కెపాసిటెన్స్ మీటర్ అంటే ఏమిటి: సర్క్యూట్ మరియు దాని పని

కెపాసిటెన్స్ మీటర్ వంటి పరికరం కెపాసిటెన్స్‌ను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ మీటర్‌ను 1975 లో ఇవాల్డ్ జార్జ్ వాన్ క్లెయిస్ట్ (10 జూన్ 1700) మరియు పీటర్ వాన్ ముస్చెన్‌బ్రోక్ (16 మార్చి 1692) కనుగొన్నారు. కెపాసిటెన్స్ రూపకల్పనకు ఉపయోగించే భాగాలను కెపాసిటర్లు అంటారు, వీటిని ఎలక్ట్రికల్ ఛార్జ్ నిల్వ చేయడానికి దాదాపు అన్ని ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాల్లో ఉపయోగించవచ్చు. పెద్ద కెపాసిటెన్స్ కలిగిన కెపాసిటర్ ఎక్కువ ఛార్జ్‌ను నిల్వ చేస్తుంది. వివిధ రకాల కెపాసిటెన్స్ మీటర్లు అందుబాటులో ఉన్నాయి, ఇది కెపాసిటెన్స్‌ను 0.1 పికో ఫరాడ్ మరియు 20 మైక్రోఫారడ్‌ల మధ్య నేరుగా కొలవడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది. కెపాసిటెన్స్ యొక్క యూనిట్ ఫరాడ్ ‘F’ అక్షరంతో సూచించబడుతుంది. కెపాసిటెన్స్‌ను కొలవడానికి అనేక పద్ధతులు ఉన్నాయి, కానీ చాలా ఖచ్చితమైన పద్ధతి వంతెన పద్ధతి. ఈ వ్యాసం కెపాసిటెన్స్ మీటర్ యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది.

కెపాసిటెన్స్ మీటర్ అంటే ఏమిటి?

నిర్వచనం: ఏదైనా ఎలక్ట్రానిక్ పరికరంలో ప్రాథమిక భాగాలలో కెపాసిటర్లు చాలా సాధారణం, ఇది విద్యుత్ క్షేత్రంలో శక్తిని నిల్వ చేయగల నిష్క్రియాత్మక రెండు-టెర్మినల్ ఎలక్ట్రానిక్ భాగం మరియు కెపాసిటర్ యొక్క సామర్థ్యం కెపాసిటెన్స్. కెపాసిటెన్స్ మీటర్ అనేది ఫరాడ్స్‌లో కెపాసిటర్‌ను కొలవడానికి ఉపయోగించే ఒక రకమైన ఎలక్ట్రానిక్ పరీక్ష పరికరం. కెపాసిటెన్స్‌ను కొలవడానికి అనేక పద్ధతులు ఉన్నాయి, కానీ చాలా ఖచ్చితమైన పద్ధతి వంతెన పద్ధతి.

కెపాసిటెన్స్ మీటర్ వర్కింగ్ ప్రిన్సిపల్

కొలిచిన కెపాసిటెన్స్ వద్ద, కొలత కోసం రిఫరెన్స్ ఎక్సైటేషన్ వోల్టేజ్ వర్తించబడుతుంది. దిగువ చిత్రంలో తెలియని కెపాసిటెన్స్ ద్వారా విస్తరించబడుతుంది యాంప్లిఫైయర్ . కెపాసిటెన్స్ మీటర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది.

కెపాసిటెన్స్ మీటర్ యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రం

కెపాసిటెన్స్ మీటర్ (సిఎమ్) యొక్క బ్లాక్ రేఖాచిత్రంలో యాంప్లిఫైయర్, తెలియని కెపాసిటెన్స్, రిఫరెన్స్ వోల్టేజ్ జనరేటర్, క్లాక్ రిఫరెన్స్, మల్టీప్లెక్సర్, ఛార్జ్ యాంప్లిఫైయర్ మరియు జనరేటర్లు, ఇంటిగ్రేటర్ మరియు కంపారిటర్ ఉంటాయి. ఛార్జ్ యాంప్లిఫైయర్, ఛార్జ్ జెనరేటర్ X16 మరియు ఛార్జ్ జనరేటర్ X1 సంగ్రహించబడి ఇంటిగ్రేటర్‌కు ఇవ్వబడతాయి.

