Frekans ölçer, kapasitans ve endüktans ölçer - FCL metre

Yetenekli ellerde yüksek kaliteli ve özel bir alet, başarılı çalışmanın ve sonuçtan memnuniyet duymanın anahtarıdır.

Bir radyo amatör tasarımcısının (ve özellikle kısa dalgalı olanın) laboratuvarında, zaten “sıradan” dijital multimetre ve osiloskopa ek olarak, daha spesifik ölçüm cihazları bulunur - sinyal üreteçleri, frekans yanıt ölçerler, spektrum analizörleri, RF köprüler vb. Bu tür cihazlar, kural olarak, nispeten az (yeni ile karşılaştırıldığında) para için yazılanlardan satın alınır ve tasarımcının masasında değerli bir yer alır. Onları evde bağımsız olarak yapmak, en azından sıradan bir amatör için pratik olarak imkansızdır.

Aynı zamanda, bağımsız tekrarı sadece mümkün değil, aynı zamanda nadirlikleri, özgüllükleri veya genel ve kütle göstergeleri için gereksinimleri nedeniyle gerekli olan bir dizi cihaz vardır. Bunlar, multimetreler ve spor salonları, test cihazları ve frekans ölçerler için her türlü ataşmandır. LC -metre vb. Programlanabilir bileşenlerin artan kullanılabilirliği ve resim -özellikle mikrodenetleyicilerin yanı sıra kullanımları hakkında büyük miktarda bilgi internet , bir ev radyo laboratuvarının bağımsız tasarımı ve üretimi, birçokları için çok gerçek bir şey haline geldi.

Aşağıda açıklanan cihaz, elektriksel salınımların frekanslarının yanı sıra elektronik bileşenlerin kapasitansını ve endüktansını geniş bir aralıkta yüksek doğrulukla ölçmeyi mümkün kılar. Tasarım minimum boyutlara, ağırlığa ve enerji tüketimine sahiptir, bu da çatılarda, direklerde ve sahada çalışırken kullanılmasına izin verir.

Özellikler:

Frekans ölçer Metre LC

Besleme gerilimi, V: 6 ... 15

Tüketim akımı, mA: 14 ... 17 15 *

Ölçüm limitleri, modda:

F 1, MHz 0.01 ... 65 **

F 2, MHz 10 ... 950

0,01 pF'den ... 0,5 μF'den

L 0,001 μH ... 5 H

Ölçüm doğruluğu, modda:

F1 + -1Hz

F2 + -64Hz

C 0,5%

L 2 ... %10 ***

Görüntüleme süresi, sn, 1 0.25

Hassasiyet, mV

F1 10 ... 25

F2 10 ... 100

Boyutlar, mm: 110x65x30

* - otomatik kalibrasyon modunda, röle tipine bağlı olarak, 2 sn için 50 mA'ya kadar.

** - alt limit Hz birimlerine genişletilebilir, aşağıya bakınız; 68 MHz'e kadar mikrodenetleyiciye bağlı olarak üst

Çalışma prensibi:

Frekans ölçer modunda, cihaz iyi bilinen ölçüm yöntemine göre çalışır. resim - bu kadar yüksek performans sağlayan bir ön ölçekleyicinin eklenmesiyle birim zaman başına salınım sayısının bir mikro denetleyicisi. modunda F Şekil 2'de, 64'e ek bir harici yüksek frekans bölücü bağlanır (küçük bir program düzeltmesiyle, farklı bir katsayılı bölücüler kullanmak mümkündür).

Endüktansları ve kapasitansları ölçerken, cihaz, içinde iyi açıklanan rezonans ilkesine göre çalışır. Kısacası. Ölçülen eleman, ölçüm üretecinin bir parçası olan bilinen parametrelere sahip bir salınım devresine dahil edilmiştir. Üretilen frekansı iyi bilinen formüle göre değiştirerek f 2 = 1/4 π 2 LC istenilen değer hesaplanır. Devrenin kendi parametrelerini belirlemek için, ona bilinen bir ek kapasitans bağlanır, devrenin endüktansı ve yapıcı dahil olmak üzere kapasitansı aynı formül kullanılarak hesaplanır.

Şematik diyagram:

Cihazın elektrik şeması aşağıda gösterilmiştir. pilav. 1... Devrede aşağıdaki ana bileşenler ayırt edilebilir: ölçüm jeneratörü DA 1, giriş modu amplifikatörü F 1'den VT'ye 1, giriş modu bölücü (ön ölçekleyici) F 2 - DD 1, sinyal anahtarı açık DD 2, ölçüm ve gösterge birimi DD 3 ve LCD , ayrıca bir voltaj regülatörü.

Ölçüm jeneratörü, karşılaştırıcı bir mikro devre üzerine monte edilmiştir. LM 311. Çıkışta kare dalgaya yakın bir sinyal sağlayan bu devre 800 kHz'e kadar frekans üreteci olarak kendini kanıtlamıştır. Jeneratör, kararlı okumalar sağlamak için empedans uyumlu ve kararlı bir yük gerektirir.

Jeneratörün frekans ayar elemanları ölçüm bobinidir. L 1 ve kapasitör C 1, ayrıca bir mikrodenetleyici ile komütasyonlu referans kondansatörü C 2. Çalışma moduna bağlı olarak L 1 terminallere bağlanır XS 1 seri veya paralel.

Dekuplaj direnci aracılığıyla jeneratör çıkışından gelen sinyal r 7 anahtara gider DD2 CD4066.

Transistör VT'de 1 adet monte edilmiş frekans ölçer sinyal yükselticisi F 1. Devrenin direnç dışında hiçbir özelliği yoktur. r 8, birçok açıdan cihazın kapsamını genişleten, küçük bir giriş kapasitesine sahip harici bir amplifikatöre güç sağlamak için gereklidir. Onun diyagramı gösterilmektedir pilav. 2.

Cihazı harici bir amplifikatör olmadan kullanırken, girişinin 5 Volt olduğunu ve bu nedenle sinyal devresinde bir ayırma kapasitörü gerektirdiğini unutmayın.

Frekans sayacı ön ölçekleyici F 2, çoğu benzer ön ölçekleyici için tipik bir şemaya göre monte edilir, yalnızca sınırlayıcı diyotlar eklenir VD 3, VD 4. Bir sinyalin yokluğunda, ön ölçekleyicinin 800-850 MHz civarındaki frekanslarda kendi kendine uyarıldığına dikkat edilmelidir; bu, yüksek frekans bölücüler için tipiktir. Giriş empedansı 50 Ohm'a yakın olan bir kaynaktan girişe bir sinyal uygulandığında kendi kendine uyarım kaybolur. Amplifikatörden ve ön ölçekleyiciden gelen sinyal DD2.

