数字万用表电容档丈量电容的原理及电容档误测电压毁坏的查验办法
前不久，一个网友说其用数字万用表的电容档误测稳压电源的输入电压，招致万用表电容档毁坏，其想了解一下数字万用表的电容档是怎样丈量电容容量的？若电容档误测电压而毁坏，该怎样查验？这里我们就来先容一下数字万用表电容档丈量电容的原理及误测电压毁坏的查验办法。
▲ 数字万用表电容档的电路原理图
数字万用表电容档寻常都接纳容抗法来丈量电容容量，其电路原理如上图所示。A1~A4为LM324内里的四个运放，A4及其边沿的阻容元件构成一个文氏桥振荡器，可以输入振荡频率为400Hz的正弦波信号，该正弦波信号经A3衰减后，变成约40mV的正弦波丈量信号，运放A1接成一个反相输入的电压扩大器，R1~R4及R6接在A1的输入端与输入端之间，作为其反应电阻，此中R1~R4依据被测电容的轻重经过万用表的量程开关来选择接入。Cx为被测电容，其一端接在A1的反相输入端，另一端接在A3的输入端，如此关于400Hz的正弦波丈量信号，电容的容量不同，其容抗Xc也就不一样，而A1的扩大倍数为-（R/Xc），式中的R为A1的反应电阻。显然被测电容Cx越小，其容抗Xc就越大，A1的增益就越低，其输入电压幅度也就越小，如此便完成了C/U转换。运放A2及其边沿元件构成一此中央频率为400Hz的二阶有源带通滤波器，用来滤除种种杂波干扰，只让400Hz的正弦波信号经过。
丈量电容时，将被测电容Cx接在上图中Cx的地点，经过A1将电容量转为交换电压信号，然后经A2构成的有源带通滤波器滤除杂波信号，再经过万用表内里的AC-DC电路转换成直流电压送至万用表内里的模数转换器处理后即可读出被测电容Cx的容量。
▲ 贴片封装的1N4007二极管
为了避免丈量带电的电解电容时毁坏电容档，寻常在A1的输入端及A3的输入端接有四个保护二极管D1~D4。如此丈量大容量的电解电容时，若电容两头带有较高的电压，上述的保护二极管将导通（由于丈量电容时的交换电压仅有40mV，故平常D1~D4处于停止形态），将过高的电压钳位在0.7V支配，从而保护了A1和A3不会因较高的电压而毁坏。由于很多万用表电容档都接纳贴片封装的1N4007或1N4148作为保护二极管，它们的额外事情电流较小（1N4007的最大电流为1A，1N4148的仅有150mA），若用电容档误测高压时，会有较大的电流流过保护二极管，将其烧坏，乃至还会毁坏运放A1和A3，故万用表电容档误测高压毁坏后，重点反省保护二极管D1~D4及运放A1和A3。
▲ SOP-14封装的四运放LM324
数字万用表电容档所用的运放寻常有双运放LM358、TL062或四运放LM324，不管接纳哪种运放，若保护二极管烧坏，可以先撤消坏的管子，然后接通万用表电源，用电容档丈量一个电容，若可以正常丈量，分析毁坏的只是二极管，改换好的二极管即可。若无法丈量电容，可以用另一个万用表的交换电压档丈量运放A3，看其对否有40mV支配的交换电压输入，若A3无交换电压输入，很约莫是A3毁坏了。如果A1毁坏，在丈量电容时，A1将无交换电压输入。关于运放A1或A3毁坏，仅有改换整个运放了。
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