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電容被定義為身體存儲電荷的能力。電容的單位是法拉（符號：F），以英國物理學家邁克爾·法拉第的名字命名。1 法拉電容器在充電時具有 1 庫侖的電荷，其板之間的電位差為 1 伏。 電容測量 每個Arduino電容計都依賴于電容器的相同基本特性 - 時間常數。電容器的時間常數定義為電容器兩端的電壓在充滿電時達到其電壓的63.2%所需的時間。較大的電容器需要更長的時間來充電，因此具有較大的時間常數。Arduino可以測量電容，因為電容器充電所需的時間與其電容直接相關： TC = R * C - TC 是電容器的時間常數（以秒為單位）。
- R是電路的電阻（以歐姆為單位）。
- C是電容器的電容（以法拉為單位）1uf = .0000001法拉= 10^-6法拉。
- 示例：1 兆歐 * 1 微法拉 = 1 秒
- 示例：10k 歐姆 * 100 微法拉 = 1 秒
電容測量代碼算法 - 將放電引腳設置為 INPUT（因此無法對電容器放電）
- 將充電引腳設置為輸出并使其為高電平
- 用 millis（） 記錄開始時間
- 在環路中反復檢查電壓，直到達到總電壓的63.2%。
- 電容充電后，從開始時間中減去電流時間，以了解電容器充電所花費的時間。
- 將時間T（以秒為單位）除以以歐姆為單位的充電電阻R，得到電容C。
- 在串行監視器上打印該值。
- 對電容器放電。為此，請執行以下操作：
- 將充電引腳設置為輸入
- 將放電引腳設置為輸出并使其低電平
- 讀取電壓以確保電容器完全放電
- 循環并再次執行
電容測量電路  電容測量電路
用于電容測量的 Arduino 代碼
/*電容測量
一個電容器通過一個電阻，在一個時間常數內充電，定義為T秒，其中
* c = r * c
* TC =以秒為單位的時間常數周期
* R =電阻(歐姆)
* C =電容，單位為法拉(1微法拉(ufd) = .0000001法拉= 10^-6法拉)
＊
*電容器在一個時間常數的電壓定義為充電電壓的63.2%。
*/
#define analogPin 0 // analog pin for measuring capacitor voltage
#define chargePin 13 //為電容器充電的引腳-連接到充電電阻的一端
#define dischargePin 11 // 引腳放電電容器
#define resistorValue 10000.0F // 10K將此更改為您正在使用的任何電阻值
// F formatter tells compiler it's a floating point value F格式化器告訴編譯器它是一個浮點值
unsigned long startTime;
unsigned long elapsedTime;//決定了給電容器充電的時間
// 電容變量進行初始化
float microFarads; // floating point variable to preserve precision, make calculations浮點變量保持精度，進行計算
float nanoFarads;
void setup(){
pinMode(chargePin, OUTPUT); // set chargePin to output
digitalWrite(chargePin, LOW);
Serial.begin(9600); // initialize serial transmission for debugging
}
void loop(){
digitalWrite(chargePin, HIGH); // set chargePin HIGH and capacitor charging
startTime = millis();//開始計時器
while(analogRead(analogPin) < 648){ // 647是1023的63.2%，相當于滿量程電壓，直到電容達到總電壓的63.2%才退出
}
elapsedTime= millis() - startTime;//決定了給電容器充電的時間
// convert milliseconds to seconds ( 10^-3 ) and Farads to microFarads ( 10^6 ), net 10^3 (1000) 將毫秒換算成秒(10 ^-3)，將法拉換算成微法拉(10 ^6)，比完凈10^3 (1000)
microFarads = ((float)elapsedTime / resistorValue) * 1000;
Serial.print(elapsedTime); // 將值打印到串口
Serial.print(" mS "); //打印單位和回車
if (microFarads > 1){//確定單元應該是uf的還是nf的，并相應打印
Serial.print((long)microFarads); // print the value to serial port
Serial.println(" microFarads"); // print units and carriage return
}
else
{
// if value is smaller than one microFarad, convert to nanoFarads (10^-9 Farad).
// This is a workaround because Serial.print will not print floats
//如果value小于1 microFarad，則轉換為nanoFarads (10^-9 Farad)。
//這是一個解決方案，因為串行。Print將不會打印浮點數
nanoFarads = microFarads * 1000.0; // multiply by 1000 to convert to nanoFarads (10^-9 Farads)//乘以1000轉換為nanoFarads
Serial.print((long)nanoFarads); // print the value to serial port
Serial.println(" nanoFarads"); // print units and carriage return
}
/* dicharge the capacitor */
/*給電容器放電*/
digitalWrite(chargePin, LOW); // set charge pin to LOW 停止充電電容器
pinMode(dischargePin, OUTPUT); // set discharge pin to output 允許電容器放電
digitalWrite(dischargePin, LOW); // set discharge pin LOW
while(analogRead(analogPin) > 0){ // wait until capacitor is completely discharged//等待直到電容器完全放電
}
pinMode(dischargePin, INPUT); // set discharge pin back to input//防止電容器放電
} 電容測量結果 - 如果沒有電容連接，代碼將在此行上等待" while(analogRead(analogPin) < 648) // 647 是 1023 的 63.2%，對應于滿量程電壓"
- 連接測試端子之間的電容，觀察串口監視器將顯示結果。如果沒有電容連接，串行端將不會顯示任何內容。
- 該程序將反復測試電容器，并且值可能會略有不同。最好取這些值的平均值。
注：此傳感器對于 1 μF 至 3500 μF 之間的電容值最為精確。
電容測量結果
無電容
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不錯的程序，有研究意義，不過串口打印只能打印一次，換個電容就需要重啟了
