Swyddogaeth Mesur Cynhwysedd Ehangu Amlfesurydd Digidol
1. Mesur cynhwysedd ar-lein
Yn ôl priodweddau cylchedau annatod gwahaniaethol, gellir trosi mesur cynhwysedd yn fesur foltedd.
Mae rhan graidd y gylched CX/V yn mabwysiadu cylched gwahaniaethu ac integreiddio gwrthdro RC gweithredol syml. Mae'r osgiliadur Wen yn cynhyrchu signal AC amledd sefydlog Vr, sy'n cyffroi'r gylched trosi CX/V i gael foltedd AC V0 (V1) sy'n gymesur â CX. Ar ôl cael ei hidlo gan hidlydd bandpass ail orchymyn i gael gwared ar amhureddau y tu allan i'r amledd sefydlog, ceir y foltedd allbwn AC/DC V sy'n gymesur â CX. Pan fydd y signal AC Vr yn cyffroi'r gylched CX/V, foltedd allbwn yr integreiddiwr gwrthdroadol yw
Hynny yw, mae'r cynhwysedd mesuredig CX yn gymesur â'r foltedd allbwn C0, gan gyflawni trosiad CX → V. Er mwyn cyfateb y lefel sylfaenol cynhwysedd â lefel 2V y multimedr digidol, dewisir amlder oscillation yr osgiliadur Wen fel 400Hz, y gwerth foltedd effeithiol yw 1V, gosodir R1 i 20k Ω, a gosodir C1 i 0.1 μ F. Mae R2 yn amrywio o 200 Ω -2k Ω -2k Ω -2k Ω -2k Ω -2M Ω, sy'n cyfateb i ystod cynhwysedd mesuredig o 20 μ F-2 μ F-200nF-20nF-2nF.
2. Mesur cynwysorau bach
Yr ystod o amlfesurydd tri digid a hanner nodweddiadol ar gyfer mesur cynhwysedd yw 2000pF i 20 μ F, ac mae'n ddi-rym ar gyfer mesur cynwysyddion bach o dan 1pF. Yn ôl y dull rhwystriant capacitance a defnyddio signalau amledd uchel, mae'n bosibl mesur cynwysyddion bach. Dangosir y diagram cylched mesur yn Ffigur 2. CX yw'r cynhwysedd mesuredig, a Rf yw'r gwrthydd adborth ar y pen gwrthdroadol. Pan fo amledd mewnbwn y signal sin Vi yn f, y rhwystriant a gyflwynir ar CX a chynnydd y mwyhadur gweithredol yw: pan fo A ac Rf yn gyson, mae amledd y signal sin f mewn cyfrannedd gwrthdro â'r cynhwysedd mesuredig CX. I fesur cynwysyddion llai, defnyddiwch signalau amledd uchel ar gyfer mesur.
Mae'r diagram bloc o'r egwyddor cylched ar gyfer mesur i'w weld yn Ffigur 2(b). Mae'r broses fesur fel a ganlyn: mae'r signal sin amledd uchel a gynhyrchir gan y generadur signal amledd uchel yn cael ei gymhwyso i'r cynhwysydd mesuredig, mae CX yn cael ei drawsnewid yn rhwystriant cynhwysedd Xc, ac yna mae Xc yn cael ei drawsnewid yn signal foltedd AC trwy drosi C / ACV, wedi'i chwyddo gan fwyhadur, ac mae allbwn newidydd ynysu yn cael ei anfon at ddadfodylydd sy'n sensitif i gam ar gyfer dadfodiwleiddio; Mae mewnbwn arall y demodulator sy'n sensitif i gam yn don sgwâr (hy signal demodulation) a gynhyrchir gan don sin amledd uchel trwy drawsnewidydd tonffurf, ac mae'r ddau signal mewnbwn o'r un amledd a gwedd. Mae'r signal wedi'i ddadfododi'n cael ei hidlo gan hidlydd pas-isel i gael foltedd DC sy'n gymesur â'r gwerth cynhwysedd mesuredig CX, a anfonir wedyn at foltmedr DC i ddangos canlyniad y mesuriad yn uniongyrchol. Mae'r trawsnewidydd tonffurf yn cynnwys cymharydd croesfan sero gyda mewnbwn gwrthdroadol, sy'n trosi'r don sin amledd uchel safonol 1MHz o'r osgiliadur Wen yn don sgwâr wrthdro safonol. Oherwydd bod allbwn y demodulator sy'n sensitif i gam yn foltedd DC pulsating sy'n cynnwys harmonigau amledd uchel, defnyddir hidlydd math π i hidlo cydrannau harmonig er mwyn cael allbwn foltedd DC sefydlog a chyson.
Yna anfonwch y gwerth foltedd cyfartalog cyfatebol i'r foltmedr DC. Er mwyn cyfateb yr ystod cynhwysedd sylfaenol ag ystod 2V y multimedr digidol, dewisir amlder y signal sin amledd uchel fel 1MHz (dylid ystyried paramedrau dosbarthu os yw'r amlder yn rhy uchel), gwerth effeithiol y foltedd yw 1V, a chynnyrch y ffactor chwyddo cylched a gwrthiant adborth Rf yw. Felly, ystod foltedd DC y multimedr digidol yw 200mV, sy'n cyfateb i ystod cynhwysedd o 0.2pF, ac mae 200V yn cyfateb i ystod cynhwysedd o 200pF. Yr ystod fesur yw 10-4-102pF, a'r datrysiad yw 10-4pF.
