Frequency meter, capacitance at inductance meter - FCL-meter

Ang isang mataas na kalidad at dalubhasang tool sa mga bihasang kamay ay ang susi sa matagumpay na trabaho at kasiyahan mula sa resulta nito.

Sa laboratoryo ng isang radio amateur designer (at lalo na ang isang short-wave), bilang karagdagan sa dati nang "karaniwan" na digital multimeter at oscilloscope, ang mas tiyak na mga instrumento sa pagsukat ay matatagpuan din - mga generator ng signal, frequency response meter, spectrum analyzer, RF tulay, atbp. Ang mga naturang device, bilang panuntunan, ay binili mula sa mga isinulat para sa medyo maliit (kumpara sa bago) pera at kumuha ng isang karapat-dapat na lugar sa mesa ng taga-disenyo. Ang paggawa ng mga ito sa iyong sarili sa bahay ay halos imposible, hindi bababa sa isang ordinaryong baguhan.

Kasabay nito, mayroong isang bilang ng mga aparato, ang independiyenteng pag-uulit na kung saan ay hindi lamang posible, ngunit kinakailangan din dahil sa kanilang pambihira, pagtitiyak, o mga kinakailangan para sa pangkalahatan at mga tagapagpahiwatig ng masa. Ito ang lahat ng uri ng attachment para sa mga multimeter at gym, tester at frequency meter, LC -metro at iba pa. Dahil sa pagtaas ng kakayahang magamit ng mga programmable na bahagi at PIC -sa partikular na mga microcontroller, pati na rin ang malaking halaga ng impormasyon sa kanilang paggamit sa Internet , ang independiyenteng disenyo at paggawa ng isang laboratoryo ng radyo sa bahay ay naging isang tunay na bagay na magagamit ng marami.

Ginagawang posible ng device na inilarawan sa ibaba na sukatin ang mga frequency ng mga electrical vibrations, pati na rin ang capacitance at inductance ng mga electronic na bahagi na may mataas na katumpakan, sa loob ng isang malawak na hanay. Ang disenyo ay may kaunting sukat, timbang at pagkonsumo ng enerhiya, na nagpapahintulot na magamit ito kapag nagtatrabaho sa mga bubong, poste at sa bukid.

Mga pagtutukoy:

Metro ng dalas metro LC

Supply boltahe, V: 6 ... 15

Kasalukuyang pagkonsumo, mA: 14 ... 17 15 *

Mga limitasyon sa pagsukat, sa mode:

F 1, MHz 0.01 ... 65 **

F 2, MHz 10 ... 950

Mula 0.01 pF ... 0.5 μF

L 0.001 μH ... 5 H

Katumpakan ng pagsukat, sa mode:

F 1 + -1 Hz

F 2 + -64 Hz

C 0.5%

L 2 ... 10% ***

Panahon ng pagpapakita, seg, 1 0.25

Pagkasensitibo, mV

F 1 10 ... 25

F 2 10 ... 100

Mga sukat, mm: 110x65x30

* - sa self-calibration mode, depende sa uri ng relay, hanggang 50 mA para sa 2 seg.

** - ang mas mababang limitasyon ay maaaring palawigin sa mga yunit ng Hz, tingnan sa ibaba; tuktok depende sa microcontroller hanggang sa 68 MHz

Prinsipyo ng operasyon:

Sa frequency meter mode, gumagana ang device ayon sa kilalang paraan ng pagsukat PIC - isang microcontroller ng bilang ng mga oscillations bawat yunit ng oras na may pagdaragdag ng isang prescaler, na nagsisiguro ng ganoong mataas na pagganap. Nasa mode F 2, ang isang karagdagang panlabas na high-frequency divider sa pamamagitan ng 64 ay konektado (na may isang maliit na pagwawasto ng programa, posible na gumamit ng mga divider na may ibang koepisyent).

Kapag sinusukat ang mga inductance at capacitance, gumagana ang aparato ayon sa prinsipyo ng resonance, na mahusay na inilarawan sa. Sa maikling salita. Ang sinusukat na elemento ay kasama sa isang oscillatory circuit na may mga kilalang parameter, na bahagi ng generator ng pagsukat. Sa pamamagitan ng pagbabago ng nabuong dalas ayon sa kilalang formula f 2 = 1/4 π 2 LC kinakalkula ang nais na halaga. Upang matukoy ang sariling mga parameter ng circuit, ang isang kilalang karagdagang kapasidad ay konektado dito; ang inductance ng circuit at ang kapasidad nito, kabilang ang nakabubuo, ay kinakalkula gamit ang parehong formula.

Diagram ng eskematiko:

Ang electrical diagram ng device ay ipinapakita sa kanin. 1... Ang mga sumusunod na pangunahing bahagi ay maaaring makilala sa circuit: pagsukat ng generator sa DA 1, input mode amplifier F 1 hanggang VT 1, input mode divider (prescaler) F 2 - DD 1, naka-on ang signal DD 2, ang yunit ng pagsukat at indikasyon sa DD 3 at LCD , pati na rin ang isang regulator ng boltahe.

Ang pagsukat ng generator ay binuo sa isang comparator microcircuit LM 311. Napatunayan na ng circuit na ito ang sarili bilang frequency generator hanggang 800 kHz, na nagbibigay ng signal na malapit sa square wave sa output. Ang generator ay nangangailangan ng impedance-matched at stable na load para makapagbigay ng stable na pagbabasa.

Ang mga elemento ng setting ng dalas ng generator ay ang coil ng pagsukat L 1 at capacitor C 1, pati na rin ang isang microcontroller-commutated reference capacitor C 2. Depende sa operating mode L 1 kumokonekta sa mga terminal XS 1 sa serye o kahanay.

Signal mula sa generator output sa pamamagitan ng isang decoupling risistor R 7 papunta sa switch DD 2 CD 4066.

Sa transistor VT 1 naka-assemble na frequency meter signal amplifier F 1. Ang circuit ay walang mga kakaiba maliban sa risistor R 8, na kinakailangan upang paganahin ang isang panlabas na amplifier na may maliit na kapasidad ng pag-input, na sa maraming aspeto ay nagpapalawak ng saklaw ng aparato. Ang diagram nito ay ipinapakita sa kanin. 2.

Kapag ginagamit ang aparato nang walang panlabas na amplifier, tandaan na ang input nito ay nasa 5 volts at samakatuwid ay nangangailangan ng decoupling capacitor sa signal circuit.

Frequency counter prescaler F 2 ay binuo ayon sa isang tipikal na pamamaraan para sa karamihan ng mga katulad na prescaler, tanging ang paglilimita sa mga diode ay ipinakilala VD 3, VD 4. Dapat tandaan na sa kawalan ng signal, ang prescaler ay nasasabik sa sarili sa mga frequency sa paligid ng 800-850 MHz, na karaniwan para sa mga high-frequency divider. Ang self-excitation ay nawawala kapag ang isang signal ay inilapat sa input mula sa isang source na may input impedance na malapit sa 50 Ohm. Ang signal mula sa amplifier at prescaler ay papunta sa DD 2.

Ang pangunahing papel sa aparato ay kabilang sa microcontroller DD 3 PIC 16 F 84 A ... Ang microcontroller na ito ay tinatangkilik ang mahusay at karapat-dapat na katanyagan sa mga designer dahil hindi lamang sa mahusay na mga teknikal na parameter at mababang presyo, kundi pati na rin sa pagiging simple nito sa programming at ang kasaganaan ng iba't ibang mga parameter ng paggamit nito pareho mula sa isang tagagawa, isang kumpanya. MicroChip , at lahat ng gumamit nito sa kanilang mga disenyo. Ang mga nais makakuha ng detalyadong impormasyon ay sapat na sa anumang search engine Internet 'at ilagay ang mga salitang PIC, PIC 16 F 84 o MicroChip ... Magugustuhan mo ang resulta ng paghahanap.

DD signal 2 ay papunta sa isang driver na ginawa sa isang transistor VT 2. Ang output ng shaper ay direktang konektado sa Schmidt trigger na kasama sa microcontroller. Ang resulta ng pagkalkula ay ipinapakita sa isang alphanumeric na display na may interface HD 44780. Ang microcontroller ay naka-clock na may dalas na 4 MHz, habang ang bilis nito ay 1 mln. mga operasyon bawat segundo. Ang aparato ay nagbibigay ng posibilidad ng in-circuit programming sa pamamagitan ng connector ISCP (sa circuit serial programming ). Upang gawin ito, alisin ang jumper XF 1, kaya ihiwalay ang microcontroller power circuit mula sa natitirang bahagi ng circuit. Susunod, ikinonekta namin ang programmer sa connector at "tahiin" ang programa, pagkatapos nito ay hindi namin nakakalimutang itakda ang jumper. Ang pamamaraang ito ay lalong kapaki-pakinabang kapag nagtatrabaho sa mga microcontroller sa isang surface mount package ( SOIC).

Ang mga mode ay kinokontrol ng tatlong push-button switch SA 1– SA 3 at ilalarawan nang detalyado sa ibaba. Ang mga switch na ito ay hindi lamang i-on ang nais na mode, ngunit din de-energize ang mga node na hindi kasama sa mode na ito, na binabawasan ang kabuuang paggamit ng kuryente. Sa transistor VT 3 binuo ang control key ng relay na kumukonekta sa reference capacitor C 2.