Cihazdaki ana rol mikrodenetleyiciye aittir. DD 3 PIC 16 F 84 A ... Bu mikrodenetleyici, yalnızca iyi teknik parametreleri ve düşük fiyatı nedeniyle değil, aynı zamanda programlamadaki basitliği ve hem üreticiden hem de şirketten kullanımının çeşitli parametrelerinin bolluğu nedeniyle tasarımcılar arasında büyük ve haklı bir popülerliğe sahiptir. Mikroçip ve tasarımlarında kullanan herkes. Detaylı bilgi almak isteyenler herhangi bir arama motorunda yeterliİnternet ' ve PIC, PIC 16 F 84 veya MicroChip kelimelerini girin ... Arama sonucunu beğeneceksiniz.

DD sinyali 2 transistör üzerinde yapılan sürücüye gider VT 2. Şekillendiricinin çıkışı, mikrodenetleyicide bulunan Schmidt tetikleyicisine doğrudan bağlıdır. Hesaplama sonucu, arayüzlü alfanümerik bir ekranda görüntülenir HD 44780. Mikrodenetleyici 4 MHz frekansında saat hızına sahiptir ve hızı 1 milyondur. saniyedeki işlemler. Cihaz, konnektör vasıtasıyla devre içi programlama imkanı sağlar. ISCP (devre seri programlamasında ). Bunu yapmak için jumper'ı çıkarmanız gerekir. XF 1, böylece mikrodenetleyici güç devresini devrenin geri kalanından izole eder. Ardından, programlayıcıyı konektöre bağlarız ve programı "dikeriz", ardından jumper'ı ayarlamayı unutmayız. Bu yöntem, özellikle yüzeye montaj paketindeki mikro denetleyicilerle çalışırken kullanışlıdır ( SOIC).

Modlar, üç basmalı düğme anahtarıyla kontrol edilir SA 1– SA 3 ve aşağıda ayrıntılı olarak açıklanacaktır. Bu anahtarlar sadece istenen modu açmakla kalmaz, aynı zamanda bu modda yer almayan düğümlerin enerjisini keserek toplam güç tüketimini azaltır. transistör üzerinde VT 3 referans kondansatörünü bağlayan rölenin kontrol anahtarını monte etti 2.

Çip DA 2, düşük artık voltaj ve düşük voltaj göstergesi ile yüksek kaliteli 5 Volt sabitleyicidir. Bu IC, düşük akımlı, pille çalışan cihazlarda kullanım için özel olarak tasarlanmıştır. Besleme devresine bir diyot takılı VD 7 cihazı ters polariteden korumak için. Onları ihmal etmemelisiniz !!!

Negatif voltaj gerektiren bir gösterge kullanırken, şemaya göre gereklidir. pilav. 3 bir negatif voltaj kaynağı toplayın. Kaynak, 3 olarak kullanıldığında -4 Volt'a kadar sağlar. VD 1, 3 VD 2 germanyum diyot veya Schottky bariyeri.

programcı devresi JDM , devre içi programlama için değiştirilmiş, pilav. 4... Programlama hakkında daha fazla ayrıntı, ilgili bölümde aşağıda tartışılacaktır.

Detaylar ve yapım:

Yazarın cihazında kullanılan parçaların çoğu düzlemsel montaj (SMD) için tasarlanmıştır, onlar için bir baskılı devre kartı da tasarlanmıştır. Ancak bunların yerine, cihazın parametrelerini bozmadan ve baskılı devre kartında karşılık gelen bir değişiklikle "normal" çıktılarla benzer daha uygun fiyatlı yerli üretim kullanılabilir. VT1, VT2 ve 2VT2, KT368, KT339, KT315, vb. ile değiştirilebilir. KT315 durumunda, F1 aralığının üst kısmında hassasiyette hafif bir düşüş beklenmelidir. VT3– KT315, KT3102. 2VT1– KP303, KP307. VD1, 2, 5, 6 - KD522, 521, 503. VD3, 4 olarak, minimum kendi kapasitesine sahip pin diyotların kullanılması arzu edilir, örneğin KD409, vb., ancak KD503 ile yapmak oldukça mümkündür. VD7 - voltaj düşüşünü azaltmak için, bir Schottky bariyeri - 1N5819 veya yukarıdakilerden normal olanı seçmeniz önerilir.

DA1– LM311, IL311, K544CA3, bir jeneratörün olağandışı rolünde daha iyi çalıştıkları için "Integral" tesisin IL311'i tercih edilmelidir. DA2 - doğrudan analogları yoktur, ancak devrede karşılık gelen bir değişiklik ve pil deşarj alarmının reddedilmesi ile sıradan bir KR142EN5A ile değiştirilmesine izin verilir. Bu durumda, DD3'ün pim 18'i, direnç R23 üzerinden Vdd'ye kadar çekili bırakılmalıdır. DD1 - bu türden bir çok ön ölçekleyici üretilir, örneğin SA701D, SA702D, sonuçları uygulanan SP8704 ile eşleştirir. DD2– xx4066, 74HC4066, K561KT3. DD3– PIC16F84A'nın doğrudan analogu yoktur, A indeksine sahip olmak zorunludur (68 bayt RAM ile). Bazı program düzeltmeleriyle, iki kat daha fazla program belleğine ve saniyede 5 milyona kadar işlem hızına sahip olan daha "gelişmiş" bir PIC16F628A kullanmak mümkündür.

Yazarın cihazı, Siemens tarafından üretilen, 4 voltluk bir negatif voltaj gerektiren ve HD44780 denetleyici protokolünü destekleyen, satır başına 8 karakterden oluşan alfasayısal iki satırlı bir ekran kullanır. Bu ve benzeri ekranlar için FCL2x8.hex programı yüklenmelidir. 2*16 format ekrana sahip bir cihazın kullanımı çok daha uygundur. Bu tür göstergeler, örneğin Wintek, Bolumin, DataVision gibi birçok şirket tarafından üretilir ve adlarında 1602 içerir.SunLike'ın mevcut SC1602'sini kullanırken, pin 1 ve 2'yi (1 – Vdd, 2 – Gnd) değiştirmek gerekir. . Bu tür ekranlar için (2x16) FCL2x16.hex programı kullanılır. Bu tür ekranlar genellikle negatif voltaj gerektirmez.

K1 rölesinin seçimine özellikle dikkat edilmelidir. Öncelikle 4,5 voltta güvenilir bir şekilde çalışmalıdır. İkincisi, kapalı kontakların direnci (belirtilen voltaj uygulandığında) minimum olmalı, ancak 0,5 ohm'dan fazla olmamalıdır. İthal telefonlardan 5-15 mA tüketen birçok küçük boyutlu reed rölesi, bu durumda kabul edilemez olan 2-4 ohm mertebesinde bir dirence sahiptir. Yazarın versiyonu TIANBO TR5V rölesini kullanır.