ఇంటిగ్రేటర్ అవుట్పుట్ కంపారిటర్కు ఇన్పుట్గా ఇవ్వబడుతుంది, కంపారిటర్ అంటే అది ఇంటిగ్రేటర్ను పర్యవేక్షిస్తుంది మరియు ఇంటిగ్రేటర్ యొక్క అవుట్పుట్ను 0 వి వద్ద ఉంచడానికి ఛార్జ్ జనరేటర్లను X1 మరియు X16 ను నియంత్రిస్తుంది. ఉత్తేజిత జనరేటర్ మరియు ఛార్జ్ జనరేటర్ X1 రెండూ వోల్టేజ్ సూచనను ఉపయోగిస్తాయి.

555IC ఉపయోగించి లీనియర్ కెపాసిటెన్స్ మీటర్ సర్క్యూట్

కావలసిన పౌన frequency పున్యం మరియు కావలసిన విధి చక్రంతో చదరపు తరంగాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి IC 555 టైమర్ ఉపయోగించబడుతుంది మరియు ఇతర ప్రయోజనాల కోసం కూడా ఉపయోగించబడుతుంది. రెండు ఆప్-ఆంప్స్, ట్రాన్సిస్టర్ (ఇది స్విచ్ వలె పనిచేస్తుంది) మరియు సంభావ్య డివైడర్ (మూడు రెసిస్టర్లు సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి సంభావ్య డివైడర్). సంభావ్య డివైడర్ యొక్క ఒక చివర సరఫరా వోల్టేజ్‌ను అందిస్తుంది మరియు మరొక చివర గ్రౌన్దేడ్ చేయబడింది, సంభావ్య డివైడర్‌లోని మూడు ప్రతిఘటనలు సమానంగా ఉంటాయి.

వోల్టేజ్ VC ఒక కెపాసిటర్కు అనుసంధానించబడి ఉంది, ఇది క్రమానుగతంగా ఛార్జ్ చేయవచ్చు లేదా విడుదల చేస్తుంది. కెపాసిటర్ యొక్క ఒక టెర్మినల్ భూమికి అనుసంధానించబడి ఉంటుంది మరియు మరొక టెర్మినల్ ఛార్జ్ లేదా ఉత్సర్గ పొందవచ్చు. IC555 టైమర్ లీనియర్ కెపాసిటెన్స్ మీటర్ సర్క్యూట్ యొక్క అంతర్గత రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.

లీనియర్ కెపాసిటెన్స్ మీటర్ సర్క్యూట్

IC555 టైమర్‌లోని రెండు కార్యాచరణ యాంప్లిఫైయర్‌లకు రెండు ఇన్‌పుట్ టెర్మినల్స్ ఉన్నాయి, VC 2/3 V కన్నా ఎక్కువ ఉన్నప్పుడు మొదటి op-amp యొక్క అవుట్పుట్ 1 (తార్కిక) మరియు VC V / 3 కన్నా తక్కువగా ఉన్నప్పుడు రెండవ op-amp అవుట్పుట్ 1 . రెండు ఆప్-ఆంప్స్ SR ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌కు అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. ఫ్లిప్-ఫ్లాప్‌లో, Q ‘1’ అవుతుంది, VC 2v / 3 పైనకు వెళ్ళినప్పుడు అదేవిధంగా VC v / 3 కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పుడు Q ‘0’ అవుతుంది.

VC 2v / 3 మరియు v / 3 (2v / 3> VC> v / 3) మధ్య ఉంటే, అప్పుడు ‘Q’ విలువ మారదు, ఎందుకంటే VC ఆ రెండు విలువల మధ్య ఉన్నప్పుడు ఆప్-ఆంప్స్ యొక్క అవుట్పుట్ సున్నా అవుతుంది. చాలా విషయాలు, ఆపరేషనల్ యాంప్లిఫైయర్లు, సంభావ్య డివైడర్, ట్రాన్సిస్టర్, ఎస్ఆర్ ఫ్లిప్ఫ్లోప్ వాస్తవానికి IC555 టైమర్ లోపల ఉన్నాయి. VC మరియు Q యొక్క ప్లాట్లు క్రింది చిత్రంలో చూపించబడ్డాయి.

