 커패시터에 약간의 누출이 있음을 나타냅니다. 질문자가 일반 포인터 멀티미터로 커패시터의 커패시턴스를 측정하려는 경우 LM358 연산 증폭기를 사용하여 다음 그림과 같이 회로를 연결하여 400μF 커패시터의 커패시턴스를 측정할 수 있습니다.
그림에서 A는 반전 비례 증폭기를 형성하기 위해 연결된 내부 연산 증폭기를 사용하는 저전력 이중 연산 증폭기 LM358입니다. 이 회로의 폐쇄 루프 증폭 인자는 -(R/Xc)입니다. 여기서 Xc는 측정된 커패시터의 커패시턴스 임피던스입니다. 우리는 커패시터의 커패시턴스 임피던스 Xc가 1/2 π fC라는 것을 알고 있습니다. 주파수 f가 50Hz이고 C가 400μF인 경우 정전용량 임피던스 Xc는 7.96Ω입니다.
400μF 커패시터의 용량을 측정할 때 6V 전력 변압기를 사용하여 2차측에서 출력되는 6V AC 전압을 신호 소스로 저항기를 통해 100mV/50Hz 사인파로 나눌 수 있습니다. 400 마이크로패럿 커패시터를 다이어그램의 C 위치에 연결하고 포인터 멀티미터를 사용하여 AC 전압 범위에서 연산 증폭기의 출력 전압 Vout을 측정합니다. 그런 다음 간단한 계산을 통해 측정된 커패시터의 용량을 결정할 수 있습니다. Vin이 100mV로 안정적이고 측정된 Vout이 1000mV라고 가정하면, 위의 공식에 따라 커패시터의 커패시턴스 임피던스 Xc는 7.96Ω이 되고, 커패시터의 커패시턴스는 커패시턴스 임피던스 공식을 기반으로 계산할 수 있다.
대부분의 최신 디지털 멀티미터는 위의 방법을 사용하여 커패시턴스를 측정합니다. 이 회로의 사인파 신호 소스와 디지털 멀티미터의 커패시턴스 범위 사이의 주파수, 진폭 및 저항 R 값의 차이로 인해 커패시턴스를 직접 읽는 것은 불가능합니다. 일반적인 디지털 멀티미터에 사용되는 신호 소스는 40mV/400Hz 정현파 신호이며, R 값 역시 위에서 언급한 저항 값과 다릅니다. 따라서 증폭기의 출력 전압은 측정된 정전 용량과 동일하며 직접 읽을 수 있습니다. 위 측정 회로의 전원 전압은 ± 5V 전압으로 선택할 수 있습니다.