XS1 olarak akustik kelepçeler veya 8-10 pens kontağı hattı kullanmak uygundur (m/s için soketin yarısı)

LC metre okumalarının doğruluğu ve kararlılığının kalitesine bağlı olduğu en önemli unsur L1 bobinidir. Maksimum kalite faktörüne ve minimum kendi kapasitesine sahip olmalıdır. 100-125 μH endüktanslı sıradan D, DM, DPM bobinleri burada iyi çalışır.

Kondansatör C1 için gereksinimler, özellikle termal kararlılık açısından da oldukça yüksektir. 510 ... 680 pF kapasiteli KM5 (M47), K71-7, KSO olabilir.

C2 aynı olmalı, ancak 820 ... 2200 pF aralığında olmalıdır.

Cihaz, 72x61 mm ölçülerinde çift taraflı bir tahta üzerine monte edilmiştir. Üst taraftaki folyo, kontur elemanlarının çevresi dışında (yapı kapasitesini azaltmak için) neredeyse tamamen korunmuştur (FCL-meter.lay dosyasına bakınız). SA1 – SA4, VD7, ZQ1, L1, L2, K1, elemanları, kartın üst tarafında bir gösterge ve bir çift jumper bulunur. XS1 ölçüm terminallerinden baskılı devre kartındaki ilgili kontaklara kadar olan iletkenlerin uzunluğu minimumda tutulmalıdır. XS2 güç konektörü, iletken tarafına takılır. Pano, 110x65x30 mm standart bir plastik kasaya yerleştirilmiştir. "Krona" tipi bir pil bölmesi ile.

Frekans ölçümünün alt sınırını hertz birimlerine genişletmek için 10 mikronluk elektrolitik kapasitörler C7, C9 ve C15'e paralel bağlanmalıdır.

Programlama ve ayar

Kurulu ancak programlanmamış bir mikrodenetleyici ile cihazı açmanız önerilmez !!!

Voltaj stabilizatör elemanlarını takarak ve bir trimmer direnci takarak cihazı monte etmeye başlamak gerekir. r mikro devrenin pim 1'inde 22 voltaj 5.0 volt DA 2. Bundan sonra, dışındaki tüm diğer öğeleri yükleyebilirsiniz. DD 3 ve gösterge. Tüketim akımı çeşitli pozisyonlarda 10-15 mA'yı geçmemelidir. SA 1- SA 3.

Mikrodenetleyiciyi programlamak için konektörü kullanabilirsiniz. ISCP ... Programlama sırasında jumper XF 1 kaldırılır (konektör tasarımı başka türlü izin vermez). Programlama için ticari olmayan bir program kullanılması tavsiye edilir. IC - Prog , en son sürümü adresinden ücretsiz olarak indirilebilenwww.ic-prog.com(yaklaşık 600 kB). Programcının ayarlarında ( F 3) seçmelisiniz JDM Programcısı , bölümdeki tüm kuşları çıkarınİletişim ve programlayıcının bağlı olduğu bağlantı noktasını seçin.

Ürün yazılımından birini programa yüklemeden önce FCL 2 x 8.hex veya FCL 2 x 16.hex , mikrodenetleyici türünü seçmelisiniz - RESİM 16 F 84 A , bayrakların geri kalanı, bellenim dosyası açıldıktan sonra otomatik olarak ayarlanacaktır ve bunların değiştirilmesi istenmeyen bir durumdur. Programlama yaparken bilgisayarın ortak kablosunun programlanan cihazın ortak kablosuyla temas etmemesi önemlidir, aksi takdirde veriler yazılmayacaktır.

Şekillendirme amplifikatörü ve ölçüm jeneratörü ayar gerektirmez. Maksimum hassasiyet elde etmek için dirençler seçilebilir R9 ve R14.

Cihazın daha fazla ayarlanması, kurulu olanlarla gerçekleştirilir. DD 3 ve LCD aşağıdaki sırayla:

1. Akım tüketimi hiçbir modda (rölenin tetiklendiği an hariç) 20 mA'yı geçmemelidir.

2. Direnç R 16 istenen görüntü kontrastını ayarlar.

3. Frekans ölçer modunda F 1 kapasitör C22, endüstriyel bir frekans ölçerde veya başka bir şekilde doğru okumalar elde eder. Dijital mikro devreler için standart (7– eksi ve 14 – artı), sinyal pim 8'den kaldırılır. Ayar rotorun en uç konumunda gerçekleşirse, C23 kapasitesini seçmeniz gerekecektir.

4. Ardından, sabitleri ayarlama moduna girmeniz gerekir (aşağıdaki "Cihazla çalışma" bölümüne bakın). Devamlı x 1, pikofarad cinsinden C2 kapasitörünün kapasitansına sayısal olarak eşit olarak ayarlanır. Devamlı x 2, 1.000'e eşittir ve daha sonra endüktans ölçer ayarlanırken düzeltilebilir.

5. Daha fazla ayar için, bilinen değerlere sahip bir dizi (1-3 adet) kapasitör ve indüktör olması gerekir (% 1'den daha iyi bir doğruluk arzu edilir). Cihaz, kelepçelerin tasarım kapasitesi dikkate alınarak kendi kendine kalibre edilmelidir (kendi kendine kalibrasyon seçeneklerinin açıklaması için aşağıya bakın).

6.Kapasitans ölçüm modunda, bilinen kapasitansı ölçeriz, ardından kapasitör derecesini cihazın okumalarına böleriz, bu değer sabiti düzeltmek için kullanılacaktır. x 1. Bu işlemi diğer kapasitörlerle tekrarlayabilir ve derecelendirmelerinin okumalara oranının aritmetik ortalamasını bulabilirsiniz. Sabitin yeni değeri x 1, yukarıda bulunan katsayının “eski” değeri ile çarpımına eşittir.Bir sonraki öğeye geçmeden önce bu değer kaydedilmelidir.

7.Endüktans ölçüm modunda, benzer şekilde nominal değerin okumalara oranını buluruz. Bulunan ilişki yeni bir sabit olacak x 2 ve yazılır X'e benzer EEPROM 1. Ayarlama için 1 ila 100 µH arası endüktansların kullanılması arzu edilir (bu aralıktan birkaçını kullanmak ve ortalama değeri bulmak daha iyidir). Bilinen endüktans değerlerine ve kendi kapasitansına sahip birkaç on ila yüzlerce miliheren endüktansa sahip bir bobin varsa, çift kalibrasyon modunun çalışmasını kontrol edebilirsiniz. Kural olarak, kendi kapasitesinin göstergeleri biraz hafife alınır (yukarıya bakın).

