Käytännöllinen osoitin yleismittarin kapasitanssin mittauspiiri
Voit käyttää osoitinyleismittaria arvioimaan 400 mikrofaradin kondensaattorin laatua mittaamalla kondensaattorin kaksi nastaa yleismittarin sopivalla resistanssialueella ja määrittämällä kondensaattorin laadun osoittimen heilahduksen amplitudin perusteella. Yleensä hyvä kondensaattoriosoitin voi osoittaa maksimiarvoon (tai lähelle maksimiarvoa). Jos kondensaattori hajoaa ja vaurioituu, osoitin osoittaa minimiarvoon. Jos osoitin pysyy tietyssä arvossa keskellä, se osoittaa, että kondensaattorissa on jonkin verran vuotoa. Jos kysyjä haluaa mitata kondensaattorin kapasitanssin tavallisella osoitinyleismittarilla, hän voi käyttää LM358-operaatiovahvistinta kytkemään piiri seuraavan kuvan mukaisesti mittaamaan 400 mikrofaradin kondensaattorin kapasitanssia.
Kuvassa A on pienitehoinen kaksoisoperaatiovahvistin LM358, joka käyttää sisäistä operaatiovahvistinta, joka on kytketty muodostamaan invertoivan verrannollisen vahvistimen. Tämän piirin suljetun silmukan vahvistuskerroin on - (R/Xc), jossa Xc on mitatun kondensaattorin kapasitanssiimpedanssi. Tiedämme, että kondensaattorin kapasitanssiimpedanssi Xc on 1/2 π fC. Jos taajuus f on 50 Hz ja C on 400 mikrofaradia, kapasitanssiimpedanssi Xc on 7,96 Ω.
Kun mitataan 400 mikrofaradin kondensaattorin kapasiteettia, voimme käyttää 6 V:n tehomuuntajaa jakamaan 6V AC-jännitteen toisioyksiköstä 100mV/50Hz siniaaltoon signaalilähteenä olevan vastuksen kautta. Liitä 400 mikrofaradin kondensaattori kaavion kohtaan C ja mittaa osoitinyleismittarilla operaatiovahvistimen lähtöjännite Vout vaihtovirtajännitealueella. Sitten yksinkertaisten laskelmien avulla voimme määrittää mitatun kondensaattorin kapasiteetin. Olettaen, että Vin on vakaa 100 mV ja mitattu Vout on 1000 mV, edellä olevan kaavan mukaan kondensaattorin kapasitanssiimpedanssi Xc on 7,96 Ω, ja sitten kondensaattorin kapasitanssi voidaan laskea kapasitanssiimpedanssikaavan perusteella.
Useimmat nykyiset digitaaliset yleismittarit käyttävät yllä olevaa menetelmää kapasitanssin mittaamiseen. Tämän piirin siniaaltosignaalilähteen ja digitaalisen yleismittarin kapasitanssialueen välisten taajuuksien, amplitudin ja resistanssin R-arvojen erojen vuoksi ei ole mahdollista lukea suoraan kapasitanssia. Tyypillisessä digitaalisessa yleismittarissa käytetty signaalilähde on 40mV/400Hz siniaaltosignaali, ja myös R:n arvo poikkeaa edellä mainitusta resistanssiarvosta. Siksi vahvistimen lähtöjännite on sama kuin mitattu kapasitanssi ja se voidaan lukea suoraan. Yllä olevan mittauspiirin syöttöjännitteeksi voidaan valita ± 5 V jännite.
