В простых цифровых мультиметрах нет функции измерения ёмкости, для этого требуется покупать более продвинутый и дорогой мультиметр, либо специальный прибор для измерения ёмкости конденсаторов.
В этой статье я расскажу как построить простой измеритель емкости на Arduino.
Данный прибор способен измерять ёмкость от 10 пФ до 10 000 мкФ. Измерение происходит в автоматическом режиме, достаточно подключить конденсатор к измерительным клеммам. Устройство имеет два диапазона: «нФ» и «мкФ». При измерении, сначала включается диапазон «нФ», если емкость слишком велика, то происходит переход в диапазон «мкФ».
Для постройки прибора потребуется:
- Arduino Nano;
- LCD 16x2;
- 4 резистора (1к, 10к, 1м и подстроечный на 10к).
Каждый измеритель емкости имеет RC-цепь с известными номиналами резисторов и неизвестными номиналами конденсаторов. Arduino будет измерять напряжение на конденсаторе и записывать время, необходимое для достижения определенного процента от его напряжения при полной зарядке (постоянная времени). Поскольку значение сопротивления уже известно, мы можем использовать формулу в программе, которая рассчитает неизвестную емкость. Тестируемый конденсатор заряжается с помощью одного из резисторов. Arduino инициирует зарядку конденсатора через резистор в соответствии с его емкостью. В измерителе емкости калибровка нуля выполняется каждый раз при его включении, поэтому в момент включения конденсатор не следует подключать к измерительным контактам. Также все конденсаторы должны быть предварительно разряжены.
Точность составляет +/- несколько процентов, и зависит в первую очередь от допуска используемых резисторов, а также от стабильности напряжения питания.
Устройство помещено в подходящий корпус и является еще одним полезным инструментом в вашей лаборатории.
