Как цифровые мультиметры измеряют емкость?

Как цифровые мультиметры (DMM) измеряют емкость через их типичное входное/выходное сопротивление 10 МОм?

При логическом уровне 3,3 В попытка измерить 1F будет означать постоянную времени 10 миллионов секунд (R x C), поэтому повышение напряжения на конденсаторе будет неизмеримым (в минимальном уровне шума). Они также делают это в течение секунды или то есть с точностью 3%. Как это достигается?

Я не думаю, что они поднимаются выше 1F.
Только диапазоны вольтметра 10 МОм. Входное сопротивление диапазона ампер очень низкое, а проверка диода будет составлять пару мА - посмотрите, загорится ли светодиод.
Даже при 1 мФ вы все еще смотрите на константу 10 кс. И это не низкий импеданс, поскольку они используют клеммы вольтметра с высоким импедансом. Мне кажется маловероятным, что они будут иметь второй путь параллельно с высоким импедансом из-за утечки и требуют дорогостоящих компонентов, выдерживающих высокое напряжение. Что-то вроде диода не будет точным и дешевым.
« И это не низкий импеданс, так как они используют клеммы вольтметра, которые имеют высокий импеданс ». Нет. Между входным разъемом VΩmA (и диодом и непрерывностью) и печатной платой нет резистора 10 МОм. Существует (фактически) прямое соединение с переключателем выбора диапазона. Только на вольтметре 10 МОм. Вы пробовали тестировать диоды? (Используйте красный светодиод, так как он имеет самую низкую Vf среди видимых светодиодов и может быть очень слабым.)

Ответы (3)

Есть много способов измерить емкость. Если у вас есть генератор сигналов, вы можете использовать прямоугольную волну и измерить время нарастания. Или синусоида и измерить ток и напряжение. Если вы знаете ток и напряжение, вы знаете, какая у вас нагрузка. Если нагрузкой является конденсатор, вам также потребуется информация о фазе. Ссылки ниже более подробно рассказывают о том, как это делается. Вместо генератора сигналов цифровые мультиметры обычно имеют более простую схему (обычно генерирующую только одну или несколько частот). Вместо схемы осциллографа, измеряющей фазу и амплитуду, делать расчеты.

Круто то, что если у вас есть осциллограф и генератор сигналов, вы также можете измерить емкость, иногда лучше, чем цифровой мультиметр. Это также работает для индуктивности.

введите описание изображения здесь
Источник: https://meettechniek.info/passive/capacitance.html

введите описание изображения здесь
Источник: https://meettechniek.info/passive/capacitance.html

Вы также найдете много информации об этом, используя ключевые слова «спектроскопия импеданса».
Я измерял катушки индуктивности/трансформаторы таким образом, это довольно забавно.
Я тоже многому научился :)
Для любителей: если вы не можете позволить себе хороший генератор функций, вы можете использовать микросхему 555, сконфигурированную как нестабильную на верхнем рисунке. Не так красиво, но сгодится для подвального Дока Брауна.

Измерение значения 1 Фарад за 1 секунду с разрешением цифрового мультиметра 1% 0,1 мВ и измеренным значением 10 мВ требует тока батареи при использовании методов измерения импульсов.

Несмотря на то, что измерители RLC используют более точную синусоиду постоянного тока на выбранных частотах для измерения амплитуды напряжения и фазового сдвига для вычисления всех значений, они все же не доходят до 1 Фарад.

Ic=CdV/dt= 1F * 10 мВ/1 с = 10 мА, что больше, чем обычно потребляет цифровой мультиметр, и сокращает срок службы батареи. Таким образом, Fluke 115 измеряет только до 9999 мкФ.введите описание изображения здесь

Портативные измерители Keysight измеряют только до 199,99 мФ.введите описание изображения здесь

Однако, если вы будете следовать процедуре тестирования ультракап Максвелла, вам не понадобится стоечный RLC-метр стоимостью более 1000 долларов, который предлагает показания 1F.

Но это занимает больше 1 секунды.

Редактировать: высокий импеданс предназначен только для настройки измерения напряжения. Импеданс намного ниже при измерении емкости.

Согласно Fluke :

Мультиметр определяет емкость, заряжая конденсатор известным током, измеряя полученное напряжение и затем вычисляя емкость.

Они не ждут постоянной времени RC. Он подает известный ток в течение определенного времени и смотрит на ΔV. Они также могут делать то же самое, разряжая колпачок в цикле.

Более высокое значение ΔV означает более низкую емкость.

Если вы собираетесь проголосовать против, пожалуйста, оставьте комментарий, указывающий, где я ошибся с этим ответом.
Это не так, поэтому я бы никогда не проголосовал за такой ответ, но вы не ответили на 1-й вопрос. Как есть, это «полезно», поэтому оно определенно заслуживает положительного голосования. Некоторые люди голосуют против ответов, которые «не являются лучшими», это противоречит рекомендациям.
@ Mattman944 ​​Спасибо, что указали на это, я отредактировал свой ответ.
Как цифровые мультиметры измеряют емкость?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v