ডিজিটাল মাল্টিমিটারের ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপের ক্ষমতা সম্প্রসারণ
1 অনলাইন ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ
ডিফারেনশিয়াল এবং ইন্টিগ্রাল সার্কিটের প্রকৃতি অনুসারে ক্যাপাসিট্যান্সের পরিমাপকে ভোল্টেজ পরিমাপে রূপান্তর করা যেতে পারে।
সার্কিটের মূল অংশ, CX/V, একটি সাধারণ সক্রিয় RC ইনভার্টিং ডিফারেনশিয়াল এবং ইন্টিগ্রাল সার্কিট ব্যবহার করে। ভিয়েন অসিলেটর একটি ফিক্সড-ফ্রিকোয়েন্সি এসি সিগন্যাল ভিআর তৈরি করে, যা CX-এর সমানুপাতিক একটি AC ভোল্টেজ V0 (V1) পেতে CX/V রূপান্তর সার্কিটকে উত্তেজিত করে, যা একটি দ্বিতীয়-ক্রম ব্যান্ড-পাস ফিল্টার দ্বারা ফিল্টার করা হয় স্থির ফ্রিকোয়েন্সি ব্যতীত অন্য সংকেতগুলি ফিল্টার করতে। বিশৃঙ্খল হওয়ার 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 সাথে সরাসরি সমানুপাতিক, এইভাবে CX→V-এর রূপান্তর উপলব্ধি করা হয়। ক্যাপ্যাসিট্যান্সের মৌলিক পরিসরকে ডিজিটাল মাল্টিমিটারের 2V রেঞ্জের সাথে সামঞ্জস্য করার জন্য, ভিয়েন অসিলেটরের দোলন ফ্রিকোয়েন্সি 400Hz, ভোল্টেজের কার্যকরী মান হল 1V, R1 হল 20kΩ এবং C1 হল 0.1μF। 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 করা
সাধারণ সাড়ে তিন-অঙ্কের ডিজিটাল মাল্টিমিটারের ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপের জন্য 2000pF থেকে 20μF পর্যন্ত পরিসর রয়েছে এবং এটি 1pF-এর নিচে ক্ষুদ্র ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ করার ক্ষমতাহীন। 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 ক্যাপ্যাসিট্যান্স, এবং Rf হল ইনভার্টিং টার্মিনালের ফিডব্যাক রেজিস্ট্যান্স। ফ্রিকোয়েন্সি f সহ সাইনুসয়েডাল সিগন্যাল Vi ইনপুট হলে, CX-এ উপস্থাপিত প্রতিবন্ধকতা এবং অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের লাভ হল: যখন A এবং Rf স্থির থাকে, তখন সাইনোসয়েডাল সংকেত ফ্রিকোয়েন্সি f পরিমাপিত ক্যাপাসিট্যান্স CX-এর বিপরীতভাবে সমানুপাতিক হয়। ছোট ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ করতে, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত পরিমাপ ব্যবহার করা হয়।
পরিমাপ উপলব্ধি সার্কিট নীতি. পরিমাপ প্রক্রিয়াটি হল: উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যাল জেনারেটর দ্বারা উত্পন্ন উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইনোসয়েডাল সংকেত পরিমাপ করা ক্যাপাসিটরে প্রয়োগ করা হয়, এবং CX ক্যাপাসিটিভ প্রতিক্রিয়া Xc-এ রূপান্তরিত হয়, এবং তারপর Xc C/ACV রূপান্তরের মাধ্যমে AC ভোল্টেজ সংকেতে রূপান্তরিত হয়, যা পরিবর্ধক দ্বারা পরিবর্ধিত হয় এবং বিচ্ছিন্ন ট্রান্সফরমার দ্বারা আউটপুট। demodulation জন্য ফেজ-সংবেদনশীল demodulator এটি পাঠান; ফেজ-সংবেদনশীল ডিমোডুলেটরের অন্য ইনপুট হল একটি বর্গাকার তরঙ্গ (অর্থাৎ, একটি ডিমডুলেটেড সিগন্যাল) যা একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইন তরঙ্গ দ্বারা একটি তরঙ্গরূপ রূপান্তরকারীর মাধ্যমে উত্পন্ন হয় এবং দুটি ইনপুট সংকেতের একই কম্পাঙ্ক এবং ফেজ রয়েছে। পরিমাপকৃত ক্যাপাসিটর CX-এর মানের সাথে সমানুপাতিক একটি DC ভোল্টেজ পেতে কম-পাস ফিল্টার দ্বারা ডিমোডুলেটেড সিগন্যাল ফিল্টার করা হয়, যা সরাসরি পরিমাপের ফলাফল প্রদর্শন করতে ডিসি ভোল্টমিটারে পাঠানো হয়। ওয়েভফর্ম কনভার্টারটিতে একটি ইনভার্টিং ইনপুট সহ একটি জিরো-ক্রসিং কম্প্যারেটর থাকে, যা একটি ভিয়েন অসিলেটর থেকে একটি স্ট্যান্ডার্ড 1MHz হাই-ফ্রিকোয়েন্সি সাইন ওয়েভকে একটি স্ট্যান্ডার্ড ইনভার্টিং বর্গ তরঙ্গে রূপান্তর করে। যেহেতু ফেজ-সংবেদনশীল ডিমোডুলেটরের আউটপুট উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি হারমোনিক্স ধারণকারী একটি স্পন্দনশীল ডিসি ভোল্টেজ, একটি স্থিতিশীল এবং ধ্রুবক DC ভোল্টেজ আউটপুট পাওয়ার জন্য, একটি π-টাইপ ফিল্টার ব্যবহার করা হয় সুরেলা উপাদানগুলিকে ফিল্টার করতে। অবশেষে, সংশ্লিষ্ট গড় ভোল্টেজ ডিসি ভোল্টমিটারে পাঠানো হয়। মৌলিক ক্যাপাসিট্যান্স স্তরকে ডিজিটাল মাল্টিমিটারের 2V স্তরের সাথে সামঞ্জস্য করার জন্য, উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইনোসয়েডাল সিগন্যালের ফ্রিকোয়েন্সি 1MHz হিসাবে নির্বাচন করা হয় (যদি ফ্রিকোয়েন্সি খুব বেশি হয় তবে বিতরণের পরামিতিগুলি বিবেচনা করা উচিত), কার্যকর মান। ভোল্টেজ হল 1V, এবং সার্কিট অ্যামপ্লিফিকেশন ফ্যাক্টর এবং ফিডব্যাক রেজিস্ট্যান্স Rf এর গুণফল হল, তাই ডিজিটাল মাল্টিমিটারের DC ভোল্টেজের পরিসর 200mV 0.2pF এর ক্যাপাসিট্যান্স পরিসরের সাথে মিলে যায় এবং 200V একটি ক্যাপাসিট্যান্স পরিসীমা 200pF। পরিমাপের পরিসর হল 10-4 থেকে 102pF, এবং রেজোলিউশন হল 10-4pF৷