ఛార్జింగ్-మరియు-డిశ్చార్జింగ్-ప్లాట్లు

ప్లాట్ల నుండి ఆన్ మరియు ఆఫ్ సమయం

ఛార్జింగ్ సమయం: VC = V / 3 + 2V / 3 (1-e - t1 / (RA + RB) C)

VC అనేది కెపాసిటర్ అంతటా వోల్టేజ్

V / 3 ప్రారంభ స్థానం

2V / 3 లక్ష్యం ఇంక్రిమెంట్

సమయ స్థిరాంకం () = (RA + RB) * సి

ఛార్జింగ్ పూర్తయినప్పుడు, e - t1 / (RA + RB) C = 1/2

e t1 / (RA + RB) C = 2

T1 * (RA + RB) * C = ln2

t1 * (RA + RB) * C = 0.693

t1 = 0.693 * (RA + RB) సి

ఉత్సర్గ సమయం: VC = 2V / 3 e-t2 / RB * C.

ఆ సమయంలో t2, 2V / 3 * e-t2 / RB * C = V / 3

అప్పుడు ఇ-టి 2 / ఆర్బి * సి = 1/2

et2 / RB * C = 2

t2 / RB * C = ln2 = 0.693

t2 = RB * C (0.693)

ఈ విధంగా IC555 టైమర్ పనిచేస్తుంది. కెపాసిటెన్స్ మీటర్ యొక్క ప్రాథమిక సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది. ఒక కెపాసిటర్ తీసుకొని దానిని స్థిర వోల్టేజ్ ‘V’ వరకు ఛార్జ్ చేసి, మరొక చివరను భూమికి కనెక్ట్ చేయండి.

ప్రాథమిక కెపాసిటెన్స్ మీటర్

K P1 వద్ద ఉన్నప్పుడు, C Q = CV తో ఛార్జ్ చేయబడుతుంది

K P2 వద్ద ఉన్నప్పుడు, C Q = CV తో విడుదలవుతుంది

ప్రతి సెకను మీటర్ ద్వారా ప్రవహించే ఛార్జ్ = f * Q.

మీటర్ ద్వారా సగటు ప్రవాహం = f * Q = f * C * V.

మీటర్ = f * C * V యొక్క పఠనం, f మరియు V స్థిరంగా ఉన్నప్పుడు మీటర్ పఠనం కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్‌కు సరళంగా అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

ఛార్జ్ (క్యూ) = సివి మనం స్థిర వోల్టేజ్‌ను వర్తింపజేస్తే, కెపాసిటర్ కలిగి ఉన్న చార్జ్ మొత్తం, అది కెపాసిటర్ యొక్క కెపాసిటెన్స్ విలువపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కెపాసిటెన్స్ ఎక్కువైతే, ఛార్జ్ ఎక్కువ అవుతుంది.

కెపాసిటెన్స్ మీటర్ నిర్వహణ

ఈ మీటర్ నిర్వహణ

• మీటర్ నీరు మరియు ధూళికి దూరంగా ఉండాలి
• అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద మీటర్లను ఉపయోగించవద్దు
• బలమైన అయస్కాంత ప్రదేశాలలో మీటర్లను ఉపయోగించవద్దు
• మీటర్లను తుడిచిపెట్టడానికి ద్రవాలు లేదా డిటర్జెంట్లను ఉపయోగించవద్దు

లక్షణాలు

డిజిటల్ కెపాసిటెన్స్ మీటర్ యొక్క లక్షణాలు

• కొలిచే విలువలను చదవడం సులభం
• అధిక ఖచ్చితత్వం
• బలమైన అయస్కాంత క్షేత్రం కింద కొలతలు కూడా సాధ్యమే
• అత్యంత నమ్మదగినది
• అధిక మన్నికైన
• తేలికపాటి