Microcircuit DA Ang 2 ay isang mataas na kalidad na 5 Volt stabilizer na may mababang natitirang boltahe at mababang indicator ng boltahe. Ang IC na ito ay espesyal na idinisenyo para sa paggamit sa mababang-kasalukuyang mga device na pinapagana ng baterya. Ang isang diode ay naka-install sa supply circuit VD 7 upang protektahan ang aparato mula sa pagbabalik ng polarity. Hindi mo sila dapat pinabayaan!!!

Kapag gumagamit ng isang tagapagpahiwatig na nangangailangan ng negatibong boltahe, kinakailangan ito ayon sa pamamaraan kanin. 3 mangolekta ng negatibong pinagmumulan ng boltahe. Ang pinagmulan ay nagbibigay ng hanggang -4 Volts kapag ginamit bilang 3 VD 1, 3 VD 2 germanium diodes o Schottky barrier.

Sirkit ng programmer JDM , binago para sa in-circuit programming, ay ibinibigay sa kanin. 4... Higit pang mga detalye tungkol sa programming ay tatalakayin sa ibaba sa kaukulang seksyon.

Mga Detalye at Konstruksyon:

Karamihan sa mga bahagi na ginamit sa aparato ng may-akda ay idinisenyo para sa planar mounting (SMD), isang naka-print na circuit board ay dinisenyo din para sa kanila. Ngunit sa halip ng mga ito ay maaaring gamitin ang katulad na mas abot-kayang domestic produksyon na may "normal" na mga output nang hindi lumalala ang mga parameter ng aparato at may kaukulang pagbabago sa naka-print na circuit board. Ang VT1, VT2 at 2VT2 ay maaaring palitan ng KT368, KT339, KT315, atbp. Sa kaso ng KT315, dapat asahan ang bahagyang pagbaba sa sensitivity sa itaas na bahagi ng hanay ng F1. VT3– KT315, KT3102. 2VT1– KP303, KP307. VD1, 2, 5, 6 - KD522, 521, 503. Bilang VD3, 4 ito ay kanais-nais na gumamit ng pin-diodes na may isang minimum na intrinsic na kapasidad, halimbawa KD409, atbp ngunit ito ay lubos na posible na gawin sa KD503. VD7 - upang mabawasan ang pagbaba ng boltahe, ipinapayong pumili gamit ang isang hadlang ng Schottky - 1N5819, o ang karaniwang isa mula sa itaas.

DA1– LM311, IL311, K544CA3, ang kagustuhan ay dapat ibigay sa IL311 ng "Integral" na planta, dahil mas gumagana ang mga ito sa hindi pangkaraniwang papel ng generator. DA2 - walang direktang analogs, ngunit pinapayagan itong palitan ito ng isang ordinaryong KR142EN5A na may kaukulang pagbabago sa circuit at pagtanggi ng alarma sa paglabas ng baterya. Sa kasong ito, ang pin 18 ng DD3 ay dapat iwanang hinila pataas sa Vdd sa pamamagitan ng risistor R23. DD1 - maraming prescaler ng ganitong uri ang ginawa, halimbawa SA701D, SA702D, na tumutugma sa mga konklusyon sa inilapat na SP8704. DD2– xx4066, 74HC4066, K561KT3. Ang DD3– PIC16F84A ay walang direktang analogs, kinakailangan ang index A (na may 68 bytes ng RAM). Sa ilang pagwawasto ng programa, posibleng gumamit ng mas "advanced" na PIC16F628A, na may dalawang beses sa memorya ng programa at bilis na hanggang 5 milyong mga operasyon bawat segundo.

Gumagamit ang device ng may-akda ng alphanumeric two-line display, 8 character bawat linya, na ginawa ng Siemens, na nangangailangan ng negatibong boltahe na 4 volts at sumusuporta sa HD44780 controller protocol. Para sa ganoon at katulad na mga pagpapakita, ang FCL2x8.hex program ay dapat na mai-load. Ang device na may display na 2 * 16 na format ay mas maginhawang gamitin. Ang mga naturang indicator ay ginawa ng maraming kumpanya, halimbawa Wintek, Bolumin, DataVision, at naglalaman ng 1602 sa kanilang pangalan. Kapag ginagamit ang available na SC1602 mula sa SunLike, kinakailangang palitan ang mga pin nito 1 at 2 (1 – Vdd, 2 – Gnd) . Para sa mga naturang display (2x16) ang FCL2x16.hex program ay ginagamit. Ang ganitong mga display ay karaniwang hindi nangangailangan ng negatibong boltahe.

Ang partikular na pansin ay dapat bayaran sa pagpili ng relay K1. Una sa lahat, dapat itong gumana nang mapagkakatiwalaan sa 4.5 volts. Pangalawa, ang paglaban ng mga saradong contact (kapag inilapat ang tinukoy na boltahe) ay dapat na minimal, ngunit hindi hihigit sa 0.5 Ohm. Maraming mga maliit na laki ng reed relay na may pagkonsumo ng 5-15 mA mula sa mga na-import na telepono ay may paglaban sa pagkakasunud-sunod ng 2-4 ohms, na hindi katanggap-tanggap sa kasong ito. Ang bersyon ng may-akda ay gumagamit ng TIANBO TR5V relay.

Bilang XS1, maginhawang gumamit ng mga acoustic clamp o isang linya ng 8-10 collet contact (kalahati ng socket para sa m / s)

Ang pinakamahalagang elemento, sa kalidad kung saan nakasalalay ang katumpakan at katatagan ng mga pagbabasa ng LC meter, ay ang L1 coil. Ito ay dapat na may pinakamataas na kadahilanan ng kalidad at ang pinakamababang intrinsic na kapasidad. Ang mga ordinaryong chokes D, DM, DPM na may inductance na 100-125 μH ay gumagana nang maayos dito.

Ang mga kinakailangan para sa capacitor C1 ay medyo mataas din, lalo na sa mga tuntunin ng thermal stability. Maaari itong maging KM5 (M47), K71-7, KSO na may kapasidad na 510 ... 680 pF.

Ang parehong ay dapat na ang kaso para sa C2, ngunit sa loob ng hanay ng 820 ... 2200 pF.

Ang aparato ay binuo sa isang double-sided board na may sukat na 72x61 mm. Ang foil sa itaas na bahagi ay halos ganap na napanatili (tingnan ang file FCL-meter.lay), maliban sa nakapalibot na mga elemento ng contour (upang bawasan ang kapasidad ng konstruksiyon). Mga Elemento SA1 – SA4, VD7, ZQ1, L1, L2, K1, isang indicator at isang pares ng mga jumper ay matatagpuan sa tuktok na bahagi ng board. Ang haba ng mga konduktor mula sa mga terminal ng pagsukat na XS1 hanggang sa kaukulang mga contact sa naka-print na circuit board ay dapat panatilihin sa isang minimum. Ang XS2 power connector ay naka-install sa gilid ng conductor. Ang board ay inilalagay sa isang karaniwang plastic case na 110x65x30 mm. na may kompartimento ng baterya ng uri ng "Krona".

Upang palawakin ang mas mababang limitasyon ng pagsukat ng dalas sa mga yunit ng hertz, ang mga electrolytic capacitor na 10 microns ay dapat na konektado sa parallel sa C7, C9 at C15.

Programming at setting

Hindi inirerekomenda na i-on ang device na may naka-install, ngunit hindi naka-program na microcontroller !!!

Ito ay kinakailangan upang simulan ang pag-assemble ng aparato sa pamamagitan ng pag-install ng mga elemento ng stabilizer ng boltahe at pag-install ng isang trimming risistor R 22 boltahe 5.0 volts sa pin 1 ng microcircuit DA 2. Pagkatapos nito, maaari mong i-install ang lahat ng iba pang mga elemento maliban DD 3 at tagapagpahiwatig. Ang kasalukuyang pagkonsumo ay hindi dapat lumampas sa 10-15 mA sa iba't ibang posisyon SA 1- SA 3.

Upang i-program ang microcontroller, maaari mong gamitin ang connector ISCP ... Sa panahon ng programming, ang lumulukso XF 1 ay tinanggal (ang disenyo ng connector ay hindi pinapayagan kung hindi man). Inirerekomenda na gumamit ng isang di-komersyal na programa para sa programming. IC - Prog , ang pinakabagong bersyon nito ay maaaring ma-download nang libre mula sawww.ic-prog.com(mga 600 kB). Sa mga setting ng programmer ( F 3) dapat kang pumili JDM Programmer , alisin ang lahat ng ibon sa seksyon Komunikasyon at piliin ang port kung saan nakakonekta ang programmer.

Bago i-load ang isa sa firmware sa programa FCL 2 x 8.hex o FCL 2 x 16.hex , dapat mong piliin ang uri ng microcontroller - PIC 16 F 84 A , ang natitirang mga flag ay awtomatikong itatakda pagkatapos buksan ang firmware file at hindi kanais-nais na baguhin ang mga ito. Kapag nagprograma, mahalaga na ang karaniwang kawad ng computer ay walang kontak sa karaniwang kawad ng naka-program na aparato, kung hindi, ang data ay hindi isusulat.

Ang humuhubog na amplifier at ang generator ng pagsukat ay hindi nangangailangan ng pag-tune. Maaaring mapili ang mga resistors upang makamit ang pinakamataas na sensitivity R 9 at R 14.

Ang karagdagang pagsasaayos ng aparato ay isinasagawa kasama ang naka-install DD 3 at LCD sa sumusunod na pagkakasunud-sunod:

1. Ang kasalukuyang pagkonsumo ay hindi dapat lumampas sa 20 mA sa anumang mode (maliban sa sandaling na-trigger ang relay).

