Přípravek na měření napěťové závislosti kapacity keramických kondenzátorů

Abstract

Cílem práce je návrh a realizace přípravku pro provozní měření napěťové závislosti vícevrstvých keramických kondenzátorů (MLCC) v kapacitním rozsahu 1 µF – 100 µF a napěťovém rozpětí 0 V – 30 V metodou I-V. Měření probíhá plně automaticky a výsledná napěťová závislost je zobrazena na displeji v grafu. Přípravek je také doplněn o možnost exportu dat. Obsahem práce je dále problematika dielektrických materiálů – zejména feroelektrik, využívané ve vícevrstvých keramických kondenzátorech. Popsaný model reálného kondenzátoru navazuje na teoretický základ předchozí kapitoly. Prezentovány jsou také různé druhy kondenzátorů s důrazem na MLCC. Nakonec je popsán návrh a funkce přípravku DCCapSens spolu s měřicím algoritmem a naměřená data vybraných kondenzátorů (1 µF, 10 µF a 47 µF) pro otestování měřicího rozsahu jsou porovnána s daty od výrobce a referenčním LRC-měřičem.

The goal of master's thesis is design and build of a device for measuring capacity-voltage dependence of multi-layer ceramic capacitors (MLCC) in the capacity range 1 µF – 100 µF and the voltage range 0 V – 30 V by I-V method. The measurement is fully automatic and the resulting voltage dependence is displayed on the display in a graph. User has also a option to export the data to PC for an easy analysis in Microsoft Excel. The content of the thesis is also the issue of dielectric materials – especially ferroelectrics, used in multilayer ceramic capacitors. The described model of a real capacitor follows on from the theoretical basis of the previous chapter. Various types of capacitors are also presented, with an emphasis on MLCC. Finally, the design and function of the DCCapSens are described together with the measurement algorithm and the measured data of the selected capacitors (1 µF, 10 µF a 47 µF) for testing of the measuring range are compared with the data from the manufacturer and the reference LRC-meter.