Измеритель емкости 

Виртуальный измеритель емкости РадиоМастер позволяет оценить электрическую емкость в пределах от нескольких пикофарад до 1 микрофарады. Прибор показывает измеренное значение емкости, ближайшее значение из стандартного ряда для конденсаторов, а также промежуточные результаты, используемые при расчете емкости. Прибор автоматически выбирает поддиапазон, переключая частоту генератора. Измеритель удобен для сортировки и подбора конденсаторов. В модификациях может использоваться в других целях, например с емкостными датчиками при измерении неэлектрических величин, для обнаружения обрывов в кабелях.*)
Принцип действия прибора иллюстрируется схемой и формулой, которые помещены в правой части формы. С выхода Sound Card переменное синусоидальное напряжение поступает на цепочку, состоящую из испытуемого конденсатора Сх и измерительного резистора R. Входы Sound Card подключены для измерения напряжений: V1 - суммарного, V2 - на резисторе R. Напряжение U2 при известном R есть информация о токе, текущем через цепочку.
Подключите какой-либо конденсатор Сх, запустите виртуальный осциллограф, и Вы увидите сдвиг фаз между напряжением и током в цепочке.



Реализованный в приборе метод измерения, таким образом, можно определить как метод амперметра-вольтметра для комплексной цепи.
Для работы с прибором Вам понадобится несложное внешнее устройство, схема которого приведена ниже.



Сопротивление резистора желательно предварительно точно измерить , например цифровым тестером. Входной кабель сделайте из экранированного провода, подключите его к линейному входу Sound Card. Установите для линейного входа "Выкл" по выходу и "Выбрать" по входу.

Установка величины R в программе осуществляется следующим образом. Нажмите соответствующую экранную кнопку, далее введите значение в омах, нажмите Enter. При определении R желательно учесть входное сопротивление АЦП звуковой карты. У меня оно составляет 12 кОм, т.е. при R ровно1000 Ом я должен установить 12*1/(12+1)=0.923 кОм = 923 Ом. К сожалению учесть входную емкость АЦП сложнее, тогда как она тоже влияет на результат измерения.
Дальнейшая настройка измерителя состоит из двух операций.
1. Отключите Сх, нажмите кнопку 0. При этом программа "запомнит" начальную емкость подводящих проводов и гнезд.
2. Замкните гнезда Сх перемычкой, нажмите кнопку U. В появившемся окне введите амплитудное значение U1 в мВ, предварительно измеренное каким- либо образцовым прибором, например осциллографом. Строго говоря само это значение не очень важно для точности измерения - в расчетную формулу для емкости входит отношение U1/U2, данная операция нужна лишь для выравнивания чувствительности по входам. Поэтому Вы можете смело ввести например 1000 (мв), не измеряя U1.
Программа запоминает все установки и настройки и восстанавливает их при следующем включении.
Частота дискретизации (цифроаналогового и аналогоцифрового преобразования) фиксированная - 48 кГц, разрядность ЦАП и АЦП - 16.
Напряжение по выходу определятся положением звуковых регуляторов громкости и баланса Windows, максимальная амплитуда сигналов без искажений - около 1 В.
Следует заметить: данная программа предъявляет высокие требования к Sound Card и ее драйверу. Карта должна обеспечивать полнодуплексный стерео режим работы с частотами дискретизации 48000 Гц. Если у Вас не получается функционирование прибора, возмите в блокнот файл cm.dat и исправьте первые две строки - на "44100". Предпочтительно работать под Win ХР,2000,NT. С Win 98 программа работоспособна, но требует больше ресурсов системы.
Автор надеется продолжить разработку виртуальных приборов для радиолюбителей и учащихся. На очереди самопишущий двухканальный вольтметр постоянных напряжений.
С вопросами и пожеланиями прошу на zapisnyh@mtu-net.ru Страница автора программы www.mtu-net.ru/avangard