2.Resistor R 16 ay nagtatakda ng gustong contrast ng imahe.

3.Sa frequency meter mode F Ang 1 kapasitor C22 ay nakakamit ng mga tamang pagbabasa sa isang pang-industriya na frequency meter o sa ibang paraan. Posibleng gumamit ng mga hybrid na quartz oscillator mula sa radyo at mga cell phone (12.8 MHz, 14.85 MHz, atbp.) o, sa matinding mga kaso, computer na 14.318 MHz, atbp. bilang isang reference frequency source. pamantayan para sa digital microcircuits (7– minus at 14 – plus), ang signal ay tinanggal mula sa pin 8. Kung ang setting ay nangyari sa matinding posisyon ng rotor, pagkatapos ay kailangan mong piliin ang kapasidad C23.

4. Susunod, kailangan mong ipasok ang mode ng pagtatakda ng mga constants (tingnan sa ibaba sa seksyong "Paggawa gamit ang device"). pare-pareho X 1 ay nakatakda sa numerong katumbas ng kapasidad ng kapasitor C2 sa picofarads. pare-pareho X 2 ay katumbas ng 1.000 at maaaring itama sa ibang pagkakataon kapag inaayos ang inductance meter.

5. Para sa karagdagang pag-tune, kinakailangan na magkaroon ng isang set (1-3 piraso) ng mga capacitor at inductors na may mga kilalang halaga (ang katumpakan na mas mahusay kaysa sa 1% ay kanais-nais). Ang aparato ay dapat na naka-calibrate sa sarili na isinasaalang-alang ang kapasidad ng disenyo ng mga clamp (tingnan sa ibaba para sa isang paglalarawan ng mga pagpipilian sa self-calibration).

6. Sa mode ng pagsukat ng kapasidad, sinusukat namin ang kilalang kapasidad, pagkatapos ay hatiin ang rating ng kapasitor sa mga pagbabasa ng device, gagamitin ang halagang ito upang itama ang pare-pareho. X 1. Maaari mong ulitin ang operasyong ito sa iba pang mga capacitor at hanapin ang arithmetic average ng ratio ng kanilang mga rating sa mga pagbabasa. Ang bagong halaga ng pare-pareho X Ang 1 ay katumbas ng produkto ng coefficient na matatagpuan sa itaas ng "lumang" halaga nito.Dapat tandaan ang halagang ito bago magpatuloy sa susunod na item.

7. Sa mode ng pagsukat ng inductance, pareho nating nakikita ang ratio ng rating sa mga pagbabasa. Ang nahanap na kaugnayan ay magiging isang bagong pare-pareho X 2 at nakasulat sa EEPROM katulad ng X 1. Para sa pag-tune ito ay kanais-nais na gumamit ng mga inductance mula 1 hanggang 100 µH (mas mainam na gumamit ng ilan sa hanay na ito at hanapin ang average na halaga). Kung mayroon kang isang coil na may inductance ng ilang sampu hanggang daan-daang milliheenries na may mga kilalang halaga ng inductance at sarili nitong kapasidad, pagkatapos ay maaari mong suriin ang pagpapatakbo ng double calibration mode. Ang mga indikasyon ng sarili nitong kapasidad, bilang isang panuntunan, ay medyo underestimated (tingnan sa itaas).

Paggawa gamit ang device

Mode ng frequency meter ... Upang makapasok sa mode na ito, kailangan mong pindutin SA 1 "Lx" at SA 2 "Cx ”. Pagpili ng mga limitasyon F 1 / F 2 sa pamamagitan ng switch SA 3: nalulumbay - F 1, nalulumbay - F 2. Gamit ang firmware para sa display na 2x16 character, ipinapakita ng display ang inskripsyon na " Dalas ”XX, XXX. xxx MHz o XXX, XXX. xx MHz ... Para sa isang 2x8 na display, ayon sa pagkakabanggit " F = "XXXXXXXXX o XXXXXXxx MHz , sa halip na isang decimal point, ang simbolo na □ ay ginagamit sa halaga ng dalas.

Self-calibration mode ... Upang sukatin ang mga inductance at capacitance, kailangang sumailalim sa self-calibration ang device. Upang gawin ito, pagkatapos i-on ang kapangyarihan, ito ay kinakailangan upang pisilin SA 1 "Lx" at SA 2 "C x "(Alin ang isa - sasabihin ng inskripsiyon L o C ). Pagkatapos ay papasok ang device sa self-calibration mode at ipapakita ang " Pag-calibrate "o" WAIT ”. Pagkatapos nito, kailangan mong agad na pisilin SA 2 "C x ”. Dapat itong gawin nang mabilis nang hindi naghihintay na gumana ang relay. Kung laktawan mo ang huling item, kung gayon ang kapasidad ng mga terminal ay hindi isasaalang-alang ng aparato at ang "zero" na pagbabasa sa capacitance mode ay magiging 1-2 pF. Katulad na pagkakalibrate (na may pagpindot SA 2 "Cx ”) Binibigyang-daan kang isaalang-alang ang kapasidad ng mga panlabas na clamp-probes na may sariling kapasidad hanggang sa 500 pF , gayunpaman, gumamit ng mga naturang probe kapag nagsusukat ng mga inductance hanggang 10 mHito ay bawal.

"C x" modemaaaring mapili pagkatapos ng pagkakalibrate sa pamamagitan ng pagpindot SA 2 "Cx", SA 1 "Lx ”Dapat na pigain. Ipinapakita nito ang " Kapasidad ”XXXX xF o“ C = ”XXXX xF.

"Lx" modena-activate kapag pinindot SA 1 "Lx" at pinisil ang SA 2 "Cx ”. Ang pagpasok sa double calibration mode (para sa mga inductance na higit sa 10 mH) ay nangyayari sa anumang pagbabago ng posisyon SA 3 ”F 1 / F 2 ”, bilang karagdagan sa inductance, ang sariling kapasidad ng coil ay ipinapakita din, na maaaring maging lubhang kapaki-pakinabang. Ang display ay nagpapakita ng " Inductance ”XXXX xH o” L = ”XXXX xH... Ang paglabas mula sa mode na ito ay awtomatikong nangyayari kapag inaalis ang coil mula sa mga clamp.

Maaari kang lumipat sa anumang pagkakasunud-sunod sa pagitan ng mga mode na nakalista sa itaas. Halimbawa, una ang frequency meter, pagkatapos ay ang pagkakalibrate, inductance, capacitance, inductance, calibration (kinakailangan kung ang aparato ay naka-on sa loob ng mahabang panahon, at ang mga parameter ng generator nito ay maaaring "alis"), frequency meter, atbp. Kapag pinipiga SA 1 ”Lx” at SA 2 ”Cx"Bago ipasok ang pagkakalibrate, isang maikling (3 segundo) na pag-pause ang ibinibigay upang ibukod ang hindi gustong pagpasok sa mode na ito kapag lumilipat lamang mula sa isang mode patungo sa isa pa.

Patuloy na setting mode ... Ang mode na ito ay kinakailangan lamang kapag kino-configure ang aparato, samakatuwid, ang pagpasok dito ay nagsasangkot ng pagkonekta ng isang panlabas na switch (o jumper) sa pagitan ng pin 13 DD 3 at karaniwan, pati na rin ang dalawang pindutan sa pagitan ng mga pin 10, 11 DD 3 at isang karaniwang wire.

Upang i-record ang mga constants (tingnan sa itaas), dapat mong i-on ang device na naka-short ang circuit breaker. Sa display depende sa posisyon ng switch Ang SA 3 ”F 1 / F 2” ay magpapakita ng “Constant X 1” XXXX o “Constant X 2” X. XXX ... Ang mga pindutan ay maaaring gamitin upang baguhin ang halaga ng mga constants sa isang-digit na pagdaragdag. Upang i-save ang itinakdang halaga, kailangan mong baguhin ang estado SA 3. Upang lumabas sa mode, buksan ang switch at lumipat SA 3 o patayin ang kuryente. Pagpapatala sa EEPROM nangyayari lamang kapag nagmamanipula SA3.

Firmware at source file (. hex at. asm ): FCL -prog

Schematic diagram sa ( sPlan 5.0): FCL -sch .spl

PCB (Sprint Layout 3.0 R):

Marso 22, 2005. Mga pagpapabuti sa FCL meter
Buyevsky Alexander, Minsk.

1 ... Upang mapalawak ang hanay ng mga sinusukat na capacitance at inductance, kinakailangan upang ikonekta ang mga pin 5 at 6 ng DA1.

2 ... Ang pagbabago ng mga input circuit ng microcontroller (tingnan ang Fig.) Ay magpapataas ng katatagan ng pagsukat ng dalas. Maaari ka ring gumamit ng mga katulad na microcircuits ng 1554, 1594, ALS, AC, HC series, halimbawa 74AC14 o 74HC132 na may mga pagbabago sa circuit.

Sa paanuman ay ginawa ko itong lubhang kapaki-pakinabang at hindi maaaring palitan na aparato para sa aking sarili, dahil sa kagyat na pangangailangan na sukatin ang kapasidad at inductance. Ito ay may nakakagulat na napakahusay na katumpakan ng pagsukat, habang ang circuit ay medyo simple, ang pangunahing bahagi nito ay ang PIC16F628A microcontroller.

