Pratico circuito per misurare la capacità con multimetro a lancetta
Per utilizzare un multimetro a puntatore per valutare la qualità di un condensatore da 400 microfarad, è possibile misurare i due pin del condensatore con l'intervallo di resistenza appropriato del multimetro e determinare la qualità del condensatore in base all'ampiezza dell'oscillazione del puntatore. Generalmente, un buon puntatore del condensatore può puntare al valore massimo (o vicino al valore massimo). Se il condensatore si rompe e viene danneggiato, la lancetta punta al valore minimo. Se l'indicatore rimane su un certo valore al centro, indica che il condensatore presenta delle perdite. Se l'interrogante desidera misurare la capacità del condensatore con un normale multimetro a puntatore, può utilizzare l'amplificatore operazionale LM358 per collegare il circuito come mostrato nella figura seguente per misurare la capacità di un condensatore da 400 microfarad.
Nella figura, A è il doppio amplificatore operazionale a bassa potenza LM358, che utilizza un amplificatore operazionale interno collegato per formare un amplificatore proporzionale invertente. Il fattore di amplificazione a circuito chiuso di questo circuito è - (R/Xc), dove Xc è l'impedenza capacitiva del condensatore misurato. Sappiamo che l'impedenza capacitiva Xc di un condensatore è 1/2 π fC. Se la frequenza f è 50 Hz e C è 400 microfarad, l'impedenza capacitiva Xc è 7,96 Ω.
Quando si misura la capacità di un condensatore da 400 microfarad, è possibile utilizzare un trasformatore di alimentazione da 6 V per dividere la tensione in uscita da 6 V CA dal secondario in un'onda sinusoidale da 100 mV/50 Hz attraverso un resistore come sorgente del segnale. Collegare il condensatore da 400 microfarad alla posizione C nel diagramma e utilizzare un multimetro a puntatore per misurare la tensione di uscita Vout dell'amplificatore operazionale nell'intervallo di tensione CA. Quindi, attraverso semplici calcoli, possiamo determinare la capacità del condensatore misurato. Supponendo che Vin sia stabile a 100 mV e che la Vout misurata sia 1000 mV, secondo la formula sopra, l'impedenza di capacità Xc del condensatore è 7,96 Ω, quindi la capacità del condensatore può essere calcolata in base alla formula dell'impedenza di capacità.
La maggior parte dei multimetri digitali attuali utilizza il metodo sopra descritto per misurare la capacità. A causa della differenza nei valori di frequenza, ampiezza e resistenza R tra la sorgente del segnale sinusoidale in questo circuito e l'intervallo di capacità del multimetro digitale, non è possibile leggere direttamente la capacità. La sorgente del segnale utilizzata per un tipico multimetro digitale è un segnale a onda sinusoidale da 40 mV/400 Hz e anche il valore di R è diverso dal valore di resistenza menzionato sopra. Pertanto, la tensione di uscita dell'amplificatore è uguale alla capacità misurata e può essere letta direttamente. La tensione di alimentazione per il circuito di misurazione sopra può essere selezionata come tensione di ± 5 V.
