Meter kapasitansi ionistor dan kapasitor bermuatan tinggi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

 Komen artikel

Terdapat beberapa kaedah untuk mengukur kemuatan kapasitor, tetapi tidak semuanya sesuai untuk mengukur kemuatan lebih daripada beberapa ratus mikrofarad. Masalah yang sangat besar timbul apabila mengukur ionistor, yang kapasitansinya boleh mencapai 10 F atau lebih. Sementara itu, terdapat kaedah yang agak mudah dan, dengan cara yang lama, berdasarkan pengukuran masa pengecasan kapasitor daripada sumber voltan melalui perintang rintangan yang diketahui. Seperti yang anda ketahui, jika anda menyambungkan kapasitor dengan kapasitans C melalui perintang dengan rintangan R kepada sumber voltan U (Rajah 1), kapasitor akan mula mengecas dan voltan merentasinya (U)._С) akan meningkat secara eksponen:

U_C = U(1 - e^-t/(RC)),

dengan e ialah asas logaritma asli (e ≈ 2,718); t - masa; RC ialah pemalar masa yang dipanggil litar RC, yang tidak bergantung pada voltan. Pada masa apabila t = t_RC= RC, voltan merentasi kapasitor akan sama dengan U_C = U(1 - e^-1) ≈ U(1 - 0,367) ≈ 0,633U. Oleh itu, dengan mengukur selang masa dari mula mengecas kapasitor sehingga saat voltan merentasinya mencapai nilai 0,633U, anda boleh menggunakan pengiraan mudah untuk menentukan kemuatan kapasitor yang diukur C = t_RC/R. Jika rintangan perintang adalah "bulat", contohnya 10 kOhm, semua pengiraan boleh dilakukan dengan mudah di kepala anda. Sebagai contoh, untuk perintang yang ditunjukkan, masa untuk mengecas kapasitor kepada 0,633U ialah 46 s, maka kemuatan kapasitor yang diukur ialah C_х = 46 / 10⁴ = 46 mF = 4600 μF. Oleh itu, dalam kes ini faktor penukaran K = 100 µF/s. Untuk perintang R = 1 kOhm, masa pengukuran akan berkurangan sebanyak 10 kali, dan faktor penukaran K = 1000 μF/s.

nasi. 1. Kebergantungan U_C daripada t

Meter yang dicadangkan berfungsi berdasarkan prinsip ini. Ia boleh dibuat dalam bentuk lampiran pada komputer atau peranti elektronik lain dengan jam randik terbina dalam, contohnya, pada jam elektronik (elektronik-mekanikal) atau telefon bimbit. Ia amat bernilai menekankan kesederhanaan relatif untuk melaksanakan kaedah ini dan ketiadaan keperluan untuk penentukuran menggunakan kapasitor rujukan (voltmeter digital adalah mencukupi). Di samping itu, voltan juga boleh menjadi apa-apa (dalam had yang munasabah), perkara utama ialah ia tidak berubah semasa pengukuran. Mengukur kapasitansi superkapasitor mungkin mengambil masa beberapa minit; digabungkan dengan ralat pengukuran beberapa peratus, ini agak boleh diterima untuk amalan radio amatur.

Perlu diingatkan bahawa ralat pengukuran dipengaruhi oleh arus bocor dan rintangan siri (ESR) kapasitor dan ionistor. Sebagai contoh, ESR beberapa jenis ionistor boleh mencapai 30 Ohm, dan jika ionistor sedemikian dicas melalui perintang 100 Ohm, ralat pengukuran boleh berjumlah puluhan peratus. Oleh itu, rintangan perintang di mana kapasitor dicas mestilah sekurang-kurangnya 1 kOhm.

Kami membentangkan kepada perhatian pembaca lampiran pengukur untuk jam tangan elektronik-mekanikal. Rajah peranti ditunjukkan dalam Rajah. 2. Ia dikuasakan oleh bateri yang dibina ke dalam jam tangan (1,5 V), dan jam tangan itu sendiri boleh digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan. Dalam keadaan awal, voltan bekalan dibekalkan kepada litar mikro, dan jam beroperasi secara normal. Apabila kotak set-top disambungkan, sesentuh soket XS1 terbuka, jam berhenti dan voltan bekalan dibekalkan ke set-top box. Ia mengandungi penukar voltan yang distabilkan rangsangan pada cip DA1, pembanding pada op-amp DA2, suis elektronik pada transistor VT1 dan lampu penunjuk pada LED HL1.