Scheme:

Tulad ng nakikita mo, ang mga pangunahing bahagi ng circuit ay PIC16F628A, isang sign-synthesizing display (3 uri ng display na 16x01 16x02 08x02 ay maaaring gamitin), isang linear stabilizer LM7805, isang 4 MHz quartz resonator, isang 5V relay sa isang DIP package , isang switch ng dalawang seksyon (para sa paglipat ng mga mode ng pagsukat L o C ).

Microcontroller firmware:

Naka-print na circuit board:

PCB file sa sprint layout format:

Ang orihinal na board ay naka-wire sa ilalim ng isang relay sa isang DIP package.

Hindi ako nakahanap ng ganoong bagay at ginamit ko kung ano ang, isang lumang compact relay na angkop lamang sa laki. Bilang tantalum capacitors, gumamit ako ng shovel tantalum capacitors. Ang measurement mode switch, power switch at calibration button ay ginamit sa sandaling inalis mula sa mga lumang shovel oscilloscope.

Pagsukat ng mga wire:

Dapat kasing maikli hangga't maaari.

Sa panahon ng pagpupulong at pagsasaayos, ginabayan ako ng tagubiling ito:

Magtipon ng board, mag-install ng 7 jumper. Mag-install muna ng mga jumper sa ilalim ng PIC at sa ilalim ng relay, at dalawang jumper sa tabi ng mga pin para sa display.

Gumamit ng mga tantalum capacitor (sa generator) - 2 mga PC.
10mkf.
Dalawang 1000pF capacitor ay dapat na polyester o mas mahusay (approx. Tolerance na hindi hihigit sa 1%).

Inirerekomenda na gumamit ng isang backlit na display (tinatayang 50-100 Ohm na naglilimita sa risistor, ang mga pin 15, 16 ay hindi ipinahiwatig sa diagram).
I-install ang board sa case. Ang koneksyon sa pagitan ng board at ng display ay maaaring ibenta sa iyong kahilingan, o gawin gamit ang isang connector. Panatilihin ang mga wire sa paligid ng switch ng L / C bilang maikli at matibay hangga't maaari (tinatayang. Para bawasan ang "pickup" at para mabayaran nang tama ang mga sukat, lalo na para sa grounded na dulo ng L).

Dapat gamitin ang quartz 4.000MHz, 4.1, 4.3, atbp. ay hindi maaaring gamitin.

Pagpapatunay at Pag-calibrate:

1. Suriin ang akma ng mga bahagi sa pisara.
2. Suriin ang setting ng lahat ng jumper sa pisara.
3. Suriin kung ang PIC, diodes at 7805 ay na-install nang tama.
4. Huwag kalimutang i-flash ang PIC bago ito i-install sa LC meter.
5. Maingat na i-on ang power. Kung maaari, gumamit ng regulated power supply sa unang pagkakataon. Sukatin ang kasalukuyang habang tumataas ang boltahe. Ang kasalukuyang ay dapat na hindi hihigit sa 20mA. Ang sample ay kumonsumo ng kasalukuyang 8mA. Kung walang nakikita sa display, i-on ang variable contrast resistor. Ang display ay dapat magbasa ng " Pag-calibrate", Pagkatapos C = 0.0pF (o C = +/- 10pF).
6. Maghintay ng ilang minuto ("warm-up"), pagkatapos ay pindutin ang "zero" (I-reset) na buton upang muling i-calibrate. Ang display ay dapat magbasa ng C = 0.0pF.
7. Ikonekta ang "calibration" capacitor. Ipapakita ng LC meter ang pagbabasa (na may +/- 10% error).
8. Para mapataas ang capacitance reading, isara ang jumper "4" tingnan ang larawan sa ibaba (approx. 7 PIC leg). Upang bawasan ang pagbabasa ng capacitance, isara ang jumper "3" (approx. 6 PIC pin) tingnan ang larawan sa ibaba. Kapag ang halaga ng kapasidad ay tumutugma sa "calibration" alisin ang jumper. Tatandaan ng PIC ang pagkakalibrate. Maaari mong ulitin ang pagkakalibrate ng maraming beses (hanggang 10,000,000).
9. Kung may mga problema sa mga sukat, maaari mong suriin ang dalas ng generator sa tulong ng mga jumper na "1" at "2". Ikonekta ang jumper "2" (approx. 8 PIC pin) at suriin ang frequency "F1" ng generator. Dapat ay 00050000 +/- 10%. Kung masyadong malaki ang mga pagbabasa (malapit sa 00065535), papasok ang device sa "overflow" mode at ipinapakita ang error na "overflow". Kung ang pagbabasa ay masyadong mababa (sa ibaba 00040000), mawawalan ka ng katumpakan ng pagsukat. Ikonekta ang jumper "1" (approx. 9 PIC pin) upang suriin ang frequency calibration "F2". Dapat mayroong humigit-kumulang 71% +/- 5% ng "F1" na nakuha mo sa pamamagitan ng pagkonekta ng jumper na "2".
10. Upang makuha ang pinakatumpak na pagbabasa, maaari mong ayusin ang L hanggang ang F1 ay humigit-kumulang 00060000. Mas mainam na itakda ang "L" = 82 µH sa isang 100 µH circuit (maaaring hindi ka bumili ng 82 µH;)).
11. Kung ang display ay nagpapakita ng 00000000 para sa F1 o F2, suriin ang mga kable malapit sa switch ng L / C - nangangahulugan ito na hindi gumagana ang generator.
12. Ang inductance calibration function ay awtomatikong naka-calibrate kapag ang capacitance ay na-calibrate. (tinatayang nagaganap ang pagkakalibrate sa sandaling na-activate ang relay kapag sarado ang L at C sa device).

Pagsusulitmga lintel

1. Suriin ang F2
2. Pagsusuri ng F1
3. Bawasan C
4. Taasan C

Paano kumuha ng mga sukat:

Mode ng pagsukat ng kapasidad:

1. Inilipat namin ang switch para sa pagpili ng mode ng pagsukat sa posisyon na "C"
2. Pindutin ang pindutan ng "Zero".
3. Ang mensaheng "Setting! .tunngu." maghintay hanggang lumitaw ang "C = 0.00pF".

Mode ng pagsukat ng inductance:

1. I-on ang device, maghintay hanggang mag-boot ito
2. Inilipat namin ang switch para sa pagpili ng mode ng pagsukat sa posisyon na "L".
3. Isinasara namin ang mga wire ng pagsukat
4. Pindutin ang pindutan ng "Zero".
5. Ang mensaheng "Setting! .tunngu." maghintay hanggang lumitaw ang "L = 0.00uH".

Buweno, ang lahat ay tila lahat, mag-iwan ng mga tanong at komento sa mga komento sa ilalim ng artikulo.

Sigurado ako na ang proyektong ito ay hindi bago, ngunit ito ay sarili kong pag-unlad at nais kong malaman at kapaki-pakinabang din ang proyektong ito.

Scheme LC meter sa ATmega8 sapat na simple. Ang oscillator ay klasiko at ginawa sa LM311 operational amplifier. Ang pangunahing layunin na hinabol ko noong nilikha ang LC meter na ito ay gawin itong mura at magagamit para sa pagpupulong ng bawat radio amateur.

Schematic diagram ng isang capacitance at induction meter

Mga pagtutukoy ng LC meter:

• Pagsukat ng kapasidad ng mga capacitor: 1pF - 0.3mkF.
• Pagsukat ng inductance ng mga coils: 1mkH-0.5mH.
• Output ng impormasyon sa LCD indicator 1 × 6 o 2 × 16 character, depende sa napiling software

Para sa device na ito, nakabuo ako ng software na nagbibigay-daan sa iyong gamitin ang indicator na mayroon ang radio amateur sa pagtatapon ng alinman sa isang 1x16 character na LCD display, o isang 2x16 na character.

Ang mga pagsubok na may parehong mga display ay nagbigay ng mahusay na mga resulta. Kapag gumagamit ng 2x16 character display, ipinapakita sa itaas na linya ang mode ng pagsukat (Cap - capacitance, Ind -) at ang generator frequency, habang ang lower line ay nagpapakita ng resulta ng pagsukat. Ipinapakita ng 1x16 character display ang resulta ng pagsukat sa kaliwa, at ang generator frequency sa kanan.

Gayunpaman, upang magkasya ang sinusukat na halaga at dalas sa isang linya ng character, binawasan ko ang resolution ng display. Hindi ito sa anumang paraan makakaapekto sa katumpakan ng pagsukat, puro biswal lamang.

Tulad ng iba pang mga kilalang variant na nakabatay sa parehong unibersal na circuit, nagdagdag ako ng pindutan ng pagkakalibrate sa LC meter. Ang pagkakalibrate ay isinasagawa gamit ang isang 1000pF reference capacitor na may paglihis ng 1%.

Ang pagpindot sa pindutan ng pagkakalibrate ay nagpapakita ng sumusunod:

Ang mga sukat na ginawa gamit ang instrumentong ito ay nakakagulat na tumpak, at ang katumpakan ay higit na nakasalalay sa katumpakan ng karaniwang kapasitor na ipinasok sa circuit kapag pinindot mo ang pindutan ng pagkakalibrate. Ang paraan ng pag-calibrate ng device ay binubuo lamang sa pagsukat ng kapasidad ng reference capacitor at awtomatikong pagtatala ng halaga nito sa memorya ng microcontroller.