Cihazla çalışmak

Frekans ölçer modu ... Bu moda girmek için tuşuna basmalısınız. SA 1 "Lx" ve SA 2 "Cx ”. limit seçimi F1 / F 2 anahtarla SA 3: basılı - F 1, basılı - F 2. 2x16 karakterlik ekran için ürün yazılımı ile, ekranda “ Sıklık ”XX, XXX. xxx MHz veya XXX, XXX. xx MHz ... 2x8 ekran için sırasıyla “ F = ”XXXXXxxx veya XXXXXXxx MHz , frekans değeri üzerinde ondalık nokta yerine □ sembolü kullanılır.

Kendi kendine kalibrasyon modu ... Endüktansları ve kapasitansları ölçmek için cihazın kendi kendini kalibre etmesi gerekir. Bunu yapmak için, gücü açtıktan sonra sıkmak gerekir. SA 1 ”Lx” ve SA 2 ”Cx ”(Hangisi - yazıt anlatacak L veya C ). Ardından cihaz otomatik kalibrasyon moduna girecek ve “ Kalibrasyon ”veya” BEKLEYİN ”. Bundan sonra, hemen sıkmanız gerekir SA 2 "Cx ”. Bu, rölenin çalışmasını beklemeden yeterince hızlı yapılmalıdır. Son öğeyi atlarsanız, terminallerin kapasitansı cihaz tarafından dikkate alınmayacak ve kapasitans modundaki “sıfır” okumaları 1-2 pF olacaktır. Benzer kalibrasyon (basarak SA 2 "Cx ”) Kendi kapasiteleri 500'e kadar olan uzak kelepçelerin kapasitesini dikkate almanızı sağlar. pF ancak, 10'a kadar endüktansları ölçerken bu tür probları kullanın. mHyasaktır.

"Cx" modubasılarak kalibrasyondan sonra seçilebilir SA 2 "Cx", SA 1 "Lx "Sıkılmış olmalı. Bu, “ Kapasite ”XXXX xF veya“ C = ”XXXX xF.

Lx modubasıldığında etkinleştirilir SA 1 "Lx" ve sıkılmış SA 2 "Cx ”. Çift kalibrasyon moduna giriş (10 mH üzerindeki endüktanslar için) herhangi bir konum değişikliğinde gerçekleşir SA 3 ”F1 / F 2 ”, endüktansa ek olarak, bobinin kendi kapasitansı da görüntülenir, bu çok faydalı olabilir. Ekranda “ Endüktans ”XXXX xH veya” L = ”XXXX xH... Bu moddan çıkış, bobini kelepçelerden çıkarırken otomatik olarak gerçekleşir.

Yukarıda listelenen modlar arasında herhangi bir sırayla geçiş yapabilirsiniz. Örneğin, önce frekans ölçer, ardından kalibrasyon, endüktans, kapasitans, endüktans, kalibrasyon (cihaz uzun süre açık kaldıysa ve jeneratörünün parametreleri "kaybolabilirse" gerekli), frekans ölçer vb. Sıkıldığında SA 1 "Lx" ve SA 2 "Cx”Kalibrasyona girmeden önce, bir moddan diğerine geçerken bu moda istenmeyen girişi engellemek için kısa (3 saniye) bir duraklama sağlanır.

Sabit ayar modu ... Bu mod, yalnızca cihazı yapılandırırken gereklidir, bu nedenle, giriş, pim 13 arasında harici bir anahtar (veya atlama kablosu) bağlamayı içerir. DD 3 ve ortak, ayrıca 10, 11 pinleri arasında iki düğme DD 3 ve ortak tel.

Sabitleri kaydetmek için (yukarıya bakın), cihazı devre kesici kısa devre ile açmalısınız. Anahtarın konumuna bağlı olarak ekranda SA 3 ”F 1 / F 2”, “Sabit X 1” XXXX veya “Sabit X 2” X görüntüler. XXX ... Düğmeler, sabitlerin değerini tek basamaklı artışlarla değiştirmek için kullanılabilir. Ayarlanan değeri kaydetmek için durumu değiştirmek gerekir SA 3. Moddan çıkmak için anahtarı açın ve SA 3 veya gücü kapatın. Kayıt EEPROM sadece manipüle ederken oluşur SA3.

Bellenim ve kaynak dosyaları (. altıgen ve. asm ): FCL -prog

Şematik diyagram ( sPlan 5.0): FCL -sch .spl

PCB (Sprint Düzeni 3.0 R):

22 Mart 2005. FCL metrede iyileştirmeler
Buyevski Alexander, Minsk.

1 ... Ölçülen kapasitans ve endüktans aralığını genişletmek için DA1'in 5 ve 6 numaralı pinlerini bağlamak gerekir.

2 ... Mikrodenetleyicinin giriş devrelerinin değiştirilmesi (bkz. Şekil) Frekans ölçümünün kararlılığını artıracaktır. 1554, 1594, ALS, AC, HC, örneğin 74AC14 veya 74HC132 gibi benzer mikro devreleri devre değişiklikleriyle de kullanabilirsiniz.

Kapasitans ve endüktansı ölçmek için acil ihtiyaç nedeniyle, bir şekilde bu son derece kullanışlı ve yeri doldurulamaz cihazı kendim için yaptım. Temel bileşeni PIC16F628A mikrodenetleyici olan devre oldukça basitken, şaşırtıcı derecede çok iyi bir ölçüm doğruluğuna sahiptir.

Şema:

Gördüğünüz gibi, devrenin ana bileşenleri PIC16F628A, işaret sentezleyen bir ekran (3 tip 16x01 16x02 08x02 kullanabilirsiniz), doğrusal bir dengeleyici LM7805, 4 MHz kuvars rezonatör, DIP paketinde 5V röle , iki bölümlü bir anahtar (L veya C ölçüm modlarını değiştirmek için).

Mikrodenetleyici bellenimi:

Baskılı devre kartı:

Sprint düzen formatında PCB dosyası:

Orijinal kart, bir DIP paketinde bir röle altında kablolanmıştır.

Böyle bir şey bulamadım ve sadece boyut olarak uygun olan eski bir kompakt röleyi kullandım. Tantal kapasitörler olarak kürek tantal kapasitörler kullandım. Ölçüm modu anahtarı, güç anahtarı ve kalibrasyon düğmesi, eski kürekli osiloskoplardan çıkarıldıktan sonra kullanıldı.

Ölçüm telleri:

Mümkün olduğunca kısa olmalıdır.

Montaj ve konfigürasyon sırasında bu talimat bana rehberlik etti:

Kartı birleştirin, 7 jumper takın. Jumper'ları PIC'nin altına ve rölenin altına ilk ve iki jumper'ı ekran için pinlerin yanına takın.

