kapacitansmåling

Kapacitansmåling är processen att bestämma kapacitansen hos en komponent eller konstruktion, ofta betecknad C. Kapacitans definieras vid små signaler som ΔQ/ΔV, och för en ideell kondensator är C = dQ/dV. I praktiken varierar kapacitansen med frekvens, temperatur och spänningsnivå, särskilt hos verkliga dielektrika där frekvensberoende och icke-linjära effekter kan uppstå.

De vanligaste metoderna är växelspänningsbaserade impedansmätningar och bryggmetoder. Vid en LCR-mätning bestäms impedansen Z hos komponenten vid ett eller flera frekvenser, och kapacitansen erhålls från Z och fasvinkeln. För ren kapacitans används ofta formeln C = 1/(ω|Z|) när komponenten domineras av kapacitans och motståndet är litet. Kapacitansbryggor och Wien-bryggor används för högre precision genom jämförelse med källa standardkapacitans. För mycket små eller mycket stora kapacitans används även laddnings-/urladdningsmetoder där tidskonstanter kopplas till kända motstånd.

Instrumenten som används inkluderar LCR-mätare, impedansanalysatorer och kapacitansmätare. Dessa instrument täcker ofta frekvensområden från några få hertz upp till flera megahertz och inkluderar ofta korrigeringar för lednings- och parasitparametrar samt temperaturkompensation.

Viktiga beaktanden är hur ledningar, parasitiska kapacitans till jord, induktans och dielektrisk absorption påverkar mätningen samt spänningsberoende av vissa dielektrika. Resultat används inom elektronikproduktion, komponentkvalitetssäkring, materialforskning och regelbunden kalibrering enligt relevanta standarder för spårbarhet.