Kung hindi mo alam ang eksaktong halaga, maaari mong i-calibrate ang instrumento sa pamamagitan ng pagbabago ng mga halaga ng pagsukat hakbang-hakbang hanggang makuha mo ang pinakatumpak na halaga ng kapasitor. Mayroong dalawang mga pindutan para sa naturang pagkakalibrate, tandaan na ang mga ito ay may label na "UP" at "DOWN" sa diagram. Sa pamamagitan ng pagpindot sa mga ito, maaari mong ayusin ang kapasidad ng calibration capacitor. Ang halagang ito ay awtomatikong isinusulat sa memorya.

Bago ang bawat pagsukat ng kapasidad, kinakailangan na i-reset ang mga nakaraang pagbabasa. Ang pag-reset sa zero ay nangyayari sa pamamagitan ng pagpindot sa "CAL".

Upang i-reset sa inductance mode, kailangan mo munang i-short-circuit ang mga input pin, at pagkatapos ay pindutin ang "CAL".

Ang buong pag-install ay idinisenyo na isinasaalang-alang ang libreng pagkakaroon ng mga bahagi ng radyo at upang makamit ang isang compact na aparato. Ang laki ng board ay hindi lalampas sa laki ng LCD. Gumamit ako ng parehong discrete at surface mount component. Relay na may operating boltahe na 5V. Quartz resonator - 8MHz.

Nag-aalok kami ng FLCG meter construction kit sa ilang mga bersyon:

• FLCG meter SMD-M - Naka-assemble na board (hindi naka-calibrate) at case
• FLCG meter DIP - DIY kit kasama ang PCB at pabahay na walang butas
• FLCG meter SMD-S - SMD na opsyon. Mga partial parts set: lahat ng SMD semiconductors, lahat ng DIP component, PCB at package.
  

Ang pagpipiliang ito ay isang hanay ng mga bahagi ng DIP - lahat ng bahagi para sa self-assembly: resistors, capacitors, relays, connectors, semiconductors, housing at printed circuit board.

Ipinapakita ng larawan ang tapos, naka-assemble na device.

Itinakda ang mga bahagi ng DIP

Naka-print na circuit board

Ginagawang posible ng device na inilarawan sa ibaba na sukatin ang mga frequency ng mga electrical oscillations, capacitance at inductance ng mga electronic component na may mataas na katumpakan sa loob ng malawak na hanay, at gumagana rin bilang frequency generator hanggang 1 MHz.

Mga pagtutukoy:

Supply na boltahe, V… .. ………………….… ... 7 - 14

Consumption kasalukuyang nasa mode, mA:

L / C …………… ..… .. 15-17 *

F1 ………………… ..… ..7 - 9

F2 …………… ... 12 - 17

Mga limitasyon sa pagsukat, sa mode:

F1, MHz …………… ..… ..0.01 - 60 **

F2, MHz ………. …… ... 10 - 1100

С input "Lx / Cx" …… .0.1 pF - 1 μF

C> 0.1 range I ... 0.1 - 1000μF

C> 0.1 range II ... 0.1 - 10000mkf

L ………………… ... 0.001 μH - 5 H

Katumpakan ng pagsukat, sa mode:

F1 …………………….…… ............ + -1 Hz

F2 …………………………………………… + -100 Hz

C: 0.1 pF - 0.1 μF ... ...... 0.5%

C> 0.1 microfarad ...……………… ..1.5%

L …………………….… ...… ......... 2 - 10% ***

Ipakita ang panahon sa mode, seg:

F ……… .. …………… .. 0.2; 1; sampu

L …… .. ……………… .. 0.25

Sensitivity sa mode, mV:

F1… ..………… .....… .. 10 - 25

F2 .. …………………………………. 10 - 100

Saklaw ng pag-tune ng generator: …… ..… .. 244 Hz - 1 MHz

Mga sukat, mm:

Sa kaso ................... 140 * 75 * 31 mm

Pinagsama-samang board .... 100 * 65 * 20 mm

* - sa self-calibration mode hanggang 35 mA para sa 2 seg. ** - itaas na limitasyon depende sa microcontroller hanggang 70 MHz

Prinsipyo ng operasyon:

Diagram ng eskematiko:

Sa circuit, ang mga sumusunod na pangunahing node ay maaaring makilala: isang generator ng pagsukat sa U1, isang input amplifier ng F1 mode sa Q1, Q2, isang input divider (prescaler) ng F2 - U5 mode, isang pagsukat at display unit sa U3 at LCD , at isang boltahe stabilizer U4.

Ang generator ng pagsukat ay binuo sa LM311 comparator microcircuit. Ang circuit na ito ay napatunayan ang sarili bilang isang frequency generator hanggang 800 kHz, na nagbibigay ng signal na malapit sa isang square wave sa output. Ang generator ay nangangailangan ng impedance-matched at stable na load para makapagbigay ng stable na pagbabasa. Ang mga elemento ng frequency setting ng generator ay ang pagsukat ng coil L1 at ang capacitor C9, pati na rin ang reference capacitor C8 na inililipat ng microcontroller. Depende sa operating mode, ang L1 ay konektado sa mga terminal sa serye o kahanay.

Mula sa output ng generator, ang signal ay pinapakain sa pamamagitan ng decoupling resistor R11 sa buffer element U2: D ng 74AC132 microcircuit, na nagsisilbing signal switch.

Ang isang frequency counter signal amplifier ay binuo sa transistor Q1 sa F1 mode. Ang prescaler ng frequency meter sa F2 mode ay binuo ayon sa isang tipikal na pamamaraan para sa karamihan ng mga katulad na prescaler. Dapat tandaan na sa kawalan ng isang senyas, ang prescaler ay nasasabik sa sarili sa mataas na mga frequency, na tipikal ng mga high frequency divider. Ang self-excitation ay nawawala kapag ang isang signal ay inilapat sa input mula sa isang source na may input impedance na malapit sa 50 Ohm.

Ang signal mula sa prescaler ay papunta sa amplifier-shaping transistor Q2 at pagkatapos ay sa pamamagitan ng mga elementong U2: C at U2: B sa input ng microcontroller U3 PIC16F628A. Ang resulta ng pagsukat ay ipinapakita sa isang alphanumeric na display na may interface na HD44780. Ang microcontroller ay naka-clock sa dalas ng 4 MHz, habang ang bilis nito ay 1 mln. mga operasyon bawat segundo.

Ang yunit para sa pagsukat ng malalaking kapasidad ay binuo sa Q3 transistor. Ang prinsipyo ng operasyon ay batay sa pagsukat ng oras ng paglabas ng sinusukat na kapasitor na may nakapirming kasalukuyang. Una, ang kapasitor ay sinisingil sa pamamagitan ng bukas na transistor Q3 at R15, pagkatapos ay ang transistor ay i-off at ang kapasitor ay pinalabas sa pamamagitan ng R30. Mula sa sandaling ang Q3 ay sarado, ang boltahe ay sinusubaybayan sa 4 pin. PIC16F628. Kapag ang antas ng boltahe ay mababa, ang pagsukat ay hihinto at ang resulta ay ipinapakita.

Ang isang yunit ng pag-charge ng baterya ay binuo sa mga transistor Q4, Q5 (para lamang sa bersyon ng SMD). Ang Resistor R36 ay nagtatakda ng kasalukuyang singilin na 10 mA (para sa isang baterya ng uri ng "Krona").

Nangyayari ang pag-charge kapag bumaba ang boltahe sa ibaba ng threshold na 8.4 V. Sa itaas ng humigit-kumulang 9.4 V, magkakaroon din ng singil. Mag-ingat kapag nagse-set up ng charging station. Walang singilin sa "z" sa screen sa X7 = 1,3,5,7. Upang taasan ang threshold, bawasan ang R29, o taasan ang R27. Sa kawalan ng microcontroller sa socket, ang boltahe sa pin 18 ay hindi dapat lumampas sa supply boltahe ng microcontroller. Ang J5 ICSP connector ay ginagamit para sa in-circuit programming ng microcontroller (para sa SMD na bersyon).

Kontrol ng mode

Isinasagawa ito ng tatlong push-button switch SW1-SW3 at ilalarawan nang detalyado sa ibaba. Ang mga switch na ito ay hindi lamang i-on ang nais na mode, ngunit din de-energize ang mga node na hindi kasama sa mode na ito, na binabawasan ang kabuuang paggamit ng kuryente.

Pagpapasadya

Hindi inirerekomenda na i-on ang device na may naka-install ngunit hindi naka-program na microcontroller. Ang humuhubog na amplifier at ang generator ng pagsukat ay hindi nangangailangan ng pag-tune. Ang tanging bagay na dapat gawin ay suriin ang boltahe sa buong kolektor ng Q2. Dapat itong nasa hanay na 2.5 ... 3.3V at itinakda ng risistor R23.

Ang kasalukuyang pagkonsumo ay hindi dapat lumampas sa 20 mA sa anumang mode (maliban sa sandali ng relay actuation). Sa mode ng frequency meter F1, ang capacitor C16 ay nakakamit ng mga tamang pagbabasa sa isang pang-industriya na frequency meter o sa ibang paraan. Pinahihintulutang gumamit ng mga hybrid na kristal na oscillator mula sa radyo at mga cell phone (12.8 MHz, 14.85 MHz, atbp.) o, sa matinding mga kaso, ang computer na 14.318 MHz, atbp. bilang reference frequency source. pamantayan para sa digital microcircuits (7– minus at 14 – plus), ang signal ay tinanggal mula sa pin 8. Kung ang setting ay nangyari sa matinding posisyon ng rotor, pagkatapos ay kailangan mong piliin ang C15, o piliin ang pare-parehong X6. Susunod, kailangan mong ipasok ang constants setting mode.
Patuloy na setting mode.
Ang mode na ito ay kinakailangan lamang kapag nagse-set up ng device.