డిజిటల్ కెపాసిటెన్స్ మీటర్ లక్షణాలు

డిజిటల్ కెపాసిటెన్స్ మీటర్ యొక్క లక్షణాలు

ప్రదర్శన: ఎల్‌సిడి

పరిధి: డిజిటల్ మీటర్ యొక్క పరిధి 0.1 PF నుండి 20 mF వరకు ఉంటుంది

బ్యాటరీ: 9 వోల్ట్లు మరియు ఆల్కలీన్ బ్యాటరీ యొక్క బ్యాటరీ జీవితం సుమారు 200 గంటలు మరియు జింక్-కార్బన్ బ్యాటరీ జీవితం సుమారుగా ఉంటుంది. 100 గంటలు

నిర్వహణా ఉష్నోగ్రత: డిజిటల్ సిఎం యొక్క ఆపరేటింగ్ ఉష్ణోగ్రత 00 సి నుండి 400 సి

ఆపరేటింగ్ తేమ: డిజిటల్ CM యొక్క ఆపరేటింగ్ తేమ 80% MAX.R.H

ప్రయోజనాలు

కెపాసిటెన్స్ మీటర్ యొక్క ప్రయోజనాలు

• Arduino ఆధారిత కెపాసిటెన్స్ మీటర్లలో హార్డ్వేర్ అవసరాలు తక్కువగా ఉంటాయి
• సాధారణ నిర్మాణం
• పరిమాణంలో చిన్నది
• తక్కువ బరువు

తరచుగా అడిగే ప్రశ్నలు

1). కెపాసిటెన్స్ ఎలా కొలుస్తారు?

ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో ఎక్కువ భాగం విద్యుత్ శక్తిని నిల్వ చేయడానికి కెపాసిటర్ కలిగి ఉంటాయి. కెపాసిటర్ యొక్క నిల్వ సామర్థ్యాన్ని కెపాసిటెన్స్ అంటారు, దీనిని ఫరాడ్ (ఎఫ్) లో కొలుస్తారు.

2). ఉత్తమ కెపాసిటర్ టెస్టర్ ఏమిటి?

ఉత్తమ కెపాసిటర్ పరీక్షకులలో ఒకటి హనీటెక్ A6013L, దీని పరిధి 200 పికో ఫరాడ్ నుండి 20 మైక్రోఫారడ్ల వరకు ఉంటుంది.

3). ఏ పరికరం కెపాసిటెన్స్‌ను కొలుస్తుంది?

ఎలక్ట్రానిక్ భాగాల కెపాసిటెన్స్‌ను కొలవడానికి ఉపయోగించే ఒక రకమైన ఎలక్ట్రానిక్ పరీక్ష పరికరం LCR మీటర్.

4). కెపాసిటెన్స్ దేనికి సమానం?

కెపాసిటెన్స్ ఛార్జ్ మరియు వోల్టేజ్ నిష్పత్తికి సమానం. ఇది C = Q / V గా వ్యక్తీకరించబడింది.

• సి అనేది కెపాసిటెన్స్
• Q అనేది కూలంబ్స్ (సి) లో కొలుస్తారు.
• V అనేది కెపాసిటర్ అంతటా వోల్టేజ్, వోల్ట్లలో (V) కొలుస్తారు

5). Q కెపాసిటెన్స్ అంటే ఏమిటి?

కెపాసిటర్ (XC) యొక్క ప్రతిచర్య యొక్క నిష్పత్తి మరియు ప్రభావవంతమైనది నిరోధకత (R) నాణ్యమైన కారకం కెపాసిటెన్స్ లేదా Q కెపాసిటెన్స్‌గా నిర్వచించబడింది. ఇది Q = XC / R గా వ్యక్తీకరించబడింది.

ఈ వ్యాసంలో, కెపాసిటెన్స్ మీటర్ యొక్క అవలోకనం, లీనియర్ కెపాసిటెన్స్ మీటర్ IC555 టైమర్ ఉపయోగించి, ఈ మీటర్ యొక్క లక్షణాలు, ప్రయోజనాలు, లక్షణాలు మరియు నిర్వహణ చర్చించబడతాయి. ఇక్కడ మీ కోసం ఒక ప్రశ్న ఉంది, కెపాసిటర్ మరియు కెపాసిటెన్స్ మధ్య తేడా ఏమిటి?