Praktično kolo za mjerenje kapacitivnosti sa pokazivačem multimetra
Da biste koristili pokazivački multimetar za procjenu kvaliteta kondenzatora od 400 mikrofarada, možete izmjeriti dvije igle kondenzatora s odgovarajućim rasponom otpora multimetra i odrediti kvalitetu kondenzatora na osnovu amplitude zamaha pokazivača. Općenito, dobar pokazivač kondenzatora može ukazati na maksimalnu vrijednost (ili blizu maksimalne vrijednosti). Ako se kondenzator pokvari i ošteti, pokazivač pokazuje na minimalnu vrijednost. Ako pokazivač ostane na određenoj vrijednosti u sredini, to pokazuje da kondenzator ima curenje. Ako ispitanik želi izmjeriti kapacitivnost kondenzatora s običnim pokazivačem multimetra, može koristiti LM358 operacijsko pojačalo za povezivanje kola kao što je prikazano na sljedećoj slici za mjerenje kapacitivnosti kondenzatora od 400 mikrofarada.
Na slici, A je dvostruko operaciono pojačalo male snage LM358, koje koristi interno operaciono pojačalo povezano da formira invertujuće proporcionalno pojačalo. Faktor pojačanja zatvorene petlje ovog kola je - (R/Xc), gdje je Xc impedansa kapacitivnosti izmjerenog kondenzatora. Znamo da je impedansa kapacitivnosti Xc kondenzatora 1/2 π fC. Ako je frekvencija f 50 Hz i C je 400 mikrofarada, impedansa kapacitivnosti Xc je 7,96 Ω.
Kada mjerimo kapacitet kondenzatora od 400 mikrofarada, možemo koristiti transformator snage 6V da podijelimo izlazni napon od 6V izmjeničnog napona sa sekundara u sinusni val od 100mV/50Hz kroz otpornik kao izvor signala. Povežite kondenzator od 400 mikrofarada na poziciju C na dijagramu i koristite pokazivač multimetar za mjerenje izlaznog napona Vout operativnog pojačala u rasponu naizmjeničnog napona. Zatim, jednostavnim proračunima možemo odrediti kapacitet izmjerenog kondenzatora. Pod pretpostavkom da je Vin stabilnih 100mV i izmjereni Vout je 1000mV, prema gornjoj formuli, impedansa kapacitivnosti Xc kondenzatora je 7,96 Ω, a zatim se kapacitivnost kondenzatora može izračunati na osnovu formule impedanse kapacitivnosti.
Većina savremenih digitalnih multimetara koristi gornju metodu za mjerenje kapacitivnosti. Zbog razlike u vrijednostima frekvencije, amplitude i otpora R između izvora sinusnog signala u ovom kolu i raspona kapacitivnosti digitalnog multimetra, nije moguće direktno očitati kapacitivnost. Izvor signala koji se koristi za tipični digitalni multimetar je sinusni signal od 40mV/400Hz, a vrijednost R se također razlikuje od vrijednosti otpora spomenute gore. Stoga je izlazni napon pojačala isti kao i izmjereni kapacitet i može se direktno očitati. Napon napajanja za gornji mjerni krug može se odabrati kao ± 5V napon.