1) habang ang "S" na pindutan ay pinindot, i-on ang kapangyarihan, bitawan ang "S", hintayin ang linya ng pag-crawl upang pumasa, huwag pindutin ang mga pindutan - ipasok ang pare-pareho na mode;

2) gamit ang pindutang "S", sunud-sunod naming pinipili ang kinakailangang pare-pareho. Gamit ang "+" at "-" na mga pindutan, maaari mong baguhin ang halaga ng mga constant. Ang X1 ay numerong katumbas ng kapasidad ng kapasitor C8 sa picofarads. Ang X2 ay katumbas ng 1000 at maaaring itama sa ibang pagkakataon kapag inaayos ang inductance meter

Ang X3 ay katumbas ng coeff. mga dibisyon ng prescaler (default 20).

X4 na pagpipilian ng wika - Russian o English.

Ang X5 ay katumbas ng likas na kapasidad ng mga input terminal sa pF beses na 100.

Ang X6 ay katumbas ng dalas ng kuwarts sa circuit (nagbabago sa 4 na hakbang na Hz) - bilang default X2 = 4,000,000.

X7 - paunang pagpasok sa frequency meter mode:

X7 = 0.2s - oras ng pagbibilang 0.2 seg;

X7 = 1s - pagbibilang ng oras 1 seg.;

X8 = 200 calibration factor kapag nagsusukat ng mga kapasidad sa mga mode I at II. Ito ay tinutukoy nang katulad sa X1 (tingnan sa ibaba). Ang mga constant ay nakaimbak sa EEPROM. Ang paglabas mula sa mode ng pagtatakda ng mga constant ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpindot nang matagal sa pindutan ng "S" nang higit sa 2 segundo, o sa pamamagitan ng pag-off ng kapangyarihan.

Kahulugan ng mga constant X1 at X2.

Halimbawa: kumuha kami ng isang huwaran (hindi mas masahol pa sa 1%) na kapasitor na may kapasidad na 1000 pF, sukatin ito at kumuha ng halaga, halimbawa, 1100 pF. Pagkatapos ay hinati namin ang 1000 pF capacitor sa pamamagitan ng mga pagbabasa ng 1100 device at makuha ang coefficient na 0.909. Maaari mong ulitin ang operasyong ito sa iba pang mga capacitor at hanapin ang arithmetic average ng ratio ng kanilang mga rating sa mga pagbabasa. Susunod, pumunta kami sa pare-pareho ang mode ng setting at piliin ang pare-parehong X1. Halimbawa, ito ay katumbas ng 1080. I-multiply ang 1080 sa 0.909 at makuha ang bagong constant value na 981.72, i-round up sa 982 at isulat ito sa X1

Dapat tandaan ang halagang ito bago magpatuloy sa susunod na item.

Sa mode ng pagsukat ng inductance, pareho nating nakikita ang ratio ng rating sa mga pagbabasa. Ang nahanap na kaugnayan ay ang bagong constant X2 at isinulat sa EEPROM sa parehong paraan tulad ng X1. Para sa pag-tune, kanais-nais na gumamit ng mga inductance mula 1 hanggang 100 μH (mas mahusay na gumamit ng ilan sa hanay na ito at hanapin ang average na halaga). Kung mayroon kang isang coil na may inductance ng ilang sampu hanggang daan-daang milliheenries na may mga kilalang halaga ng inductance at sarili nitong kapasidad, pagkatapos ay maaari mong suriin ang pagpapatakbo ng double calibration mode. Ang mga indikasyon ng sarili nitong kapasidad, bilang isang panuntunan, ay medyo underestimated (tingnan sa itaas).

Kahulugan ng constant X5:

1) pindutin ang mga pindutan "C" at "L" at maghintay hanggang sa katapusan ng pagkakalibrate sa OK

2) pindutin ang pindutan ng "C"

3) ang nakuha na halaga ay idinagdag, na isinasaalang-alang ang sign "+", o "-" sa halaga ng X5 (inirerekumenda na ibawas ang ilang mga yunit). Hindi ito nakakaapekto sa mga resulta sa mga mode I at II.

Paggawa gamit ang device

Upang makapasok sa mode na ito, pindutin ang SW1 "L" at SW2 "C". Ang pagpili ng mga limitasyon ng F1 / F2 ay isinasagawa gamit ang SW3 switch: inilabas - F1, pinindot - F2. Ipinapakita ng display ang:

Gamit ang mga pindutang "+" o "-" piliin ang oras ng pagbibilang 0.2 s, o 1 s, o 10 s. Sa F2 mode, ang oras ng pagbibilang ay palaging 0.2 s.

Self-calibration mode at "Cx" mode.

Upang sukatin ang mga capacitance at inductance, kailangang i-calibrate sa sarili ang device. Dapat isagawa ang self-calibration ng device na isinasaalang-alang ang kapasidad ng disenyo ng mga clamp o probes. Upang gawin ito, pagkatapos ng energizing, pindutin ang SW1 "L" at SW2 "C".

Matapos ang hitsura ng inskripsyon na "Pag-calibrate", dapat mong agad na pindutin ang SW2 "C". Dapat itong gawin nang mabilis, nang hindi naghihintay na gumana ang relay. Kung laktawan mo ang huling item, kung gayon ang kapasidad ng mga terminal ay hindi isasaalang-alang ng aparato at ang "zero" na pagbabasa sa capacitance mode ay magiging 1-2 pF. Pagkatapos ng 4-5 segundo, lalabas ang mensaheng "Ok" at lilipat ang device sa capacitance measurement mode. Sa kasong ito, ang sumusunod na inskripsiyon ay ipinapakita:

Pindutin ang pindutan ng "S" upang i-save ang data sa mga halaga ng L, C, at ang kapasidad ng mga terminal ng circuit sa EEPROM (lumilitaw ang OK).

Ang ganitong pagkakalibrate (sa pamamagitan ng pagpindot sa SW2 "C") ay ginagawang posible na isaalang-alang ang kapasidad ng mga panlabas na clamp probes na may kanilang sariling kapasidad hanggang sa 500 pF, gayunpaman, ang mga naturang probes ay hindi maaaring gamitin kapag sinusukat ang mga inductance hanggang 10mH.

Pagsukat ng malalaking kapasidad (mga mode I at II)

Upang sukatin ang mga kapasidad na higit sa 0.1 μF, gamitin ang input na "C> 0.1".

Sa "Cx" mode, sa pamamagitan ng pagpindot sa "+" o "-", piliin ang sunud-sunod na forward o backward ranges I (0.1-1000 uF), o II (1000-10,000 uF), o ang karaniwang LC-mode.

Coeff. Ang X8 ay itinatama namin ang mga pagbabasa sa mga mode I at II. Sa mga mode I at II, kung ang limitasyon ng oras para sa paglabas ng kapasitor ay lumampas, ang simbolo na "=" ay lilitaw pagkatapos ng simbolo na "I" o "II".

Ang "Lx" mode ay isinaaktibo kapag ang SW1 "L" ay pinindot at ang SW2 "C" ay inilabas.

Ang pagpasok sa double calibration mode (para sa mga inductance na higit sa 10 mH) ay nangyayari sa anumang pagbabago sa posisyon ng SW3 "F1 / F2", habang bilang karagdagan sa inductance, ang sariling capacitance ng coil ay ipinapakita din, na maaaring maging lubhang kapaki-pakinabang.

Ang paglabas mula sa mode na ito ay awtomatikong nangyayari kapag inaalis ang coil mula sa mga clamp. Maaari kang lumipat sa anumang pagkakasunud-sunod sa pagitan ng mga mode na nakalista sa itaas. Halimbawa, una ang isang frequency counter, pagkatapos ay ang pagkakalibrate, inductance, capacitance, inductance, pagkakalibrate (kinakailangan kung ang aparato ay naka-on sa loob ng mahabang panahon, at ang mga parameter ng generator nito ay maaaring "alis"), frequency counter, atbp.

Kapag ang SW1 "L" at SW2 "C" ay pinakawalan, isang maikling (3 segundo) na pag-pause ang ibibigay bago ipasok ang pagkakalibrate upang ibukod ang hindi gustong pagpasok sa mode na ito kapag lumipat lamang mula sa isang mode patungo sa isa pa.

Generator.
(maaari kang pumasok sa generator mode sa parehong 0.2s at 1s at 10s) Pindutin ang "S" sa frequency meter mode. Gamitin ang "+", "-", "S" na mga buton upang piliin ang gustong frequency.

Generator frequency F = f (dalas ng operasyon ng kuwarts sa circuit) / (4 * m * n), kung saan n = 1 ... 256 m = 1 o 4 o 16. Bilang karagdagan, kapag naka-install ang jumper JP1, ang display ay magpapakita ng dalas ng generator sinusukat sariling frequency meter. Gamitin lang ang jumper sa generator mode! Walang mapanganib dito, sa mode pa lang ng frequency meter, ang input signal ay mabibigat na konektado. Lumabas sa mode sa pamamagitan ng pagpindot sa L, C, F (kapag pinindot mo ang F, ang huling frequency ay naka-imbak sa EEPROM ng microcontroller, at ang generator ay hindi naka-off) Sa generator mode, kontrolin ang singil at walang discharge !!!

