Kidekoneen komponentteja kerätessä mittasin uutta kerkoa, jonka nimellisarvo pitäisi olla 2nF (Tässä Partcon lajitelmassa kero jonka numeron on 202 https://www.partco.fi/fi/elektroniikan-komponentit/passiivit/kondensaattorit/ker... ), mutta komponenttitesterini antoi sille arvoksi 3.2nF (3200pF), joka on jo liian iso heitto. Niinpä halusin varmistua asiasta ja selasin kondensaattorin mittausmenetelmiä. Törmäsin videoon https://www.youtube.com/watch?v=VylC8JFoiBo (erityisesti videon kohta 18:30 - 26:30), jossa kerrotaan miten kondensaattorin voi mitata käyttäen oskilloskooppia. Video oli mielenkiintoinen ja siinä päästiin melko tarkkoihin tuloksiin. Niinpä testasin saisinko myös mitattua tuon kondensaattorin skoopilla.

Videolla käytetään 1k ohm vastusta loiventamaan signaaligeniksellä tuotu  1kHz ja 1V kanttiaalto. Käytin samaa taajuutta, mutta minun piti nostaa jännitettä 1.12V, jotta skoopissa mitattavan aallon korkeus näyttäisi 1V, josta olisi helpompi laskea tarvittava 63.2%. Joku söi 0.12V matkalla Samoin 1k ohmin vastuksella reuna oli pystysuora eikä vastuksella tuntunut olevan mitään vaikutusta. Minulla meni pitkään selvitellä että miksi en saanut samannäköistä käyrää kuin videolla. Kokemukseni skoopeista on vähäinen ja meni aikaa opetellessa myös HP 54502A toimintaa, koska nuo asetukset täytyy säätää käsin, jos haluaa oikeanlaisen tuloksen. Välillä oli otettava hieman analogisempi Hame HM-303-6 skooppi käyttöön ja testattava sillä, kun en HP:lla tuntunut pääsevän haluttuun lopputulokseen Hamegilla testatessani vaihdoin lopulta vastuksen 1k ohmin vastuksesta 1M ohmin vastukseen, ihan vain testatakseni mikä vaikutus on erilaisella vastuksella. Ja kas, nythän siinä oli juuri sellainen pyöreä loiva reuna, kuin pitikin. En tiedä miksi minulla vaadittiin meganen vastus kun videolla riitti kilon vastus. Sitten kokeilin samaa HP skooppilla ja säädin ajan ja jaot kohdalleen ja niin minulla oli HP:ssakin oikean näköinen käppyrä näytöllä. Vika olikin siinä ettei 1k ohmin vastus hidastanut konkan latautumista riittävästi, että se olisi näkynyt loivempana nousuna.

Sitten säädin videon lailla horisontaali markerit ensin niin että sain koko korkeudeksi 1V, josta sitten pudotin ylemmän markkerin 630 mV:lttiin eli suurinpiirtein siihen tarvittavaan 63.2%:iin, jolla saadaan laskettua siihen mennessä käyrän nousuun käytetty aika. Ja vertikaalimarkkereilla sain sitten mitattua paljonko kului käyrän juuresta siihen että oltiin noustu 63%. Ja tuo aika oli 32us (mikrosekuntia).

Sitten jaoin videon mukaan aika / vastuksella (ohmeina)

C(kapasitanssi) = 0.000.032  / 1000 000

Tulos on
0,000 . 000 . 000 . 032 F
   milli micro nano pico

Kun pitäisi olla

0,000 . 000 . 003 . 200 F
   milli micro nano pico

Tuo 32 on siinä mielessä oikea luku, että komponenttitesteri antoi kondensaattorin arvoksi 3267pF. Mutta minulla on desimaaleissa heittoa kahden pilkun verran. Probe oli x10 asennossa, en tiedä pitääkö sitä huomioida laskutoimituksessa.

