Метод вимірювання ємності та опору на основі курсора
DOI:
https://doi.org/10.15588/1607-6761-2026-2-5Ключові слова:
RC-коло, стала часу, вимірювання ємності, вимірювання опору, перехідна характеристика, цифровий осцилограф, курсорний метод, ступінчаста характеристика, електричні вимірюванняАнотація
Мета роботи. Метою цієї роботи є розробка та експериментальна перевірка курсорного методу вимірювання ємності та опору в RC-ланцюзі за допомогою цифрового осцилографа. Дослідження зосереджено на визначенні параметрів кола за допомогою постійної часу, отриманої з форм сигналів перехідної характеристики.
Методи дослідження. Дослідження базується на аналітичному моделюванні RC-схеми з використанням теорії ступінчастої характеристики та одиничних ступінчастих функцій Хевісайда. Математично описано перехідну характеристику на прямокутний вхідний імпульс, а постійну часу (τ = RC) визначено з характерних рівнів форми сигналу (63,2% під час заряджання та 36,8% під час розряджання). Експериментальна валідація проведена за допомогою генератора імпульсів, цифрового осцилографа та тестової RC-схеми. Метод курсорного вимірювання застосовується безпосередньо до форм сигналів осцилографа для вилучення параметрів часової області без додаткової обчислювальної обробки.
Отримані результати. Дослідження демонструє, що запропонований метод дозволяє точно визначати параметри кола. Для тестового кола з R = 1 кОм та C = 1 мкФ виміряна стала часу τ = 1 мс збігається з теоретичним значенням. Метод забезпечує надійні результати, коли тривалість вхідного імпульсу вибрана належним чином (у 3–5 разів більше часу наростання). Експериментальні форми сигналів демонструють сильну відповідність з теоретичними прогнозами, що підтверджує правильність та стабільність підходу.
Наукова новизна. Оригінальність роботи полягає в розробці простого та практичного методу на основі курсорів для вилучення параметрів безпосередньо з дисплеїв осцилографа без складної обробки даних. На відміну від традиційних методів вимірювання, запропонований підхід робить акцент на візуальному визначенні електричних параметрів у реальному часі за допомогою характеристик перехідного процесу.
Практична цінність. Метод легко реалізувати за допомогою стандартного лабораторного обладнання та не вимагає спеціалізованих вимірювальних приладів, таких як LCR-метри. Він особливо корисний для навчальних лабораторій, інженерної практики та швидкої діагностики електронних схем, пропонуючи високу точність завдяки точним вимірюванням часу сучасними осцилографами.
Посилання
Akhil, M., Venkataramaiah, B. H., & Geethrani, P. (2020). Methods for accurate resistance measure-ment. International Journal of Engineering and Ad-vanced Technology (IJEAT), 9(5), 446–448.
Farooq-i-Azam, M., Khan, Z. H., Ghani, A., et al. (2023). An investigation of the transient response of an RC circuit with an unknown capacitance value using probability theory. Symmetry, 15(7), Article 1378. https://doi.org/10.3390/sym15071378
Sedra, A. S., & Smith, K. C. (2015). Microelectronic circuits. Oxford University Press.
Oppenheim, A. V., Willsky, A. S., & Nawab, S. H. (1997). Signals and systems. Prentice Hall.
Attenborough, M. (2003). Mathematics for electrical engineering and computing. Newnes.
Hoskins, R. F. (2009). Delta functions. Woodhead Publishing.
Lewis, B. J., & Prudil, A. A. (2022). Advanced mathe-matics for engineering students. Elsevier.
Hasanov, A. R., Binnatov, M. F., Bayramov, R. M., Agayev, E. A., et al. (2025). The analysis of linear stationary system in the time and frequency do-mains. Bulletin of Azerbaijan National Aerospace Agency, (3), 44–47.
Gasanov, A. R., Gasanov, R. A., Rustamov, A. R., et al. (2022). Acoustooptic methods and tools for measuring parameters of optoelectronic devices. Ra-dioelectronics and Communications Systems, 65, 305–316. https://doi.org/10.3103/S0735272722060048
Oldham, K. B. (2004). The RC time “constant” at a disk electrode. Electrochemistry Communications, 6(2), 210–214. https://doi.org/10.1016/j.elecom.2003.12.002
Ahammodullah, H., Abdul, H., & Al-Amin, M. (2019). Application of linear differential equation in an analysis transient and steady response for second order RLC closed series circuit. American Journal of Circuits, Systems and Signal Processing, 5(1), 1–8.
Lai, B., Li, X., Qin, N., & Zhang, B. (2024). Stability and anomaly analysis of RC circuits under disturb-ance conditions based on deep learning. In Proceed-ings of the 6th International Conference on Electron-ics and Communication, Network and Computer Technology (ECNCT) (pp. 177–181). https://doi.org/10.1109/ECNCT63103.2024.10704366
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 A.R. Hasanov, R.A. Hasanov, E.A. Aghayev, R.A. Ahmadov
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
Положення про авторські права Creative Commons
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи.
