ডিজিটাল মাল্টিমিটারের ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ ফাংশন সম্প্রসারণ
সাধারণ সাড়ে তিন-অঙ্কের বা সাড়ে চার-অঙ্কের ডিজিটাল মাল্টিমিটারগুলি ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ ফাংশনগুলির সাথে সজ্জিত, তবে পরিমাপের পরিসর সংকীর্ণ এবং পরিমাপের নির্ভুলতা কম, এবং তাদের সাধারণত অনলাইন পরিমাপ নেই ফাংশন এই প্রবন্ধে আলোচনা করা হয়েছে কিভাবে এই ক্ষমতাগুলি প্রসারিত করা যায়।
1. ক্যাপাসিট্যান্সের অনলাইন পরিমাপ
ডিফারেনশিয়াল এবং ইন্টিগ্রাল সার্কিটের বৈশিষ্ট্য অনুসারে, ক্যাপাসিট্যান্সের পরিমাপকে ভোল্টেজ পরিমাপে রূপান্তর করা যেতে পারে।
সার্কিটের মূল অংশ, CX/V, একটি সাধারণ সক্রিয় RC ইনভার্টিং ডিফারেনশিয়াল এবং ইন্টিগ্রেটিং সার্কিট ব্যবহার করে। ভেন্টুরি অসিলেটর একটি স্থির-ফ্রিকোয়েন্সি AC সিগন্যাল Vr তৈরি করে, যা CX/V রূপান্তর সার্কিটকে উত্তেজিত করে এবং CX-এর সমানুপাতিক একটি AC ভোল্টেজ V0 (V1) পায়। স্থির ফ্রিকোয়েন্সি ব্যতীত অন্য ভোল্টেজগুলি ফিল্টার করার জন্য এটি একটি দ্বিতীয়-অর্ডার ব্যান্ড-পাস ফিল্টার দ্বারা ফিল্টার করা হয়। বিশৃঙ্খল অপসারণের পরে, AC/DC-এর পরে CX-এর সমানুপাতিক DC আউটপুট ভোল্টেজ V পাওয়া যায়। যখন AC সিগন্যাল Vr CX/V সার্কিটকে উত্তেজিত করে, তখন ইনভার্টিং ইন্টিগ্রেটরের আউটপুট ভোল্টেজ
অর্থাৎ, পরিমাপ করা ক্যাপাসিট্যান্স CX আউটপুট ভোল্টেজ C{{0}}-এর সমানুপাতিক, যার ফলে CX→V রূপান্তর হয়। মৌলিক ক্যাপাসিটরের পরিসর ডিজিটাল মাল্টিমিটারের 2V রেঞ্জের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করার জন্য, ভেনটুরি অসিলেটরের দোলন ফ্রিকোয়েন্সি 400Hz হিসাবে নির্বাচন করুন, কার্যকর ভোল্টেজ মান 1V হিসাবে, R1 হিসাবে 20kΩ এবং C1 হিসাবে 0.1μF হিসাবে নির্বাচন করুন। R2 200Ω-2kΩ-20kΩ-200kΩ-2MΩ থেকে পরিবর্তিত হয়, এবং সংশ্লিষ্ট পরিমাপের ক্যাপাসিট্যান্স পরিসীমা হল 20μF{{16}μF-200nF-2 {18}}nF-2nF.
