迷走の果て・Tiny Objects

迷走する日々の覚え書きです。自分で分かってることは省略してますので、念のため。

キャパシタンスメータの原理

以前載せたキャパシタンスメータの原理

cap060515スイッチがS2にありCxは放電しきっているものとする。
S1に入れると十分な時間の後、CxはVまで充電される。このときの電荷はq=Cx*Vである。次にS2にいれ放電させる。
これを一秒間にf回繰り返すと、充電(または放電)電流は
I=f*Cx*V
となり、キャパシタCxの容量に比例する。
ようするにスイッチトキャパシタなんだけど、どうやって電流を測定するかあれこれ考えてたどり着いたのがTL431を使う方法。

cap_meter

CxはTL431により約2.5ボルトに充電される。
R2には充電電流に比例した電圧が得られる。
スイッチには74HC4053を使った。クロックにはSPG8640BNを使った、残念ながら製造中止らしい。
f=500KHz、v=2.5V、Cx=200pFとすれば
250μA流れるのでR2=800ΩとすればR2の両端電圧は200mVとなる。
f=500KHzの時、どれぐらいの容量まで測れるかはアナログスイッチの内部抵抗等によって制限される(これについては後日)
大きい容量を測る場合はクロックを下げる必要があるがSPG8640BNは簡単に周波数を変更できるのでありがたい。

ちょっとまとまりがないけどとりあえず記す。
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失礼いたしました。よく知られている事から新しい回路を思いつく方を素直に尊敬いたします。

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