這是DTXXX型數字萬用的,常用的測量電容的電路,其基本原理是利用電容的容抗。過程是將400Hz的弦波作用于被測電容Cx兩端,利用所產生的容抗Xc實現電容與交流電壓的轉換,再通過測量交流電壓來獲得Cx的容量。 測量分為五檔(當然你也可以根據需要增減),分別為2nF,20nF,200nF,2uF,20uF,測量準確度為2.5%,分辨率由你所用的交流電壓測量工具決定。電路主要分四部分。 首先來看第一部分,以A4為中心,是一個文氏電橋電路。當R8=R14,C3=C4時頻率為: 這是一個正反饋電路,U01經R14,C4反饋到A4的同相端,但當頻率等于上述頻率時,A4的同相輸入端的電壓只有Uo1的確良1/3,這也要求A4的放大倍數必須大于3,即1+R13/R12>3,也就是說R13>2R12。但這個倍數不能太大,否則正弦波可能會變形。 再來看第二部分,這部分以A3為中心,比較簡單,為一反向比例運算電路,同時也起緩沖作用,但要注意的是,這里是把Uo1按比例縮小了,比例為(R10+VR1)/R11。調節VR1可改變比例大小。 第三部分就是電容-交流電壓轉換電路(C/ACV),這個電路以A1為中心,第二部分一樣為一反向比例運算,只不過這里的輸入電阻為Cx的容抗。不同的量程,反饋電阻也不同。下表為不同量程對應的不同Rf值。可以看出最大測量電容與Rf的乘積相等。 因RC是相等的,也就是說不論什么量程,其最大量程的放大倍數是相等的,約為5.03。所以Uo3=5.03Uo2。因Uo2為一定值,所以每量程輸出的電大電壓相等,這就保證不同量稱精度一樣。還可以看出。對于同一量程,輸出電壓與電容值Cx成正比。 第四部分以A2為中心,為一有源帶通濾波器,其中心頻率為400Hz,用以濾除其它頻干擾。最后輸出電壓Uo4是幅值與被測電容Cx成正比的400Hz交流正弦電壓。用可以測量正弦波的儀表,就可以測出其電容。 需要說明的是測出的結果,是與電容量成比列的,因此你要根據你的測量公具來調整比例,才能得到直接的讀數。 |