ডিজিটাল মাল্টিমিটারের জন্য ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ ফাংশনের এক্সটেনশন
1 অনলাইন ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ
ডিফারেনশিয়াল-ইনটিগ্রাল সার্কিটের বৈশিষ্ট্যের উপর ভিত্তি করে, ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপকে ভোল্টেজ পরিমাপে রূপান্তর করা যেতে পারে।
সার্কিটের মূলটি Cₓ/V রূপান্তরের জন্য একটি সাধারণ সক্রিয় RC ইনভার্টিং ডিফারেনশিয়াল এবং ইন্টিগ্রাল সার্কিট গ্রহণ করে। একটি Wien‑ব্রিজ অসিলেটর একটি AC রেফারেন্স সিগন্যাল Vᵣ স্থির ফ্রিকোয়েন্সি তৈরি করে, যা Cₓ/V রূপান্তর সার্কিটকে উত্তেজিত করে এবং পরিমাপকৃত ক্যাপাসিট্যান্স Cₓ এর সমানুপাতিক একটি AC আউটপুট ভোল্টেজ V₀ (V₁) তৈরি করে। একটি সেকেন্ড-অর্ডার ব্যান্ড-পাস ফিল্টার দ্বারা ফিক্সড-ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের বাইরে জাল উপাদানগুলিকে ফিল্টার করার পরে, সি ₓ এর সমানুপাতিক একটি DC আউটপুট ভোল্টেজ V পেতে সিগন্যালটি একটি AC/DC রূপান্তরকারীর মধ্য দিয়ে যায়।
যখন AC সিগন্যাল Vᵣ Cₓ/V সার্কিট চালায়, তখন ইনভার্টিং অ্যামপ্লিফায়ারের আউটপুট ভোল্টেজ পরিমাপকৃত ক্যাপাসিট্যান্স Cₓ এর সমানুপাতিক হয়, এইভাবে Cₓ‑ থেকে‑V রূপান্তর উপলব্ধি করা হয়। ডিজিটাল মাল্টিমিটারের 2 V রেঞ্জের সাথে মৌলিক ক্যাপ্যাসিট্যান্স পরিসরের সাথে মিল করার জন্য, Wien-ব্রিজ অসিলেটরটি 400 Hz-এ 1 V এর RMS আউটপুট ভোল্টেজের সাথে কাজ করতে সেট করা হয়েছে। R₁ হল 20 kΩ এবং C₁ হল 0.1 μF। R₂ 200 Ω, 2 kΩ, 20 kΩ, 200 kΩ এবং 2 MΩ এর মধ্যে সুইচ করা হয়েছে, যথাক্রমে 20 μF, 2 μF, 200 nF, 20 nF এবং 2 nF এর ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপের রেঞ্জের সাথে সম্পর্কিত।
2 ছোট-মূল্য ক্যাপাসিট্যান্সের পরিমাপ
সাধারণ 3½-অঙ্কের ডিজিটাল মাল্টিমিটারগুলি 2000 pF থেকে 20 μF পর্যন্ত ক্যাপ্যাসিট্যান্স রেঞ্জ প্রদান করে এবং 1 pF এর নিচে ক্ষুদ্র ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ করতে পারে না। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি উত্তেজনা সংকেত সহ ক্যাপাসিটিভ-রিঅ্যাক্ট্যান্স পদ্ধতির মাধ্যমে ছোট ক্যাপাসিট্যান্স পরিমাপ করা যেতে পারে। পরিমাপ বর্তনীটি চিত্র 2-এ দেখানো হয়েছে। Cₓ পরীক্ষার অধীনে ক্যাপাসিট্যান্স নির্দেশ করে এবং Rբ হল ইনভার্টিং ইনপুট টার্মিনালে ফিডব্যাক প্রতিরোধক। যখন একটি সাইনোসয়েডাল ইনপুট সিগন্যাল Vᵢ ফ্রিকোয়েন্সিfপ্রয়োগ করা হয়, একটি প্রতিবন্ধকতা Cₓ জুড়ে প্রদর্শিত হয় এবং অপারেশনাল অ্যামপ্লিফায়ারের লাভ সেই অনুযায়ী নির্ধারিত হয়। স্থির পরিবর্ধক লাভের সাথেAএবং প্রতিক্রিয়া প্রতিরোধ Rբ, ফ্রিকোয়েন্সিfসাইনোসয়েডাল সিগন্যাল পরিমাপকৃত ক্যাপাসিট্যান্স Cₓ এর বিপরীতভাবে সমানুপাতিক। অতএব, ছোট ক্যাপাসিটেন্স পরিমাপের জন্য উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সংকেত গৃহীত হয়।
বাস্তবায়িত পরিমাপ সার্কিটের ব্লক ডায়াগ্রাম চিত্র 2(b) এ উপস্থাপিত হয়েছে। পরিমাপ পদ্ধতিতে: একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অসিলেটর দ্বারা উত্পন্ন একটি উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইনোসয়েডাল সংকেত ডিভাইস-আন্ডার-টেস্ট ক্যাপাসিট্যান্স Cₓ-এ প্রয়োগ করা হয়, Cₓ কে ক্যাপাসিটিভ রিঅ্যাক্ট্যান্স Xc-তে রূপান্তরিত করে। AC-থেকে-AC-ভোল্টেজ রূপান্তর Xc কে একটি AC ভোল্টেজে রূপান্তরিত করে, যা একটি বিচ্ছিন্ন ট্রান্সফরমারের মাধ্যমে একটি ফেজ-সংবেদনশীল ডিমডুলেটরে পরিবর্ধিত এবং খাওয়ানো হয়। ফেজ-সংবেদনশীল ডিমোডুলেটরের দ্বিতীয় ইনপুট হল একটি বর্গাকার-তরঙ্গ ডিমোডুলেশন সংকেত, একটি তরঙ্গ শেপারের মাধ্যমে উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইন তরঙ্গ থেকে প্রাপ্ত; দুটি ইনপুট সংকেত অভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি এবং ফেজ ভাগ করে। Cₓ এর সমানুপাতিক একটি DC ভোল্টেজ পেতে কম-পাস ফিল্টার দ্বারা ডিমোডুলেটেড সিগন্যাল প্রক্রিয়া করা হয়, যা পরিমাপের ফলাফলের সরাসরি রিডআউটের জন্য একটি DC ভোল্টমিটারে পাঠানো হয়।
ওয়েভ শেপারটিতে একটি ইনভার্টিং জিরো-ক্রসিং কম্প্যারেটর থাকে, যা ভিয়েন-ব্রিজ অসিলেটর থেকে স্ট্যান্ডার্ড 1 মেগাহার্টজ উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সাইন ওয়েভকে একটি পরিপূরক স্কোয়ার-ওয়েভ রেফারেন্সে রূপান্তর করে। যেহেতু ফেজ-সংবেদনশীল ডিমোডুলেটরের আউটপুট একটি স্পন্দনশীল ডিসি ভোল্টেজ যাতে উচ্চ-অর্ডার হারমোনিক্স থাকে, তাই একটি π-টাইপ ফিল্টার সুরেলা উপাদানগুলিকে দমন করতে এবং স্থিতিশীল, ধ্রুবক ডিসি আউটপুট সরবরাহ করতে নিযুক্ত করা হয়।