Tantal kapasitörler kullanın (jeneratörde) - 2 adet.
10mkf.
İki adet 1000pF kapasitör polyester veya daha iyi olmalıdır (yaklaşık Tolerans %1'den fazla olmamalıdır).

Arkadan aydınlatmalı bir ekran kullanılması tavsiye edilir (yaklaşık 50-100 Ohm sınırlayıcı direnç, pim 15, 16 şemada gösterilmemiştir).
Kartı kasaya takın. Kart ile ekran arasındaki bağlantı isteğiniz üzerine lehimlenebilir veya bir konnektör kullanılarak yapılabilir. L / C anahtarının etrafındaki kabloları mümkün olduğunca kısa ve rijit tutun (yaklaşık. "Almayı" azaltmak ve ölçümleri doğru şekilde telafi etmek için, özellikle L'nin topraklanmış ucu için).

Kuvars kullanılmalı 4.000MHz, 4.1, 4.3 vb. kullanılamaz.

Doğrulama ve Kalibrasyon:

1. Tahtadaki parçaların uygunluğunu kontrol edin.
2. Karttaki tüm atlama tellerinin ayarını kontrol edin.
3. PIC, diyotlar ve 7805'in doğru takılıp takılmadığını kontrol edin.
4. LC metreye takmadan önce PIC'yi flaşlamayı unutmayın.
5. Gücü dikkatlice açın. Mümkünse, ilk kez düzenlenmiş bir güç kaynağı kullanın. Gerilim arttıkça akımı ölçün. Akım 20mA'dan fazla olmamalıdır. Örnek 8mA akım tüketmiştir. Ekranda hiçbir şey görünmüyorsa, değişken kontrast ayar direncini çevirin. Ekranda “ kalibrasyon", Sonra C = 0.0pF (veya C = +/- 10pF).
6. Birkaç dakika bekleyin (“ısınma”), ardından yeniden kalibre etmek için “sıfır” (Sıfırlama) düğmesine basın. Ekranda C = 0.0pF okunmalıdır.
7. "Kalibrasyon" kapasitörünü bağlayın. LC metre okuma gösterecektir (+/- %10 hata).
8. Kapasitans okumasını artırmak için "4" atlama telini kapatın, aşağıdaki resme bakın (yaklaşık 7 PIC ayağı). Kapasitans okumasını azaltmak için, "3" atlama telini (yaklaşık 6 PIC pini) kapatın, aşağıdaki resme bakın. Kapasitans değeri "kalibrasyon" ile çakıştığında jumper'ı çıkarın. PIC kalibrasyonu hatırlayacaktır. Kalibrasyonu birçok kez tekrarlayabilirsiniz (10.000.000'a kadar).
9. Ölçümlerle ilgili sorunlar varsa, "1" ve "2" jumperları yardımıyla jeneratör frekansını kontrol edebilirsiniz. "2" atlama telini (yaklaşık 8 PIC pini) bağlayın ve jeneratörün "F1" frekansını kontrol edin. 00050000 +/- %10 olmalıdır. Okumalar çok büyükse (00065535 civarında), cihaz "taşma" moduna girer ve "taşma" hatasını görüntüler. Okuma çok düşükse (0004000'in altında), ölçüm doğruluğunu kaybedersiniz. "F2" frekans kalibrasyonunu kontrol etmek için "1" atlama telini (yaklaşık 9 PIC pini) bağlayın. "2" jumper'ını bağlayarak elde ettiğiniz "F1"in yaklaşık %71 +/- %5'i olmalıdır.
10. En doğru okumaları elde etmek için, F1 yaklaşık 00060000 olana kadar L'yi ayarlayabilirsiniz. 100 µH devrede "L" = 82 µH ayarlamak tercih edilir (82 µH satın alamazsınız;)).
11. Ekran F1 veya F2 için 00000000 gösteriyorsa, L / C anahtarının yanındaki kabloları kontrol edin - bu, jeneratörün çalışmadığı anlamına gelir.
12. Kapasitans kalibre edildiğinde endüktans kalibrasyon işlevi otomatik olarak kalibre edilir. (Cihazda L ve C kapatıldığında rölenin aktif olduğu anda yaklaşık kalibrasyon gerçekleşir).

Ölçeklentolar

1. F2'yi kontrol et
2. F1 kontrolü
3. C'yi azalt
4. C'yi artır

Ölçüm nasıl yapılır:

Kapasite ölçüm modu:

1. Ölçüm modunu seçmek için anahtarı "C" konumuna getiriyoruz.
2. "Sıfır" düğmesine basın
3. “Ayar! .tunngu." "C = 0.00pF" görünene kadar bekleyin

Endüktans ölçüm modu:

1. Cihazı açın, önyükleme yapana kadar bekleyin
2. Ölçüm modunu seçmek için anahtarı "L" konumuna getiriyoruz
3. Ölçüm tellerini kapatıyoruz
4. "Sıfır" düğmesine basın
5. “Ayar! .tunngu." "L = 0.00uH" görünene kadar bekleyin

Her şey yolunda görünüyor, makalenin altındaki yorumlarda soru ve yorum bırakın.

Bu proje eminim yeni değil ama benim kendi gelişimim ve bu projenin de bilinmesini ve faydalı olmasını istiyorum.

Şema ATmega8'de LC metre yeterince basit. Osilatör klasiktir ve LM311 işlemsel yükselteç üzerinde yapılmıştır. Bu LC metreyi yaratırken izlediğim ana hedef, onu ucuz ve her radyo amatörü tarafından montaj için kullanılabilir hale getirmekti.

Bir kapasitans ve endüksiyon ölçerin şematik diyagramı

LC metre özellikleri:

• Kondansatörlerin kapasitansını ölçme: 1pF - 0.3μF.
• Bobinlerin endüktansının ölçümü: 1mkH-0.5mH.
• Seçilen yazılıma bağlı olarak 1 × 6 veya 2 × 16 karakter LCD göstergesinde bilgi çıkışı

Bu cihaz için, radyo amatörünün sahip olduğu göstergeyi 1x16 karakter LCD ekran veya 2x16 karakter olarak kullanmanızı sağlayan bir yazılım geliştirdim.

Her iki ekranla yapılan testler mükemmel sonuçlar verdi. 2x16 karakterlik bir ekran kullanırken, üst satır ölçüm modunu (Kapasitans, Ind -) ve jeneratör frekansını gösterirken, alt satır ölçüm sonucunu gösterir. 1x16 karakterlik ekran solda ölçüm sonucunu ve sağda jeneratör frekansını gösterir.

Ancak ölçülen değeri ve frekansı tek karakter satırına sığdırmak için ekran çözünürlüğünü düşürdüm. Bu, ölçüm doğruluğunu hiçbir şekilde etkilemez, yalnızca görsel olarak etkiler.

