Измерение емкости подручными средствами с точностью 1-2% - возможно ли?

Нужно измерить емкость пленочного конденсатора 4700pF. Вариантов пока два - STM32F4 c ее таймером и АЦП (по времени и величине заряда) и звуковая карта (по отношениию амплитуд напряжений на RC c известным R).

 

мультиметр с измерением емкости можно купить рублей за 500-600

 

С 1% точностью? Какой?

 

сорри, про точность пропустил.

 

Методам точного измерения посвящена целая наука - метрология. Прожженные профессионалы раскритикуют тут любой совет. Метод измерения со звуковой картой по напряжению на RC делителе - видимо самый простой. Надо взять невысокую частоту (например 1000 герц) и образцовый резистор примерно равный реактивному сопротивлению кондера на этой частоте (33,848 Ком).
Но входное сопротивление ширпотребной звуковой карты вряд ли высокое, и вряд ли "стандартное" (на то он и ширпотреб). Так что без предварительных ухищрений - не обойтись.

 

Как-то сложно все. Были большие надежды на звуковую карту, но почему-то с ней все плохо - результат очень сильно зависит от величины резистора. В данном случае частота - 1150 Гц, резисторы 100 и 220 ом 1% - результы отличаютя на 5%, при 1 ком - в полтота раза.

 

может все-таки тестером? Будет явно лучше, чем "в полтора раза"

 

подручными - никак. Т.к. емкость конденсаторов измеряется на их рабочей частоте.
Самый простой метод - с помощью моста. Но необходимо иметь эталонные конденсаторы.

 

стесняюсь спросить - зачем такая точность
у любого компонента есть указанная в техническом описании погрешность так как Вы поймёте, что Ваш девайс не врёт -

 

как вариант - найти кондер типа К71-7 1% или даже 0.5%, максимально близкой емкости, и по нему ввести поправку на свой мультиметр.

 

у тебя узкий кругозор в электронике, поэтому не понимаешь))
Например, в фильтрах 2 и 3-его порядка уход значений компонентов хотя бы на 0.5 процентов полностью искажает переходную характеристику фильтра.

 

Это обязательно было вставлять?
Я бы в симуляторе (Протеус, Микрокап, Мультисим) прогнал RC цепочку и если есть осцил - посмотрел на соответствие

 

Оказалось, что сопротивление входа звуковой карты действительно мало - примерно 3.75к (плата Xonar DX) и его учет улучшил результатат. Заодно обнаружил ошибку в выборе частоты сигнала, но все равно точность 1% не достигнута. А вот на STM32 удалось получить правдоподобный результат. Измеренная емкость пары содиненных параллельно однопроцентных конденсаторов 1620pF оказалась в пределах 3237 - 3261pF. Сопротивление входа АЦП учитывалось (~750k), емкость нет. По идее надо вычесть 10-20pF. Та же емкость, измеренная с помощью звуковой платы 3356 - 3364pF.

 

https://edrid.ru/rid/218.016.6cd8.html

 

измерять емкость необходимо переменным сигналом.

 

На данный момент итог такой. Купил у наших кетайских друзей пару конденсаторов, обошлось в 240 руб.
Результаты измерения их емкости следующие (звуковая карта Xonar DX, перед ней повторители на LM6142, все установлено на макетрой плате, питание однополярное от внешнего источника, т.е. не от компутера, меняется резистор делителя и частота):

Код (C++):

3k9 - 1500 Hz
------
4731
4734
4729
4729
4729
4729
4735
4733
4725
4726

1k0 - 750 Hz
------
4684.0
4684.4
4683.1 // k = 105 / 4776

1k0 - 6000 Hz
------
4727.2
4726.4
4725.9 // k = 833 / 4749

39k - 750 Hz
------
4729.2
4728.3
4728.4 // k = 3450 / 5259

39k - 6000 Hz
------
4241.2
4274.1
4248.1 // k = 5180 / 5246
 

Почему первый набор результатов имеет больший разброс чем остальные сейчас уже не определить. Последний набор явно неправилен, но это из-за малой разницы амплитуд на входе и на выходе делителя.
Амплитуды в разных измерениях почему-то отличаются на доли процента.

Второй конденсатор:

Код (C++):

3k9 - 1500 Hz
------
4663
4664
4665
4667
4667
4667
4667
4667
4667
4668
 

Конденсатор 1n62F:

Код (C++):

3k9 - 750 Hz
------
1626
1626
1625
1626
1626

3k9 - 1500 Hz
------
1627
1627
1627
1627
1627

3k9 - 6000 Hz
------
1627
1631
1632
1632
1627

1k - 750 Hz
------
1655.6
1729.3
1700.9
1700.1
1680.3

10k - 6000 Hz
------
1620.8
1620.7
1620.7
1620.6
1621.2

39k - 6000 Hz
------
1575.8
1575.9
1576.5
1576.0
1575.9
 

Измерение посредством заряда конденсатора представляется более сомнительным, результаты почему-то распадаются на две группы:

Код (C++):

4738 pF / 4771 pF (74 шт)
4797 pF / 4826 pF (26 шт)