วิธีการตรวจสอบความจุของตัวเก็บประจุอย่างง่ายดายโดยใช้เครื่องมือที่มีอยู่

บางครั้งเมื่อเปิด คอนเดนเซอร์ ไม่มีการทำเครื่องหมายหรือไม่มีความมั่นใจในพารามิเตอร์ที่ระบุในกรณีของมันจะต้องมีการค้นหาความจุที่แท้จริง แต่จะทำอย่างไรโดยไม่มีอุปกรณ์พิเศษ?

แน่นอนว่าถ้าในมือมีมัลติมิเตอร์ที่มีความสามารถในการวัดความจุหรือ C-meter ที่มีช่วงของการวัดความจุที่เหมาะสมปัญหาก็จะหายไป แต่จะทำอย่างไรถ้าเพียง มัลติมิเตอร์ของใช้ในครัวเรือนที่เรียบง่าย และแหล่งจ่ายไฟ แต่จำเป็นต้องวัดความจุของตัวเก็บประจุที่นี่หรือเดี๋ยวนี้หรือไม่? ในกรณีนี้กฎทางฟิสิกส์ที่รู้จักกันดีจะเข้าสู่การช่วยเหลือซึ่งจะช่วยให้การวัดความจุมีความแม่นยำในระดับที่เพียงพอ

อันดับแรกเราพิจารณาวิธีง่ายๆในการวัดความจุของตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าโดยใช้เครื่องมือที่มี อย่างที่คุณทราบเมื่อชาร์จตัวเก็บประจุจากแหล่งจ่ายแรงดันคงที่ผ่านตัวต้านทานมีรูปแบบตามที่แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุจะเข้าใกล้แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเป็นเท่า ๆ กันและในวันหนึ่งขีด จำกัด

แต่เพื่อไม่ให้รอนานคุณสามารถทำให้งานของคุณง่ายขึ้น เป็นที่ทราบกันว่าในช่วงเวลาเท่ากับ 3 * RC แรงดันไฟฟ้าของตัวเก็บประจุในระหว่างการชาร์จจะสูงถึง 95% ของแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับวงจร RC ดังนั้นเมื่อทราบถึงแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟคะแนนตัวต้านทานและนาฬิกาจับเวลาคุณสามารถวัดค่าคงที่ของเวลาได้อย่างง่ายดายหรือแทนค่าคงที่เวลาสามเท่าเพื่อความแม่นยำที่มากขึ้นจากนั้นคำนวณค่าความจุของตัวเก็บประจุตามสูตรที่รู้จัก

ตัวอย่างเช่นพิจารณาการทดสอบด้านล่าง สมมติว่าเรามี ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าซึ่งมีการทำเครื่องหมายบางอย่าง แต่เราไม่ไว้ใจเป็นพิเศษเนื่องจากตัวเก็บประจุวางอยู่ในถังขยะเป็นเวลานานและคุณไม่เคยรู้เลยว่ามันแห้งไปแล้วโดยทั่วไปคุณต้องวัดความสามารถของมัน ตัวอย่างเช่นตัวเก็บประจุบอกว่า 6800 ยูเอฟ 50 โวลต์ แต่คุณจำเป็นต้องรู้อย่างแน่นอน

ขั้นตอนที่ 1 เราใช้ตัวต้านทาน10kΩวัดความต้านทานด้วยมัลติมิเตอร์เนื่องจากเราจะเชื่อใจมัลติมิเตอร์ในการทดลองครั้งนี้ ตัวอย่างเช่นเราได้ความต้านทาน 9840 โอห์ม

ขั้นตอนที่ 2 เปิดแหล่งจ่ายไฟ เนื่องจากเราเชื่อถือมัลติมิเตอร์มากกว่าการปรับสเกลของแหล่งจ่ายไฟ (ถ้ามี) ให้วางมัลติมิเตอร์ในโหมดการวัดแรงดันไฟฟ้าโดยตรงและเชื่อมต่อกับขั้วของแหล่งจ่ายไฟ เราตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเป็น 12 โวลต์เพื่อให้มัลติมิเตอร์แสดงค่า 12.00 V. อย่างถูกต้องหากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟไม่ได้ถูกควบคุมให้ทำการวัดและบันทึก

ขั้นตอนที่ 3 เราประกอบโซ่ RC ของตัวต้านทานและตัวเก็บประจุความจุที่ต้องวัด เราลัดวงจรตัวเก็บประจุเพื่อให้สามารถหมุนได้อย่างง่ายดาย

ขั้นตอนที่ 4 เราเชื่อมต่อห่วงโซ่ RC กับแหล่งจ่ายไฟ ตัวเก็บประจุยังคงสั้น เราวัดแรงดันที่จ่ายให้กับโซ่ RC อีกครั้งด้วยมัลติมิเตอร์และแก้ไขค่านี้เพื่อความเที่ยงตรงบนกระดาษ ตัวอย่างเช่นมันยังคงเป็น 12.00 V หรือเหมือนกับตอนเริ่มต้น

ขั้นตอนที่ 5 เราคำนวณ 95% ของแรงดันไฟฟ้านี้เช่นถ้า 12 โวลต์แล้ว 95% คือ 11.4 โวลต์ ตอนนี้เรารู้ว่าในเวลาเท่ากับ 3 * RC ตัวเก็บประจุจะประจุได้สูงถึง 11.4 V.

