前不久，一個網友說其用數字萬用表的電容檔誤測穩壓電源的輸出電壓，導緻萬用表電容檔損壞，其想了解一下數字萬用表的電容檔是如何測量電容容量的？若電容檔誤測電壓而損壞，該如何檢修？這裡我們就來介紹一下數字萬用表電容檔測量電容的原理及誤測電壓損壞的檢修方法。

▲ 數字萬用表電容檔的電路原理圖

數字萬用表電容檔一般都采用容抗法來測量電容容量，其電路原理如上圖所示。A1~A4為LM324内部的四個運放，A4及其外圍的阻容元件組成一個文氏橋振蕩器，可以輸出振蕩頻率為400Hz的正弦波信号，該正弦波信号經A3衰減後，變成約40mV的正弦波測量信号，運放A1接成一個反相輸入的電壓放大器，R1~R4及R6接在A1的輸出端與輸入端之間，作為其反饋電阻，其中R1~R4根據被測電容的大小通過萬用表的量程開關來選擇接入。Cx為被測電容，其一端接在A1的反相輸入端，另一端接在A3的輸出端，這樣對于400Hz的正弦波測量信号，電容的容量不同，其容抗Xc也就不一樣，而A1的放大倍數為-（R/Xc），式中的R為A1的反饋電阻。顯然被測電容Cx越小，其容抗Xc就越大，A1的增益就越低，其輸出電壓幅度也就越小，這樣便實現了C/U轉換。運放A2及其外圍元件組成一個中心頻率為400Hz的二階有源帶通濾波器，用來濾除各種雜波幹擾，隻讓400Hz的正弦波信号通過。

測量電容時，将被測電容Cx接在上圖中Cx的位置，通過A1将電容量轉為交流電壓信号，然後經A2組成的有源帶通濾波器濾除雜波信号，再通過萬用表内部的AC-DC電路轉換成直流電壓送至萬用表内部的模數轉換器處理後即可讀出被測電容Cx的容量。

▲ 貼片封裝的1N4007二極管

為了防止測量帶電的電解電容時損壞電容檔，一般在A1的輸入端及A3的輸出端接有四個保護二極管D1~D4。這樣測量大容量的電解電容時，若電容兩端帶有較高的電壓，上述的保護二極管将導通（由于測量電容時的交流電壓隻有40mV，故平時D1~D4處于截止狀态），将過高的電壓鉗位在0.7V左右，從而保護了A1和A3不會因較高的電壓而損壞。由于很多萬用表電容檔都采用貼片封裝的1N4007或1N4148作為保護二極管，它們的額定工作電流較小（1N4007的最大電流為1A，1N4148的隻有150mA），若用電容檔誤測高壓時，會有較大的電流流過保護二極管，将其燒壞，甚至還會損壞運放A1和A3，故萬用表電容檔誤測高壓損壞後，重點檢查保護二極管D1~D4及運放A1和A3。

▲ SOP-14封裝的四運放LM324

數字萬用表電容檔所用的運放一般有雙運放LM358、TL062或四運放LM324，不論采用哪種運放，若保護二極管燒壞，可以先拆除壞的管子，然後接通萬用表電源，用電容檔測量一個電容，若可以正常測量，說明損壞的隻是二極管，更換好的二極管即可。若無法測量電容，可以用另一個萬用表的交流電壓檔測量運放A3，看其是否有40mV左右的交流電壓輸出，若A3無交流電壓輸出，很可能是A3損壞了。若是A1損壞，在測量電容時，A1将無交流電壓輸出。對于運放A1或A3損壞，隻有更換整個運放了。

更多精彩资讯请关注tft每日頭條，我们将持续为您更新最新资讯!