nasi. 2. Gambar rajah peranti (klik untuk besarkan)

Selepas membekalkan voltan bekalan ke konsol, transistor VT1 ditutup dan penukar voltan dinyahtenagakan. Untuk mengukur kemuatan kapasitor atau ionistor, ia mula-mula dinyahcas dan kemudian disambungkan, memerhati kekutuban, ke terminal XS2, XS3 dan butang SB1 "Mula" ditekan sebentar. Jam dibekalkan dengan voltan bekalan kuasa dan akan mula mengira masa. Pada masa yang sama, penukar voltan mula berfungsi, voltan 3,3 V muncul pada outputnya dan LED HL1 dihidupkan. Oleh kerana kapasitor yang diukur dinyahcas, voltan pada input penyongsangan op-amp DA2 adalah kurang daripada pada kapasitor bukan penyongsangan dan voltan keluaran akan menjadi 2...2,2 V. Transistor VT1 akan terbuka, dan selepas melepaskan Butang SB1, voltan akan terus mengalir ke penukar voltan dan ke jam, yang akan terus mengira detik masa pengecasan. Pilihan voltan keluaran penukar (3,3 V) adalah disebabkan oleh fakta bahawa dalam kes ini kapasitor akan dicas ke voltan U_C = 3,3·0,633 = 2,088 V, oleh itu, menggunakan lampiran anda boleh mengukur kemuatan ionistor dan kapasitor dengan voltan terkadar 2 V atau lebih.

Sebaik sahaja kapasitor dicas pada voltan yang ditentukan, voltan hampir kepada sifar muncul pada output op-amp DA2, transistor VT1 ditutup, jam dan penukar voltan dinyahtenagakan dan LED padam - proses pengukuran adalah selesai. Apa yang tinggal ialah membaca jam dan menentukan kapasiti dengan mengambil kira faktor penukaran yang ditetapkan oleh suis SA1. Untuk memudahkan pengukuran, jam dipraset ke permulaan. Untuk mengukur kapasitor yang sama sekali lagi, anda mesti menyahcasnya dahulu dengan menekan butang "Discharge" SB2 selama beberapa puluh saat. Untuk melepaskan ionistor dan kapasitor oksida dengan kapasiti lebih daripada beberapa ribu mikrofarad, ini mesti dilakukan beberapa kali.

Persediaan bermula dengan menyemak kefungsian penukar voltan dan menetapkan ambang pensuisan op-amp. Untuk melakukan ini, terminal pengumpul dan pemancar transistor VT1 disambung pintas sementara dengan wayar pelompat, terminal XS2 dan XS3 disambungkan antara satu sama lain dan voltan 1,5 V dibekalkan daripada bekalan kuasa terkawal. Apabila menukar kedudukan suis SA1 dan mengurangkan voltan bekalan kepada 1,2 V, voltan keluaran penukar tidak boleh berubah lebih daripada beberapa peratus. Dalam kedudukan suis SA1 "100", perintang pembolehubah (lebih baik berbilang pusingan) dengan rintangan 2 kOhm disambungkan ke terminal XS3, XS33. Voltan keluaran penukar U_п diukur dengan voltmeter digital dengan resolusi sekurang-kurangnya tiga tempat perpuluhan. Perintang boleh ubah digunakan untuk menetapkan voltan U = 2 U pada terminal XS3, XS0,633_п. Kemudian, mengawal voltan pada output op-amp, peluncur perintang pembinaan R5 ditetapkan pada kedudukan di mana perubahan sedikit pun dalam kedudukannya membawa kepada pensuisan op-amp. Dengan cara ini, ralat pensuisan yang disebabkan oleh voltan pincang op-amp akan diberi pampasan. Selepas mengeluarkan pelompat antara pengumpul dan pemancar transistor dan perintang boleh ubah, kotak atas set sedia untuk beroperasi.