Dokumentasyon

Ang aparato ay idinisenyo upang sukatin ang mababang resistensya, inductance, kapasidad at ESR ng mga capacitor. Sa paggana, ang circuit ay maaaring hatiin sa 8 pangunahing mga module:
- L / C generator
- Block ng mga pinagmumulan ng stable na kasalukuyang (50mA / 5mA / 0.5mA)
- I-block ang responsable para sa paglabas ng nasubok na kapasitor
- Block ng mga amplifier ng boltahe
- Unit ng display ng impormasyon (Nokia LCD 3310)
- Mga pindutan ng kontrol
- Microcontroller PIC18F2520
- Lumipat (para sa paglipat ng mga bahagi sa ilalim ng pagsubok)

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng LC generator at, nang naaayon, ang prinsipyo ng pagsukat ng inductance at capacitance (1p - 1 uF) Wala akong nakikitang punto sa paglalarawan nang detalyado. Ito ay detalyado sa mga paglalarawan para sa mga katulad na device kung saan marami sa Internet. Mapapansin ko lamang ang ilan sa mga tampok na inilapat sa pamamaraang ito at algorithm ng pagkalkula. Iba't ibang pares ng probes ang ginagamit upang sukatin ang inductance at capacitance ... ang diskarte na ito ay nagpabuti ng katumpakan ng pagsukat sa pamamagitan ng pag-aayos ng isang permanenteng, awtomatiko, bahagyang pagkakalibrate. Yung. Ang pag-anod ng dalas ng LC oscillator ay walang ganoong kapansin-pansing epekto sa katumpakan ng pagsukat gaya ng dati. Gayundin, ang isang bagong diskarte sa mga kalkulasyon ay naging posible upang mapupuksa ang impluwensya ng turn-to-turn capacitance ng sinusukat na inductance sa resulta ng pagsukat (ito ay isinasaalang-alang sa panahon ng pagkakalibrate).

Ang pagsukat ng kapasidad ng mga electrolytic capacitor ay isinaayos ayon sa klasikal na pamamaraan - singilin ang isang kapasitor na may isang matatag na mapagkukunan ng kasalukuyang hanggang sa isang tiyak na antas ng boltahe (0.2v) na may parallel na pagkalkula ng oras ng pagsingil. Sa scheme, ito ay ipinatupad ng sl. paraan. Ang nakakonektang test capacitor ay pre-discharged (Q1) pagkatapos kung saan ang isang matatag na boltahe ay inilapat dito at ang isang timer ay nagsimula. Sa sandaling ang boltahe ay umabot sa antas ng 0.2v. ang internal comparator ay na-trigger at ang oras ng timer ay naayos. Susunod, kinakalkula ang kapasidad ng kapasitor. Upang bawasan ang oras ng pagsukat sa menu, maaari mong piliin ang maximum na limitasyon sa pagsukat para sa kapasidad ng nasubok na kapasitor (100/300/600 thousand microfarads).

Ang pagsukat ng ESR (ESR) ng kapasitor at ang pagsukat ng mababang resistensya ay isinasagawa ayon sa w. prinsipyo. Ang isang maikling boltahe na pulso na nabuo ng isang matatag na mapagkukunan ng kasalukuyang ay inilalapat sa nasubok na kapasitor. Ito ay nagiging sanhi ng isang boltahe spike na proporsyonal sa ESR ng kapasitor. Dalawang op amp sa serye ang nagpapalakas ng signal na ito sa kinakailangang antas. Dagdag pa, ang microcontroller na konektado sa output ng op-amp ay nagrerehistro ng peak ng pulso at nagsasagawa ng analog-to-digital na conversion upang higit pang kalkulahin ang halaga ng boltahe. Alam ang halaga ng kasalukuyang pulso at boltahe, kinakalkula ang ESR.

Kapag sinusukat ang ESR ng maliliit na kapasidad (<10uF) происходит незначительное завышение показаний измерителя. Не смотря на то, что длительность импульса всего 1-2uS этого достаточно для того, чтобы конденсатор успел немного зарядиться, тем самым слегка завысив значение измеряемого напряжения.

Ang ilang mga tampok ng disenyo upang isaalang-alang kapag umuulit. Mas mainam na palitan ang trimmer resistors sa stable current source block (2. I_source) na may mga pare-pareho, pagkatapos piliin ang kanilang tinatayang halaga sa panahon ng proseso ng pag-tune (inilarawan sa ibaba).

Ang mga resistor ng trimmer na R3 at R8 sa amplifier block (4. Amp) ay inirerekomenda na gumamit ng multiturn. Ito ay magpapahintulot sa fine tuning ng coeff. pakinabang sa halaga na depende sa katumpakan ng device (lalo na kritikal para sa
ESR).

Sa halip na dalawang MCP601 op amp, maaari mong gamitin ang isang MCP602.
Ang relay sa switching unit (8. Switch) ay dapat na bistable na may dalawang windings na na-rate para sa 5v.

Ang mga capacitor C2 at C5 ay tantalum o non-polar na "ceramics". Choke L1 - uri ng "dumbbell". Ito ay mas mabuti kung ang "dumbbell" na ito ay nasa isang ferrite na "salamin".

Ang "S1 optional" block ay isang control block para sa pagbibigay ng boltahe sa LC generator. Opsyonal, posibleng i-off ang generator sa mode ng pagsukat ng "electrolite" upang mabawasan ang pagkonsumo ng kuryente ng circuit. Maaaring tanggalin ang S1 unit sa pamamagitan lamang ng pagkonekta sa LC generator sa power supply.

Upang maiwasang masira ang microcontroller, ang Jmp jumper ay dapat na mai-install lamang pagkatapos ayusin ang boltahe sa puntong "B" gamit ang "R_Vbat" risistor (inilarawan sa ibaba).

Ang circuit ay walang frequency counter module (prescaler at buffer), kahit na ang frequency counter mismo ay ipinatupad sa software. Ang sinusukat na dalas (na may "tama" na amplitude) ay dapat ipasok sa pin 6 ng MK (F). Dapat itong maunawaan na para gumana ang mga mode ng capacitance at inductance meter, isang senyas mula sa output ng LC generator ay dapat ilapat sa 6 MK input. Para sa layuning ito, ang diagram ay nagpapakita ng switch. Ang isa sa mga posibleng variant ng schematic solution ng frequency meter module (prescaler / buffer, switching) ay nasa ilalim pa rin ng pag-unlad. Kung kinakailangan, ang paglipat ay maaaring ayusin sa mga ordinaryong switch, at ang isa sa maraming mga circuit na magagamit sa Internet ay maaaring magamit bilang mga input circuit (divider / buffer).

Pag-set up at pagtatrabaho sa device.

Kapag na-on mo ang device sa unang pagkakataon, dapat mong i-reset ang lahat ng setting sa mga default na setting. Upang gawin ito, pindutin ang button 3 at i-on ang power sa device. Sa hinaharap, ang operasyong ito ay maaaring isagawa mula sa menu na "Function", seksyong "I-reset". Pagkatapos ng pag-reset, ito ay kanais-nais na i-off-on ang device. Bilang default, pagkatapos i-reset ang mga setting, ang contrast value na "Contrast" ay nakatakda sa 200. Maaaring baguhin ang value na ito sa menu ng mga setting o maaaring i-off-on ang device sa pamamagitan ng pagpindot sa button 4. Sa kasong ito, pagkatapos i-on, mapupunta kaagad ang device sa menu ng pagsasaayos ng kaibahan. Dagdag pa, sa button 4, tumataas ang contrast, at sa button 3, bumababa ito.

Pagse-set up ng patuloy na kasalukuyang mga mapagkukunan.

Ang katumpakan ng pagsukat ay makabuluhang naiimpluwensyahan ng katumpakan ng pagtatakda ng mga pinagmumulan ng matatag na kasalukuyang. Upang i-configure, pumunta sa menu na "Function" at pagkatapos ay piliin ang seksyong "I_50" gamit ang button na "OK". Pagkatapos ay ikonekta ang isang milliammeter sa mga terminal ng pagsukat ng C / ESR. Ipapahiwatig ng milliammeter ang halaga ng kasalukuyang pulso sa hinaharap para sa pagsukat ng ESR. Gamit ang trimmer (R3), itakda ang kasalukuyang ito nang mas malapit hangga't maaari sa 50mA. Pagkatapos nito, tandaan ang mga pagbabasa at patayin ang milliammeter. Pagkatapos, gamit ang mga +/- na button, itakda ang value na ipinakita nang mas maaga sa milliammeter na may katumpakan ng mga ikasampu sa menu ng device at i-save ito sa pamamagitan ng pagpindot sa OK button. Ang parehong pamamaraan ay dapat isagawa para sa kasalukuyang mga mapagkukunan 5 at 0.5mA ... mga seksyon na "I_5" at "I_05", pagsasaayos ng kasalukuyang gamit ang naaangkop na mga trimming resistors, habang ang sinusukat na halaga ay dapat na ipasok sa menu ng device
tumpak sa hundredths / thousandths.

Mahalagang tandaan na ang paglipat sa pagitan ng mga seksyon ay dapat gawin nang naka-off ang milliammeter. Sa hinaharap, inirerekumenda na palitan ang mga trimmer resistors ng mga pare-pareho at ulitin ang pamamaraan ng pag-tune.

OA setting.