ขั้นตอนที่ 6 เราใช้นาฬิกาจับเวลาในมือและเปิดตัวเก็บประจุเราเริ่มนับถอยหลังในเวลาเดียวกัน เรากำหนดเวลาระหว่างที่แรงดันไฟฟ้าผ่านตัวเก็บประจุถึง 11.4 V นี่จะเป็น 3 * RC

ขั้นตอนที่ 7 เราทำการคำนวณ เวลาที่เกิดเป็นวินาทีจะถูกหารด้วยความต้านทานของตัวต้านทานเป็นโอห์มและ 3 เราจะได้ค่าของความจุของตัวเก็บประจุเป็นฟาร์ด

ตัวอย่างเช่น: เวลา 220 วินาที (3 นาทีและ 40 วินาที) หาร 220 ด้วย 3 และด้วย 9840 เราจะได้ความสามารถเป็นฟาราด ในตัวอย่างของเราปรากฎว่า 0.007452 F นั่นคือ 7452 microfarads และ 6800 microfarads ถูกเขียนบนตัวเก็บประจุดังนั้นค่าเบี่ยงเบนที่ยอมรับได้ 20% อยู่ในส่วนเบี่ยงเบนความจุเนื่องจากมีค่าประมาณ 9.6%

แต่สิ่งที่เกี่ยวกับ ตัวเก็บประจุที่ไม่ใช่ขั้ว กำลังการผลิตขนาดเล็ก? หากตัวเก็บประจุเป็นเซรามิกหรือโพรพิลีนแล้วกระแสสลับและความรู้เกี่ยวกับความจุจะช่วยได้ที่นี่

ตัวอย่างเช่นมีตัวเก็บประจุความจุของมันควรจะเป็นหลายนาโนเมตรและเป็นที่รู้จักกันว่ามันสามารถทำงานในวงจร AC ในการทำการวัดหม้อแปลงเครือข่ายที่มีขดลวดทุติยภูมิเช่นโวลต์ 12 โวลต์มัลติมิเตอร์และตัวต้านทาน 10 kΩตัวเดียวกันทั้งหมดจะต้องใช้

ขั้นตอนที่ 1 เราประกอบวงจร RC และเชื่อมต่อกับขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลง จากนั้นเราเปิดหม้อแปลงในเครือข่าย

ขั้นตอนที่ 2 เราวัดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับบนตัวเก็บประจุด้วยมัลติมิเตอร์จากนั้นบนตัวต้านทาน

ขั้นตอนที่ 3 เราทำการคำนวณ อันดับแรกเราคำนวณกระแสผ่านตัวต้านทาน - หารแรงดันไฟฟ้าด้วยค่าความต้านทาน เนื่องจากวงจรเป็นแบบอนุกรมกระแสสลับผ่านตัวเก็บประจุจึงมีค่าเท่ากันทุกประการ หารแรงดันข้ามตัวเก็บประจุโดยกระแสผ่านตัวต้านทาน (กระแสผ่านตัวเก็บประจุเหมือนกัน) เราได้ค่าของตัวเก็บประจุ Xc เมื่อทราบความจุและความถี่ปัจจุบัน (50 Hz) เราจะคำนวณความจุของตัวเก็บประจุของเรา

ตัวอย่างเช่น: บนตัวต้านทาน 7 โวลต์และตัวเก็บประจุ 5 โวลต์ เราคำนวณว่ากระแสไฟฟ้าผ่านตัวต้านทานในกรณีนี้คือ 700 μAและดังนั้นผ่านตัวเก็บประจุจะเหมือนกัน ดังนั้นความจุของตัวเก็บประจุที่ความถี่ 50 เฮิร์ตคือ 5 / 0.0007 = 7142.8 โอห์ม ความจุ Xc = 1 / 6.28fC ดังนั้น C = 445 nF, เช่น 470 nF เล็กน้อย

วิธีที่อธิบายไว้ที่นี่ค่อนข้างหยาบดังนั้นคุณสามารถใช้ได้เฉพาะเมื่อไม่มีตัวเลือกอื่น ๆ ในกรณีอื่น ๆ จะเป็นการดีกว่าถ้าใช้เครื่องมือวัดพิเศษ

ดูเพิ่มเติมที่: วิธีใช้มัลติมิเตอร์