图解电子ABC
解析数字电容表

🏠 首页 《无线电》杂志 2003年 🔗 第8期 🔗 第57页 分类:初学者园地 🔗 莫恩 🔗

数字电容表是一种专门用于测量电容量的数字化仪表。虽然一些数字万用表也具有测量电容的功能,但数字电容表测量范围更宽、分辨率更高、测量误差更小。现以MI-303型数字电容表为例进行介绍。

图1
图1 🔍原图 (283×539)

[1] MI-303型数字电容表如图1所示。面板上部为三位半LCD液晶显示屏,最大显示读数为1999 。面板中部左侧为挡位选择按钮;右侧上部有电源开关,电源开关下面是调零旋钮。面板下部为被测电容器插孔,左负右正。

图2
图2 🔍原图 (283×425)

[2] 该数字电容表可以测量0.1 pF ~ 2000μF的电容量,分为8个测量挡位,通过表身左侧的8挡按钮开关进行选择,如图2所示。使用时,估计被测电容量的大小选择适当的挡位,按下相应的挡位按钮即可。

图3
图3 🔍原图 (283×276)

[3] 图3为打开后盖的数字电容表内部结构。在后盖(图左)与表身(图右)之间的白色物体为金属箔屏蔽纸,用于屏蔽外界电磁场对表内电路的干扰。表身下方为电池。

图4
图4 🔍原图 (283×448)

[4] 数字电容表机芯如图4所示,所有元器件均安装在一块电路板上,形成一个整体。

图5
图5 🔍原图 (567×265)

[5] 图5为数字电容表电路原理方框图。电路可分为两大部分:①电容 / 电压变换电路,将被测电容量转换为相应的电压值。由时钟脉冲、电容 / 脉宽变换、积分电路以及挡位选择等单元组成。②毫伏级数字电压表,功能是电压测量并显示。由双积分A / D转换器和三位半LCD显示屏组成。③挡位选择电路,功能是改变量程。由琴键式波段开关和相关电路组成。

图6
图6 🔍原图 (850×398)

[6] 测量原理:在时钟脉冲一定时,电容量越大,B点输出脉宽越宽,C点积分所得电压也就越大,如图6(a)所示。换挡原理:例如从“2μF”挡换为“20μF”挡,挡位选择电路将改变时钟脉冲和积分电路等的参数,使得20μF电容量的积分电压与2μF电容量的一样,如图6(b)所示,并同时将显示屏的小数点向右移动一位。

图7
图7 🔍原图 (685×457)

[7] 机芯上部为构成数字电压表的专用集成电路TSC7106及其外围电路,如图7所示。TSC7106是数字电容表的核心器件。

[8] 机芯中部右边为挡位选择用的8挡琴键波段开关,左边圆形物是调零电位器,如图8所示。

[9] 机芯下部中间为被测电容器插孔,左边有一保险丝,保险丝下面为电池扣,电路板下方是电池仓,如图9所示。

[10] 如图10所示,卸下固定螺钉,即可将整个电路板从机壳中取出。

[11] 电路板背面如图11所示。电路板上部为LCD显示屏,它与集成电路TSC7106背靠背地处于电路板的两面。电路板右边圆形物体是调零旋钮,下边可见两个被测电容器插孔,左边白色物体为掀起的金属箔屏蔽纸。电路板下面可见到电池扣。

[12] 数字电容表使用前应先装电池。电池仓在表的背面,如图12所示,打开电池仓盖,将一枚9V层叠电池扣牢在电池扣上并放入电池仓。

[13] 如图13所示打开电源开关(POWER),LCD显示屏应有显示“000”。

[14] 如LCD显示屏显示数不为“000”,如图14所示,则应左右缓慢旋转调零旋钮(ZERO),直至显示数为“000”。

图8
图8 🔍原图 (340×291)

[15] 测量时,按下需要的挡位按钮,将被测电容器插入测量插孔,如图15所示。电解电容器等有极性电容器,应注意区分正、负极,左负右正。

图9
图9 🔍原图 (227×432)

[16] 图16示例为测量6.8μF电解电容器的情景,挡位选择在“20μF”挡,读数为“6.73”,即该电容器的实际容量为6.73μF。

图10
图10 🔍原图 (227×443)

[17] 测量无极性电容器时,被测电容器不分正负插入测量插孔。图17示例为测量0.47μF电容器的情景,挡位选择在“2μF”挡,读数为“.486”,即该电容器的实际容量为0.486μF 。

图11
图11 🔍原图 (614×503)

[18] 当显示屏显示数为“1 . ”时,如图18所示,表示显示溢出,说明所选挡位偏小,应换用较大的挡位再进行测量。

(莫恩)