Aynı evrensel devreye dayanan diğer iyi bilinen varyantlarda olduğu gibi, LC metreye bir kalibrasyon düğmesi ekledim. Kalibrasyon, %1 sapma ile 1000pF referans kapasitör kullanılarak gerçekleştirilir.

Kalibrasyon düğmesine basıldığında aşağıdakiler görüntülenir:

Bu aletle yapılan ölçümler şaşırtıcı derecede doğrudur ve doğruluk büyük ölçüde kalibrasyon düğmesine bastığınızda devreye takılan standart kapasitörün doğruluğuna bağlıdır. Cihazı kalibre etme yöntemi, yalnızca referans kapasitörün kapasitansının ölçülmesinden ve değerinin otomatik olarak mikrodenetleyicinin belleğine kaydedilmesinden oluşur.

Tam değeri bilmiyorsanız, en doğru kondansatör değeri elde edilene kadar ölçüm değerlerini adım adım değiştirerek cihazı kalibre edebilirsiniz. Böyle bir kalibrasyon için iki düğme vardır, bunların şemada "YUKARI" ve "AŞAĞI" olarak etiketlendiğine dikkat edin. Onlara basarak kalibrasyon kapasitörünün kapasitansını ayarlayabilirsiniz. Bu değer daha sonra otomatik olarak belleğe yazılır.

Her kapasitans ölçümünden önce önceki okumaları sıfırlamanız gerekir. Sıfırlama, "CAL" tuşuna basılarak gerçekleşir.

Endüktans modunda sıfırlamak için önce giriş pinlerine kısa devre yaptırmanız ve ardından "CAL" tuşuna basmanız gerekir.

Tüm kurulum, radyo bileşenlerinin ücretsiz kullanılabilirliği dikkate alınarak ve kompakt bir cihaz elde etmek için tasarlanmıştır. Kartın boyutu LCD'nin boyutunu geçmez. Hem ayrı bileşenleri hem de yüzeye monte bileşenleri kullandım. 5V çalışma voltajına sahip röle. Kuvars rezonatör - 8MHz.

FLCG metre yapım kitini çeşitli versiyonlarda sunuyoruz:

• FLCG metre SMD-M - Montajlı kart (kalibre edilmemiş) ve kasa
• FLCG metre DIP - PCB ve deliksiz muhafaza içeren DIY kiti
• FLCG metre SMD-S - SMD seçeneği. Kısmi parça seti: tüm SMD yarı iletkenleri, tüm DIP bileşenleri, PCB ve paket.
  

Bu seçenek bir dizi DIP parçasıdır - kendi kendine montaj için tüm parçalar: dirençler, kapasitörler, röleler, konektörler, yarı iletkenler, muhafaza ve baskılı devre kartı.

Fotoğraf, bitmiş, monte edilmiş cihazı göstermektedir.

DIP parça seti

Baskılı devre kartı

Aşağıda açıklanan cihaz, elektronik bileşenlerin elektriksel salınım frekanslarını, kapasitansını ve endüktansını geniş bir aralıkta yüksek doğrulukla ölçmeyi mümkün kılar ve ayrıca 1 MHz'e kadar frekans üreteci olarak çalışır.

Özellikler:

Besleme gerilimi, V… .. ………………….… ... 7 - 14

Modda tüketim akımı, mA:

L / C ……………… ..… .. 15-17 *

F1 ………………… ..… ..7 - 9

F2 …………………… ... 12 - 17

Ölçüm limitleri, modda:

F1, MHz ………… ..… ..0.01 - 60 **

F2, MHz ………. …… ... 10 - 1100

С girişi "Lx / Cx" …… .0,1 pF - 1 μF

C> 0.1 aralığı I ... 0.1 - 1000μF

C> 0.1 aralığı II ... 0.1 - 10000mkf

L ………………… ... 0,001 μH - 5 H

Ölçüm doğruluğu, modda:

F1 ……………….…. ………… + -1 Hz

F2 ……………….…. ………… + -100 Hz

C: 0.1 pF - 0.1 μF ... ...... %0.5

C> 0.1 mikrofarad ...……………… ..%1.5

L ……………….… ...… ......... 2 - %10 ***

Modda görüntüleme süresi, sn:

F ……… .. …………… .. 0.2; 1; on

L …… .. ……………… .. 0.25

Modda hassasiyet, mV:

F1… .. ………… .....… .. 10 - 25

F2 .. ………… ...… ...…. 10 - 100

Jeneratörün ayar aralığı: …… ..… .. 244 Hz - 1 MHz

Boyutlar, mm:

Durumda .................. 140 * 75 * 31 mm

Montajlı tahta .... 100*65*20 mm

* - 2 saniye için 35 mA'ya kadar kendi kendine kalibrasyon modunda ** - 70 MHz'e kadar mikrodenetleyiciye bağlı olarak üst sınır

Çalışma prensibi:

Şematik diyagram:

Devrede, aşağıdaki ana düğümler ayırt edilebilir: U1'de bir ölçüm jeneratörü, Q1, Q2'de F1 modunun bir giriş yükselticisi, F2 - U5 modunun bir giriş bölücüsü (ön ölçekleyici), U3'te bir ölçüm ve görüntüleme birimi ve LCD ve bir voltaj sabitleyici U4.

Ölçüm jeneratörü, LM311 karşılaştırıcı mikro devresine monte edilmiştir. Çıkışta kare dalgaya yakın bir sinyal sağlayan bu devre 800 kHz'e kadar frekans üreteci olarak kendini kanıtlamıştır. Jeneratör, kararlı okumalar sağlamak için empedans uyumlu ve kararlı bir yük gerektirir. Jeneratörün frekans ayar elemanları, ölçüm bobini L1 ve C9 kondansatörü ile mikrodenetleyici tarafından anahtarlanan referans kondansatör C8'dir. Çalışma moduna bağlı olarak, L1 terminallere seri veya paralel bağlanır.

Jeneratör çıkışından sinyal, ayırma direnci R11 üzerinden, sinyal anahtarı görevi gören 74AC132 mikro devresinin U2: D tampon elemanına beslenir.

F1 modunda transistör Q1 üzerine bir frekans sayacı sinyal yükselticisi monte edilmiştir. F2 modunda frekans ölçerin ön ölçekleyicisi, çoğu benzer ön ölçekleyici için tipik bir şemaya göre monte edilir. Bir sinyalin yokluğunda, ön ölçekleyicinin, yüksek frekans bölücülerin tipik özelliği olan yüksek frekanslarda kendi kendine uyarıldığına dikkat edilmelidir. Giriş empedansı 50 Ohm'a yakın olan bir kaynaktan girişe bir sinyal uygulandığında kendi kendine uyarım kaybolur.

