Kapasite ölçümü için en hızlı yöntem

[ahmet2017]

Selamlar, 100pf ile 500uF arasında değişen kondansatörlerin kapasite değerlerini ölçmeye çalışıyorum.

Birden fazla yol var fakat bana en hızlısı lazım. Mesela uF'lar mertebesinde ölçümlerden saniyede en az 10 adet alabileyim dedim. LC osilatör denedim işin içinden çıkamadım, sıradan RC osilatörler yüksek faradlarda yavaş kalıyor. LC osilatör devrelerini denedim ama onlar da 10kHz altında saçmalıyor. Colpitts osilatörünü inceledim onunla da baş edemedim.

En sık kullanılan devre şu:

 

Bu devrede 100nF üstünde osilasyon bozuluyor. Detaylı analiz yapmak lazım aslında ama tartışarak gidersek daha iyi anlarım, kullanmak isteyen diğer kişilere de faydalı olur.
Ya da normal opamplı LC osilatör üzerinden de tartışabiliriz.
Uzun uzun sinüs sinyal gönder akımın faz farkını incele yapmak istemiyorum. Var mı fikri olan ?

[ziyaretci]

T=4RC'den hesaplanabilir. Tabi kademe artışına ya da değişimine göre R'nin değişmesi lazım, rahat okuma için.

Seri RC'nin C elemanı üzerinden aldığın gerilim örneğini türev alıcı devreye girersen, ardından da karşılaştırıcı devreye girersen, dijital bir sinyal elde edebilirsin tam şarj ile tam deşarj durumu için.

Sinyalin(Pulse) aralarındaki süre ile kademendeki direnç değerini denklemde yerine koyarsan C'yi bulabilirsin.

RC beslemesi için röle anahtarlaması kullanılmalı.

[sinus]

işinize yarar mı bilmiyorum.

http://elm-chan.org/works/cmc/report.html

[z]

Kondansatoru sarj ederken kapasitor voltajinin belli bir voltaj degerine ulasma suresini olcmek en hizli yontem olmasi lazim.

Bu isi ister sabit gerilim kaynagina bagli direnc uzerinden yap istersen sabit akim kaynagi ile yap.

Kucuk degerli kapasitiorlerde voltajin yukselme hizi fazla olacagindan osilatorun frekans belirleyici elemani olarak kullanip frekansi olcmek kolaylik saglar. Aksi halde voltajdaki yukselmeden olcmek istersen cok hizli komparator ve lojik elemanlarina ihtiyacin olur.

[ahmet2017]

uF büyüklüğündeki kondansatörleri sabit akımla şarj edip ölçme kısmında sorun olmuyor.

Ölçme sisteminde analog switchler var, bu switchlerin 80-100 ohm mertebesindeki dirençleri LC osilatörü nonlineer etkiliyor, yani C'ye seri dirençler bağlı diyebiliriz. Özetle osilatör iş görmeyecek gibi. 100pF - 1uF arası için ise sabit akım kaynağı metodunda dediğiniz gibi yüksek hızlı eleman ve devre tasarımı lazım. Analog kısmı halletsek bile projede stm32f4 kullanılması kararlaştırıldığı için o da yeterli gelmiyor. Benzer projelerde fpga ve renesaslar kullanılmış

[z]

Kapasitoru OSC devresinde frekans belirleyici olarak kullanirsan PIC16F84 ile bile yapilabiliyor.

[Kabil ATICI]

http://elektronikvelemciler.blogspot.com/2010/08/attiny2313-ve-led-ekran-ile-kondansator.html

http://elektronikvelemciler.blogspot.com/2010/07/m8-ve-lcd-ekran-ile-kondansator-metre.html

Arduino öncesinde Atmega işlemciler ile gerçekleştirilmiş kondansatör metreler.

[ahmet2017]

Şimdi şöyle izah edeyim, colpitts osilatörü ya da komparatörlü lc osilatör devresi ile herhangi bir kapasitörü devreye direk bağlayarak bir kaç pF'lardan 2uF'a kadar çok rahat ölçüyorsunuz, bunda sıkıntı yok.

Benim devremde kapasitörler 74hc4051'lerle seçildiği için ölçüm kısmındaki devreye gelene kadar mecburen  4 analog switch'ten geçiriyoruz. Bu da yaklaşık 200- 400 ohm seri direnç yapıyor.  L osilatörde  sabit ama L'ye paralel olan C'ye kadar 400 ohm switch direnci var.



1uF'dan 500uF'a kadar sabit akım kaynağı ile max 5ms'de gayet accurate bir ölçüm alabiliyorum ama 1uF ve altı için analog switchli bir yapıdan geçecek şekilde düzgün ölçebilecek bir devre geliştiremedim.

Yukarıdaki resimde yer alan 400 ohmlu LC devresi farklı C değerlerinde farklı hata paylarına sahip. Lineer olsa yazılımla çözebilirdim.

[ahmet2017]

Relaxation oscillatör sanırım düşük faradlarda işimi görecek. Biraz daha üzerinde çalışayım gelişme olursa yazarım.

[Erol YILMAZ]

Analog Mux'larda daha spekli urunler var.
Bunlari inceleyebilirsin.

High Performance
 Low 1ohm (max) or 2ohm (max) On-Resistance
 Low 2.4mohm(typ) and 5.1mohm (typ) RON Flatness
MAX14761  Gibi...

Yada Analog Mux'un ölcümü etkilemeyecek sekilde yeniden devre tasarimina bakabilirsin. Bununla ilgili App. Note'lar vardi.

[z]

80 li yillarin HP marka LCR metrelerde olcum yap dediginizde citir citir citir role anahtarlamasinin seslerini duyardik.

RLC devresinde osilasyon frekansi LC devresinden farkli olacaktir.

1/LC > RKare / 4Lkare olmak kaydiyla

R yukaridaki esitsizlikten de gorulecegi gibi belli bir degerden yuksekse osilasyon hic olmayacaktir.

W=Karekok( 1/LC - RKare / 4Lkare)

Detayli bilgi icin  http://www.cncdesigner.com/wordpress/?p=4763