Kotak atas set menggunakan perintang dan kapasitor untuk pemasangan permukaan. Perintang tetap RN1-12 dan kapasitor C1 (K10-17v) - saiz 1206, perintang pemangkasan - PVZ3A (POZ3A), PVA3A (RVG3A), kapasitor C2 - saiz tantalum A atau B. Untuk meningkatkan ketepatan pengukuran, perintang R3 dan R4 harus dipilih dengan sisihan daripada nilai nominal tidak lebih daripada 0,5%. Mana-mana transistor kuasa rendah dengan pekali pemindahan arus asas (h_21E) tidak kurang daripada 100. LED - hijau atau merah kecerahan tinggi dengan diameter badan 3 atau 5 mm. Induktor dililit pada teras magnet gelang dengan diameter 6 mm dari pengubah CFL dan mengandungi 6...7 lilitan wayar PEV-2 0,3. Suis - slaid bersaiz kecil PD9-1 (SPDT), B3001, B3037, butang - sebarang saiz kecil dengan pemulangan sendiri, pengapit XS2, XS3 - "buaya".

nasi. 3. Lukisan PCB

nasi. 4. Susun atur elemen

nasi. 5. Rupa peranti

Kebanyakan bahagian diletakkan pada papan litar bercetak satu sisi yang diperbuat daripada gentian kaca, lukisannya ditunjukkan dalam Rajah. 3, dan susunan unsur adalah dalam Rajah. 4. Butang dipasang pada penutup atas kes itu, dan terdapat juga lubang di dalamnya untuk LED dan slaid suis. Terdapat lubang di dinding depan dan belakang kes untuk wayar. Jam tangan - mana-mana jam tangan elektronik-mekanikal, sekiranya anda boleh memasang soket. Pengubahsuaian mereka adalah minimum - anda perlu memotong konduktor bercetak dari bateri "+" ke cip jam dan memasang soket XS1 (bicu untuk menyambungkan fon kepala stereo). Penampilan peranti ditunjukkan dalam Rajah. 5.

Pengarang: I. Nechaev

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib Memudahkan pemprosesan kayu menjadi biofuel 23.04.2021 Proses baru yang dipermudahkan menukar sisa kayu daripada pertanian dan perhutanan kepada etanol. Pasukan dari Lawrence Berkeley Lab dan Sandia National Laboratories telah menghasilkan cara yang mudah dan cekap untuk menukar kayu kepada biobahan api cecair. Ternyata helah mudah mengubah sisa kayu menjadi biofuel. Sebelum ini telah diketahui bahawa penambahan formaldehid semasa prarawatan kayu menukarkan sehingga 80 peratus lignin kepada molekul yang digunakan untuk membuat bahan api dan bahan kimia. Etanol yang terhasil, yang diperoleh daripada biojisim tumbuhan, boleh digunakan sebagai bahan dalam pengeluaran bahan api diesel dan jet yang lebih kompleks. Pokok yang meluas dan cepat tumbuh seperti poplar boleh menjadi sumber biofuel yang mampan yang tidak menjejaskan bekalan makanan. Langkah pertama dalam proses pengeluaran biofuel hari ini ialah mengeluarkan lignin berserabut yang mengelilingi selulosa gula yang ditapai untuk menghasilkan bahan api. Dengan mengalihkan biojisim berkayu dari hutan dan kawasan pertanian dengan cara ini, beberapa masalah segera dapat diselesaikan sekaligus. Ini dilakukan melalui proses mahal yang memerlukan suhu tinggi dan bahan kimia yang keras. Ini mengubah ikatan kimia dalam polimer lignin supaya ia tidak boleh digunakan dan dibuang sebagai bahan buangan. Berjuta-juta tan sisa lignin dihasilkan dengan cara yang sama dalam industri kertas. Pada masa ini, sumber bioetanol yang paling biasa ialah kanji jagung, yang lebih mudah dipecahkan secara kimia tetapi memerlukan tanah, air dan sumber lain untuk dihasilkan. Teknologi yang dibangunkan juga boleh digunakan untuk menghasilkan biofuel "titisan", bahan api diesel dan jet yang lebih kompleks.

Berita menarik lain:

▪ Adakah atlet memerlukan pemanasan badan?

▪ Bilik darjah dengan pencahayaan berubah-ubah

▪ Laut dalam saluran paip

▪ Muzik latar belakang mengganggu kreativiti

▪ antena DNA

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Teknologi kilang di rumah. Pemilihan artikel

▪ artikel Politik dari kedudukan kekuatan. Ungkapan popular

▪ artikel Apa yang anda tidak pernah dapati di kasino? Jawapan terperinci

▪ Kelembapan Artikel. Petua pelancong

▪ pasal Pot glaze. Resipi dan petua mudah

▪ artikel Teka-teki tentang alat muzik

Tinggalkan komen anda pada artikel ini:

Semua bahasa halaman ini

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web

www.diagram.com.ua
2000-2024