Ön ölçekleyiciden gelen sinyal, transistör Q2 üzerindeki amplifikatör şekillendiriciye ve daha sonra U2: C ve U2: B elemanları aracılığıyla mikro denetleyici U3 PIC16F628A'nın girişine gider. Ölçüm sonucu, HD44780 arayüzlü alfanümerik bir ekranda görüntülenir. Mikrodenetleyici, hızı 1 milyon iken, 4 MHz frekansında saatlidir. saniyedeki işlemler.

Büyük kapasiteleri ölçmek için birim Q3 transistörüne monte edilmiştir. Çalışma prensibi, ölçülen kapasitörün sabit bir akımla deşarj süresinin ölçülmesine dayanmaktadır. İlk olarak, kondansatör açık transistör Q3 ve R15 üzerinden şarj edilir, ardından transistör kapanır ve kapasitör R30 üzerinden boşaltılır. Q3 kapandığı andan itibaren voltaj 4 pinde izlenir. PIC16F628. Voltaj düşükse ölçüm durur ve sonuç görüntülenir.

Q4, Q5 transistörlerine bir pil şarj ünitesi monte edilmiştir (sadece SMD versiyonu için). Direnç R36, 10 mA'lık bir şarj akımı ayarlar ("Krona" tipi bir pil için).

Şarj, voltaj 8,4 V eşiğinin altına düştüğünde gerçekleştirilir. Yaklaşık 9,4 V'nin üzerinde de bir şarj olacaktır. Şarj istasyonunu kurarken dikkatli olun. X7 = 1,3,5,7'de ekranda "z" de şarj olmayacak. Eşiği artırmak için R29'u azaltın veya R27'yi artırın. Sokette bir mikrodenetleyicinin olmaması durumunda, pim 18'deki voltaj, mikrodenetleyicinin besleme voltajını geçmemelidir. J5 ICSP konektörü, mikrodenetleyicinin devre içi programlanması için kullanılır (SMD versiyonu için).

mod kontrolü

Üç basmalı düğme SW1-SW3 tarafından gerçekleştirilir ve aşağıda ayrıntılı olarak açıklanacaktır. Bu anahtarlar sadece istenen modu açmakla kalmaz, aynı zamanda bu modda yer almayan düğümlerin enerjisini keserek toplam güç tüketimini azaltır.

özelleştirme

Cihazın kurulu ancak programlanmamış bir mikrodenetleyici ile açılması önerilmez. Şekillendirme amplifikatörü ve ölçüm jeneratörü ayar gerektirmez. Yapılması gereken tek şey, Q2 kollektöründeki voltajı kontrol etmektir. 2.5 ... 3.3V aralığında olmalıdır ve R23 direnci ile ayarlanır.

Tüketim akımı hiçbir modda (röle çalıştırma anı hariç) 20 mA'yı geçmemelidir. Frekans ölçer F1 modunda, C16 kondansatörü bir endüstriyel frekans ölçerde veya başka bir şekilde doğru okumaları elde eder. Radyo ve cep telefonlarından (12.8 MHz, 14.85 MHz, vb.) veya aşırı durumlarda bilgisayar 14.318 MHz vb.'den gelen hibrit kristal osilatörlerin referans frekans kaynakları olarak kullanılmasına izin verilir.dijital mikro devreler için standart (7– eksi ve 14) – artı), sinyal pim 8'den kaldırılır. Ayar rotorun en uç konumunda gerçekleşirse, C15'i seçmeniz veya X6 sabitini seçmeniz gerekir. Ardından, sabitler ayar moduna girmeniz gerekir.
Sabit ayar modu.
Bu mod yalnızca cihazı kurarken gereklidir.

1) "S" düğmesine basılıyken, gücü açın, "S" düğmesini bırakın, tarama çizgisinin geçmesini bekleyin, düğmelere basmayın - sabit moda girin;

2) "S" düğmesini kullanarak sırayla istenen sabiti seçiyoruz. "+" ve "-" butonlarını kullanarak sabitlerin değerini değiştirebilirsiniz. X1, sayısal olarak pikofaradlarda C8 kapasitörünün kapasitansına eşittir. X2 1000'e eşittir ve daha sonra endüktans ölçer ayarlanırken düzeltilebilir

X3, katsayıya eşittir. ön ölçekleyicinin bölümleri (varsayılan 20).

X4 dil seçimi - Rusça veya İngilizce.

X5, pF çarpı 100 cinsinden giriş terminallerinin doğal kapasitansına eşittir.

X6, devredeki kuvarsın frekansına eşittir (4 Hz'lik adımlarla değişir) - varsayılan olarak X2 = 4.000.000.

X7 - frekans ölçer moduna ilk giriş:

X7 = 0.2 s - sayma süresi 0.2 s;

X7 = 1s - sayma süresi 1s;

X8 = I ve II modlarında kapasiteleri ölçerken 200 kalibrasyon faktörü X1'e benzer şekilde belirlenir (aşağıya bakınız). Sabitler EEPROM'da saklanır. Sabitleri ayarlama modundan çıkış, "S" düğmesini 2 saniyeden fazla basılı tutarak veya gücü kapatarak gerçekleştirilir.

X1 ve X2 sabitlerinin tanımı.

Örnek: 1000 pF kapasiteli örnek (en az %1) bir kapasitör alıyoruz, ölçüyoruz ve örneğin 1100 pF gibi bir değer alıyoruz. Daha sonra 1000 pF kondansatörü 1100 cihazının okumalarına böleriz ve 0.909 katsayısını alırız. Bu işlemi diğer kapasitörlerle tekrarlayabilir ve derecelendirmelerinin okumalara oranının aritmetik ortalamasını bulabilirsiniz. Ardından, sabitleri ayarlama moduna giriyoruz ve X1 sabitini seçiyoruz. Örneğin, 1080'e eşittir. 1080 ile 0.909'u çarpın ve yeni sabit değeri 981.72'yi alın, 982'ye yuvarlayın ve X1'e yazın.

Bir sonraki öğeye geçmeden önce bu değer kaydedilmelidir.

Endüktans ölçüm modunda, derecelendirmenin okumalara oranını benzer şekilde buluruz. Bulunan bağıntı yeni bir sabit X2 olacaktır ve EEPROM'a X1 ile aynı şekilde yazılır. Ayar için 1 ila 100 μH arasında endüktans kullanılması tavsiye edilir (bu aralıktan birkaçını kullanmak ve ortalama değeri bulmak daha iyidir). Bilinen endüktans değerlerine ve kendi kapasitansına sahip birkaç on ila yüzlerce miliheren endüktansa sahip bir bobin varsa, çift kalibrasyon modunun çalışmasını kontrol edebilirsiniz. Kural olarak, kendi kapasitesinin göstergeleri biraz hafife alınır (yukarıya bakın).