2. ছোট ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ করুন
ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপের জন্য সাধারণ সাড়ে তিন-অঙ্কের ডিজিটাল মাল্টিমিটারের পরিমাপ পরিসীমা হল 2000pF ~ 20μF৷ 1pF এর নিচে ক্ষুদ্র ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ করা শক্তিহীন। ক্যাপাসিটিভ রিঅ্যাক্ট্যান্স পদ্ধতি অনুসারে এবং উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল ব্যবহার করে, ক্ষুদ্র ক্যাপাসিট্যান্সের পরিমাপ উপলব্ধি করা যায়। পরিমাপ সার্কিট ডায়াগ্রাম চিত্র 2 এ দেখানো হয়েছে। CX হল পরিমাপ করা ক্যাপাসিট্যান্স, Rf হল ইনভার্টিং টার্মিনাল ফিডব্যাক প্রতিরোধক। ফ্রিকোয়েন্সি f সহ সাইনোসয়েডাল সিগন্যাল Vi ইনপুট হলে, CX-এ উপস্থাপিত প্রতিবন্ধকতা এবং অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের লাভ হল: যখন A এবং Rf স্থির থাকে, তখন সাইনোসয়েডাল সংকেত ফ্রিকোয়েন্সি f পরিমাপকৃত ক্যাপাসিট্যান্স CX-এর বিপরীতভাবে সমানুপাতিক হয়। ছোট ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ করতে, উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত পরিমাপ ব্যবহার করা হয়।
পরিমাপ উপলব্ধি করার জন্য সার্কিট নীতির ব্লক ডায়াগ্রাম চিত্র 2(b) এ দেখানো হয়েছে। পরিমাপ প্রক্রিয়াটি হল: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল জেনারেটর দ্বারা উত্পন্ন উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইনোসয়েডাল সংকেত পরিমাপ করা ক্যাপাসিটরে প্রয়োগ করা হয়, CX ক্যাপাসিটিভ রিঅ্যাক্ট্যান্স Xc-এ রূপান্তরিত হয়, এবং তারপর Xc C/ACV রূপান্তরের মাধ্যমে একটি AC ভোল্টেজ সংকেতে রূপান্তরিত হয়, যা পরিবর্ধক দ্বারা পরিবর্ধিত হয় এবং বিচ্ছিন্ন ট্রান্সফরমার দ্বারা আউটপুট। এটি demodulation জন্য ফেজ-সংবেদনশীল demodulator পাঠানো হয়; ফেজ-সংবেদনশীল ডিমোডুলেটরের অন্য ইনপুট হল তরঙ্গরূপ রূপান্তরকারীর মাধ্যমে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইন তরঙ্গ দ্বারা উত্পন্ন বর্গ তরঙ্গ (অর্থাৎ, ডিমোডুলেশন সংকেত)। দুটি ইনপুট সংকেত একই ফ্রিকোয়েন্সি এবং ফেজ আছে. পরিমাপকৃত ক্যাপাসিট্যান্স CX মানের সাথে সমানুপাতিক একটি DC ভোল্টেজ পেতে কম-পাস ফিল্টার দ্বারা ডিমোডুলেটেড সংকেত ফিল্টার করা হয় এবং পরিমাপের ফলাফল সরাসরি প্রদর্শনের জন্য একটি DC ভোল্টমিটারে পাঠানো হয়। ওয়েভফর্ম কনভার্টারটিতে একটি ইনভার্টিং ইনপুট সহ একটি জিরো-ক্রসিং কম্প্যারেটর থাকে, যা একটি ভিয়েন অসিলেটর থেকে একটি স্ট্যান্ডার্ড 1MHz উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইন ওয়েভকে একটি স্ট্যান্ডার্ড ইনভার্টেড বর্গ তরঙ্গে রূপান্তর করে। যেহেতু ফেজ-সংবেদনশীল ডিমোডুলেটরের আউটপুট উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হারমোনিক্স ধারণকারী একটি স্পন্দিত ডিসি ভোল্টেজ, একটি স্থিতিশীল এবং ধ্রুবক ডিসি ভোল্টেজ আউটপুট পাওয়ার জন্য, একটি π-টাইপ ফিল্টার ব্যবহার করা হয় সুরেলা উপাদানগুলিকে ফিল্টার করার জন্য। অবশেষে, সংশ্লিষ্ট গড় ভোল্টেজ ডিসি ভোল্টমিটারে পাঠানো হয়। মৌলিক ক্যাপাসিটরের পরিসর ডিজিটাল মাল্টিমিটারের 2V রেঞ্জের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করার জন্য, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইনোসয়েডাল সিগন্যালের ফ্রিকোয়েন্সি 1MHz হিসাবে নির্বাচন করা হয় (যদি ফ্রিকোয়েন্সি খুব বেশি হয় তবে বিতরণ পরামিতি বিবেচনা করা উচিত), কার্যকরী মান। ভোল্টেজ হল 1V, এবং সার্কিট অ্যামপ্লিফিকেশন ফ্যাক্টর এবং ফিডব্যাক রোধ Rf এর গুণফল হল, তাই ডিজিটাল মাল্টিমিটারের ডিসি ভোল্টেজ পরিসীমা 200mV 0.2pF এর ক্যাপাসিট্যান্স পরিসীমা এবং ক্যাপাসিট্যান্স পরিসরের সাথে মিল রাখে 200V 200pF এর সাথে মিলে যায়। পরিমাপের পরিসর হল 10-4~102pF, এবং রেজোলিউশন হল 10-4pF।