Ang proseso ng pag-tune ng op-amp ay binabawasan sa pagsasaayos ng K gain ng bawat op-amp sa halagang tinukoy sa mga seksyong Ampl at Amp2. Upang gawin ito, piliin ang mode ng pagsukat ng ESR / C / R at higit pa:

1. Ikonekta ang isang electrolyte na may kilalang kapasidad sa mga terminal (mas mainam na kumuha ng kapasitor na may maliit na kapasidad na 10-50uF) at, gamit ang pagsasaayos ng risistor R3 at ang halaga ng variable na Amp1 (~ 6.0) sa setup menu, makamit ang kaukulang mga pagbabasa sa screen ng device.
2. Pagkatapos ay ikonekta ang isang kilalang resistensya (mas mabuti 1 - 10 Ohm) sa mga terminal at, gamit ang pagsasaayos ng risistor R8 at ang variable na Amp2 (~ 6.0) sa menu ng setup, makamit ang naaangkop na mga pagbabasa sa screen ng device.

Ang katumpakan ng mga pagbabasa kapag nagsusukat ng mga resistensya ay maaapektuhan ng katumpakan ng pagtatakda ng kasalukuyang halaga para sa mga kasalukuyang pinagmumulan
0.00 -1.00 Om - seksyong "I_50"
1.00 -10.0 Om - seksyong "I_5"
10.0 -100 Om - seksyong "I_05"

Pag-tune ng generator ng LC.

Ang pag-tune ng LC generator ay nabawasan sa pagpili ng inductance L1 at ang capacitor C1 upang ang dalas ng generator, na maaaring kontrolin gamit ang "Oscillator" mode, ay nasa hanay na 900 kHz. Ang C2 at C5 ay dapat na tantalum o non-polar na "ceramic". Ang calibration capacitor ay maaaring kahit ano sa 500-1200 pF range. Ang pangunahing bagay ay ito ay isang kapasitor na may pinakamababang TKE at isang halaga ng kapasidad na kilala mo. Napakahusay kung posible na paunang sukatin ang tunay na kapasidad nito sa ilang naka-calibrate na metro. Ang halaga ng kabuuang kapasidad na C_cal at C3 ay dapat ilagay sa seksyong "6.Ccal". Maaaring tanggalin ang C3 (.... natiktikan sa isang katulad na solusyon bilang posibleng opsyon para bawasan ang kabuuang TKE).

Tagapagpahiwatig ng singil ng baterya.

Ang pagtatakda ng tagapagpahiwatig ng singil ay binabawasan sa pagtatakda ng boltahe sa puntong "B" na katumbas ng humigit-kumulang 1/3 ng boltahe ng baterya. Upang gawin ito, kinakailangang sukatin ang boltahe ng baterya sa puntong "A" (na naka-on ang device) U1. Pagkatapos ay ikonekta ang voltmeter upang ituro ang "B" upang makamit sa pamamagitan ng pagsasaayos ng risistor na "R_Vbat" ang mga pagbabasa ng voltmeter U2 na katumbas ng humigit-kumulang 1/3 ng U1. Susunod, kalkulahin ang division factor K_div = U1 / U2 at isulat ang mga halaga sa menu sa kaukulang mga seksyon ng mga setting. Tukuyin din sa mga setting ang halaga ng boltahe ng fully charged na baterya na "V_bat" at ang pinakamababang antas ng boltahe ng baterya kung saan ang device ay magsenyas ng pangangailangang palitan / singilin ang baterya.

Gayundin, upang mapabuti ang katumpakan ng ADC, ipinapayong ipahiwatig sa menu ang eksaktong boltahe ng supply ng microcontroller V_ref (sa pamamagitan ng default ito ay 5v) sa pamamagitan ng pagsukat nito gamit ang device na naka-on sa V_ref point.

Pagsusukat ng ESR / C / R (С 0.1 - 600,000 uF)

Upang sukatin ito ay kinakailangan:

2. Ilipat ang device gamit ang "Mode" na button (simula dito M) sa ESR / C / R mode

(C)

Dapat tandaan na ang bilis ng pagsukat ay apektado ng kapasidad ng sinusukat na kapasitor. Maaaring piliin ang maximum na limitasyon sa pagsukat sa menu na "Function" (C_max) (ipinahiwatig sa libong microfarads)

Pag-calibrate sa ESR / C / R mode.

Ang pagkakalibrate ay ginagamit upang mabayaran ang impluwensya ng haba ng mga wire, terminal, atbp. sa resulta ng pagsukat ng panloob na pagtutol. Upang maisagawa ang pagkakalibrate, habang nasa ESR / C / R mode, pindutin ang "Calibration" na buton (simula dito C). Kapag lumabas ang menu na "Isara ang mga probe," dapat mong isara ang mga probe ng device bago matapos ang countdown sa screen. Pagkatapos makumpleto ang proseso ng pag-calibrate, ang impormasyon tungkol sa mga setting ay awtomatikong mase-save sa hindi pabagu-bagong memorya ng device, na magbibigay-daan sa iyong huwag magsagawa ng pagkakalibrate sa hinaharap sa tuwing naka-on ang device.

Pagsukat C (C< 1uF)

Upang sukatin ito ay kinakailangan:
1. I-on ang device (libre ang mga terminal para sa pagkonekta sa bahagi ng pagsukat)
2. Ilipat ang device gamit ang "M" button sa C-meter mode
3. Kung kinakailangan, magsagawa ng pagkakalibrate (inilarawan sa ibaba)
4. Ikonekta ang sinusukat na bahagi sa mga terminal
5. Ipapakita ng screen ng device ang resulta ng pagsukat.

Pag-calibrate sa C mode

Ang pagkakalibrate ay ginagamit upang mabayaran ang epekto ng haba ng mga wire ng mga terminal, atbp. sa resulta ng pagsukat ng kapasidad ng kapasitor. Upang isagawa ang pagkakalibrate, habang nasa C mode (ang mga terminal para sa pagkonekta sa bahagi ng pagsukat ay bukas, ang sinusukat na kapasitor ay naka-disconnect), pindutin ang pindutan ng "C".

Pagsukat L

Upang sukatin ito ay kinakailangan:
1. I-on ang device (libre ang mga terminal para sa pagkonekta sa bahagi ng pagsukat)
2. Ilipat ang device gamit ang "M" na button sa L-meter mode
3. Kung kinakailangan, magsagawa ng pagkakalibrate (inilarawan sa ibaba)
4. Ikonekta ang sinusukat na bahagi sa mga terminal
5. Ipapakita ng screen ng device ang resulta ng pagsukat.
6. Kapag sinusukat ang inductance (lalo na ang maliliit na halaga), upang makakuha ng mas mataas na katumpakan ng pagsukat, posible na magsagawa ng pagkakalibrate sa panahon ng pagsukat (nang hindi dinidiskonekta ang sinusukat na inductance) sa pamamagitan ng pagpindot sa pindutang "C". Sa kasong ito, ang aparato ay mag-calibrate at ang halaga ng konektadong inductance ay ipapakita sa screen nang mas malapit hangga't maaari sa tunay.

class = "eliadunit">

Pag-calibrate sa L mode

Ang pagkakalibrate ay ginagamit upang mabayaran ang impluwensya ng haba ng mga wire, terminal, atbp. sa resulta ng pagsukat ng inductance. Mayroong dalawang uri ng pagkakalibrate - "malalim" para sa pagkalkula ng inductance ng mga probes at "normal" para sa pagwawasto ng drift ng generator. Ang normal na pagkakalibrate ay isinasagawa sa pamamagitan ng pagpindot sa "C" na buton sa L-meter mode. Maaaring maisagawa ang pagkakalibrate gamit ang sinusukat na inductance na konektado sa mga probe ng device.

Upang magsagawa ng "malalim" na pagkakalibrate, pindutin ang pindutan ng "C" at hawakan ito hanggang sa lumitaw ang inskripsyon na "Isara ang mga probes at alisin ang kamay", pagkatapos ay isara ang mga pagsukat ng probe hanggang sa katapusan ng countdown sa screen ng device, alisin ang iyong mga kamay at maghintay hanggang sa katapusan ng proseso ng pagkakalibrate. Pagkatapos ng pagkakalibrate, buksan ang mga test lead. Ang malalim na pagkakalibrate ay hindi maaaring gawin sa lahat ng oras. pagkatapos magsagawa ng isang "malalim" na pagkakalibrate, ang mga halaga ng inductance ng mga probe ng koneksyon ay naka-imbak sa hindi pabagu-bago ng memorya ng microprocessor.

Pagsukat F

Upang sukatin ang dalas, dapat mong:
1. I-on ang device
2. Ilipat ang device gamit ang "M" na button sa F-meter mode
3. Piliin ang operating mode (mayroon o walang prescaler) gamit ang "/"
4. Ilapat ang sinusukat na dalas sa input na "F" (ika-6 na output MK).

Maaari mong baguhin ang division factor ng inilapat na prescaler gamit ang "K" na buton. Pagkatapos itakda ang koepisyent at i-save ang "OK button" ang halaga ay ise-save sa non-volatile memory ng device. Ang diagram ng device ay hindi naglalaman ng frequency counter modules (prescaler at buffer).

Sound signal "Paalala"

Kung hindi isinagawa ang mga pagsukat nang higit sa ~ 1 minuto, magsisimulang maglabas ang device ng pasulput-sulpot na sound signal. Kasunod nito, ang signal ay inuulit tuwing ~ 20 segundo. Ang sound signal na "paalala" ay hindi ia-activate kung ang "Silent" mode ay nakatakda sa device.