Kapasitansmåling

Kapasitansmåling er prosessen med å bestemme kapasitansen til en elektrisk komponent eller et materiale. Kapasitans måles i farad (F) og avhenger av geometrien til lederne og egenskapene til dielektrikumet mellom dem. For en ideell platekondensator er kapasitansen C gitt av C = ε0εr A/d, der A er arealet til platene, d avstanden mellom platene, og ε er permittiviteten til dielektrikumet.

Grunnleggende prinsipp er at en kapasitor lagrer ladning når den utsatt for spenning, og forholdet mellom ladning og spenning mellom platene gir kapasiteten. Ved vekslingsstrøm måler man ofte reaktans og fasetap for å beregne C, mens DC-målinger ikke gir direkte kapasitet uten påtrykt alternativ målemetode.

Metoder for måling inkluderer:

- LCR-måling: et instrument (LCR-meter) som fremfører en kontrollert AC-spenning og måler impedans, fra hvilket C (sammen med R og L) utledes ved valgt frekvens.

- Impedansbroer: spesialiserte broer som gir høy nøyaktighet ved bruk av nullukker og kjent referansekapasitans (for eksempel Schering- eller Wheatstone-baserte konfigurasjoner).

- Resonansmetoder: måling av resonant frekvens i et LC-kretssystem og beregner C ut fra kjent induktans.

- Tidsdomeneteknikker: analyse av stepping eller pulsaus, hvor responser i tidsdomene gir kapasitiv verdi.

Faktorer som påvirker nøyaktigheten inkluderer parasittisk kapasitet i ledninger og monteringsjern, testfeste, temperatur, fuktighet og forsyningsspenningens effekt. Kapasitansmåling brukes bredt i elektronikkproduksjon, materialforskning, sensor- og MEMS-teknologi, samt i kvalitetskontroll og komponenttesting.