Hur man mäter en kondensator eller en induktor med mp3-spelare (6 / 9 steg)

Steg 6: Att sätta vad vi in i en bro

Vänster och höger kanal uppladdning denna wave-fil till MP3-spelare eller spela tillbaka den direkt från datorn, och producerar två sinusvåg med samma amplitud. Från och med nu kommer jag att använda kondensator som exempel för enkelhetens skull. Men gäller samma princip för induktorer också, utom glada signalen måste vara 90 grader släpar istället.

Låt oss först rita om bron med enhet under testet representeras av en perfekt kondensator i serie med en perfekt motstånd. Signalkällan är också splittats upp en två signaler med en signal fas skiftade 90 grader när hänvisning till andra signalen.

Nu, här är den skrämmande delen. Vi har att dyka in i matten som beskriver detta arbete
krets. Första, låt oss titta på spänningen på höger sida av mätaren. För att göra designen enkel, det är bäst att välja resister på höger sida ska vara lika, så Rm = Rm och spänning vid Vmr är hälften av Vref.

VMR = Vref / 2

Nästa, när bron är balanserad, spänningen på som lämnas av mätaren och rätten till mätaren
kommer att vara exakt lika, och fasen kommer också matcha. Därför är Vml också hälften av Vref. Med detta, kan vi skriva ner:

VML = Vref / 2 = Vcc + Vrc

Låt oss nu försöka att skriva ner strömmen flyter dock R90 och R0:

Ir0 = (Vref / 2) x (1 / Ro)

Ir90 = (Vz - (Vref / 2)) / (R90)

Också, den ström som passerar om enhet under testet är:

IC = Ir0 + Ir90

Antag nu att enheten under testet är en kondensator och vi vill Vz att leda Vref 90 grader, och att

göra beräkning enkel, vi kan normalisera spänningen Vz och Vref till 1V. Vi kan då säga:

VZ = j, Vref = 1

Ir0 = Vref / (2 x Ro) = Ro / 2

Ir90 = (j - 0,5) / (R90)

Alla tillsammans:

IC = Vml / (-j Xc + Rc)

-j Xc + Rc = (0,5 / Ic)

Där Xc är impedansen hos den perfekta kapacitansen Cc.

Således av balansen bron och ta reda på värdet av R0 och R90, det är enkelt att beräkna totalen nuvarande genom enhet provas Ic. Använd den sista ekvationen kom vi fram till, kan vi beräkna impedansen hos den perfekta kapacitansen och serien motståndet. Genom att veta impedans kondensatorn och frekvensen av tillämpad signalen, är det lätt att ta reda på kapacitans av enheten under test av:

XC = 1 / (2 x π F C)