Kysymys kuuluukin että mikä voisi aiheuttaa tuon desimaalieron? Vai olenko päässyt vain vahingossa oikean näköiseen tulokseen?

No ihan samaan tulokseen pääset kuin mihin minäkin pääsin. Vika vaan siinä että tuo konkka ei ole 32pF vaan pikemminkin 3200pF. Jostain tulee desimaaliheitto enkä vielä keksi mistä. Vastus oli meganen vastus kuten kuvasta näkyy

Mittapää skoopissa on tämä https://www.partco.fi/fi/mittalaitteet/mittajohdotliittimet/mittajohdot/16361-mj.... Mittapäässä oli 10x asento valittuna. Skoopissa on 'probe: 10.00 : 1' asetus. Tuosta löytyisi aina 1000 : 1 asti. Mitenkäs tuon proben resistanssi kun se on näköjään joko 1M tai 10Mohm, niin onko tuo skopessa ollut probe-asetus oikea?

Kävin pikaisesti mittaamassa omalla systeemillä. 2,2nF konkan ja 1M RC piirin käppyrät.

Brobe asennossa x10 antaa aikavakioksi 2,1ms , jolloin kaavasta
C= 2,1ms/1M = 2,1nF   (kuva)

Brobe asennossa x1 antaa aikavakioksi 1,2ms, jolloin C=1,2nF

Eli minun aikavakio on paljon pidempi kuin Dimillä ... luokkaa noin  100kertainen.

Jos vastus on 1 M ja konkka 3,2 nF, tulee siitä jo aikavakioksi 3,2 ms. Tämä tarkoittaa, että konkka ei ehdi 1 kHz mittaustaajuudella latautua lähellekkään täyteen, mutta sen kyllä pitäisi näkyä käyrässä selvästi. Joku siinä mittauksessa mättää, taajuus tai asteikot. Mittaustaajuudella ei ole muuten merkitystä, mutta konkan pitää ehtiä yhden pulssin aikana latautua täyteen.

Jos probe on 1:1 asennossa, tulee mittajohdon kapasitanssi konkan rinnalle sotkemaan. Pitää ainakin pienemmillä konkilla käyttää 1:10 asentoa, jolloin mittapäässä on ensimmäisenä 9 M vastus.

pekmatval kirjoitti 23.12.2019 klo 12:36:28:


Mikä Sulla oli tuossa mitattaessa taajuutena? Onko tuo 30kHz vai 30Hz tuossa kuvassa? Ja geniksestä tuli kanttiaaltoa DC:nä? Mä en nyt ymmärrä että johtuuko se taajuudesta että minulla tuo nousu on mikrosekunteja eikä millisekunteja niinkuin Sinulla. Mulla se taajuus on siinä 1k luokkaa. Jos laitan vaikka Megan taajuuden niin kanttiaalto on sahalaitaa, enkä saa kanttia aikaiseksi. Ja jos taas testaan 30 Herzillä niin en saa tuota loivuutta ollenkaan vaan kantista tulee sellainen olkapäällä oleva versio.

EDIT: Vastasitkin taajuuskysymykseen samalla kun kirjoitin tätä kysymystä. Tarkoititkohan 100kHz?

Joo, kyllä loput ongelmista taitaa olla skoopissa (tai skoopin ja penkin välissä) on se vika Täytyy jatkaa tutkimista. Kiitos noista 'skemoista'. Auttoi kyllä. Minullahan ensinnäkin oli nuo komponentit väärin. Eli konkka ja vastus oli sarjassa. Mutta en vieläkään pääse järkeviin tuloksiin. Pitää yrittää keksiä mikä tässä on eri tavalla.

OH2DD kirjoitti 23.12.2019 klo 16:21:32:


Jos konkka ja vastus oli sarjassa kuten pitääkin, niin mittasithan skoopilla jännitettä vain konkan yli (etkä siis molempien komponenttien) ? Ja olihan skoopin ja genikset maatasot kytketty samaan kohtaan kytkentää?