Sabit X5'in tanımı:

1) "C" ve "L" düğmelerine basın ve kalibrasyonun bitmesini bekleyin.

2) "C" düğmesine basın

3) elde edilen değer, X5 değerine "+" veya "-" işareti dikkate alınarak eklenir (birkaç birimin çıkarılması önerilir) I ve II modlarındaki sonuçları etkilemez.

Cihazla çalışmak

Bu moda girmek için SW1 "L" ve SW2 "C" tuşlarına basın. F1 / F2 limitlerinin seçimi SW3 anahtarı ile gerçekleştirilir: serbest bırakıldı - F1, basılı - F2. Ekran şunları gösterir:

0,2 s veya 1 s veya 10 s sayma süresini seçmek için "+" veya "-" düğmelerini kullanın. F2 modunda, sayma süresi her zaman 0,2 s'dir.

Kendi kendine kalibrasyon modu ve "Cx" modu.

Kapasiteleri ve endüktansları ölçmek için cihazın kendi kendini kalibre etmesi gerekir. Cihazın kendi kendine kalibrasyonu, kelepçelerin veya probların tasarım kapasitesi dikkate alınarak yapılmalıdır.Bunu yapmak için, enerji verdikten sonra SW1 "L" ve SW2 "C" tuşlarına basın.

"Kalibrasyon" yazısının ortaya çıkmasından sonra hemen SW2 "C" tuşuna basmalısınız. Bu, rölenin çalışmasını beklemeden yeterince hızlı yapılmalıdır. Son öğeyi atlarsanız, terminallerin kapasitansı cihaz tarafından dikkate alınmayacak ve kapasitans modundaki “sıfır” okumaları 1-2 pF olacaktır. 4-5 saniye sonra "Tamam" mesajı görünecek ve cihaz kapasite ölçme moduna geçecektir. Bu durumda, aşağıdaki yazı görüntülenir:

L, C değerleri üzerindeki verileri kaydetmek için "S" düğmesine basın ve devrenin kapasitansı EEPROM'a yol açar (Tamam görünür).

Böyle bir kalibrasyon (SW2 "C"ye basarak) kendi kapasitansları 500 pF'ye kadar olan harici kelepçe problarının kapasitansını hesaba katmanıza izin verir, ancak bu tür problar 10 mH'ye kadar olan endüktansları ölçerken kullanılamaz.

Büyük kapasitelerin ölçümü (mod I ve II)

0.1 μF üzerindeki kapasiteleri ölçmek için "C> 0.1" girişini kullanın.

"Cx" modunda, "+" veya "-" tuşlarına basarak, I (0.1-1000 uF) veya II (1000-10.000 uF) veya normal LC-modunu arka arkaya ileri veya geri seçin.

Katsayı. X8 I ve II modlarındaki okumaları düzeltiriz I ve II modlarında, kapasitörün deşarjı için zaman sınırı aşılırsa, "I" veya "II" sembolünden sonra "=" sembolü görünecektir.

"Lx" modu, SW1 "L"ye basıldığında ve SW2 "C" bırakıldığında etkinleştirilir.

Çift kalibrasyon moduna (10 mH üzerindeki endüktanslar için) giriş, SW3 "F1 / F2" konumunda herhangi bir değişiklik olduğunda gerçekleşir, endüktansa ek olarak bobinin kendi kapasitansı da görüntülenir, bu çok faydalı olabilir.

Bu moddan çıkış, bobini kelepçelerden çıkarırken otomatik olarak gerçekleşir. Yukarıda listelenen modlar arasında herhangi bir sırayla geçiş yapabilirsiniz. Örneğin, önce frekans sayacı, ardından kalibrasyon, endüktans, kapasitans, endüktans, kalibrasyon (cihaz uzun süre açık kaldıysa ve jeneratörünün parametreleri "kaybolabilirse" gerekli), frekans sayacı vb.

SW1 "L" ve SW2 "C" serbest bırakıldığında, bir moddan diğerine geçerken bu moda istenmeyen girişi engellemek için kalibrasyona girmeden önce kısa (3 saniye) bir duraklama sağlanır.

Jeneratör.
(jeneratör moduna hem 0,2s hem de 1s ve 10s girebilirsiniz) Frekans ölçer modunda "S" tuşuna basın "+", "-", "S" tuşlarını kullanarak istediğiniz frekansı seçin.

Jeneratör frekansı F = f (devrede kuvarsın çalışma frekansı) / (4 * m * n), burada n = 1 ... 256 m = 1 veya 4 veya 16. Ayrıca, JP1 jumper takıldığında, ekran, jeneratörün kendi frekans ölçer tarafından ölçülen frekansını gösterecektir. Jumper'ı sadece jeneratör modunda kullanın! Bunda tehlikeli bir şey yoktur, sadece frekans ölçer modunda, giriş sinyali aşırı derecede bağımlı olacaktır.L, C, F tuşlarına basarak moddan çıkın (F'ye bastığınızda, son frekans cihazın EEPROM'unda saklanır. mikrodenetleyici ve jeneratör kapanmıyor) Jeneratör modunda şarj ve deşarj yok !!!

belgeler

Cihaz, kapasitörlerin düşük dirençlerini, endüktansını, kapasitansını ve ESR'sini ölçmek için tasarlanmıştır. İşlevsel olarak devre 8 ana modüle ayrılabilir:
- L / C jeneratörü
- Kararlı akım kaynakları bloğu (50mA / 5mA / 0.5mA)
- Test edilen kapasitörün deşarjından sorumlu blok
- Voltaj yükseltici bloğu
- Bilgi görüntüleme birimi (Nokia LCD 3310)
- Kontrol düğmeleri
- Mikrodenetleyici PIC18F2520
- Anahtar (test edilen bileşenleri değiştirmek için)

LC jeneratörünün çalışma prensibi ve buna bağlı olarak endüktans ve kapasitans (1p - 1 uF) ölçme prensibini ayrıntılı olarak açıklamanın bir anlamı yok. Bu, İnternette çok sayıda bulunan benzer cihazların açıklamalarında ayrıntılı olarak açıklanmıştır. Sadece bu şemada ve hesaplama algoritmasında uygulanan bazı özellikleri not edeceğim. Endüktans ve kapasitansı ölçmek için farklı prob çiftleri kullanılır ... bu yaklaşım, kalıcı, otomatik, kısmi bir kalibrasyon organize ederek ölçüm doğruluğunu iyileştirmiştir. Onlar. LC osilatör frekansının kayması, ölçüm doğruluğu üzerinde eskisi kadar önemli bir etkiye sahip değildir. Ayrıca, hesaplamalara yeni bir yaklaşım, ölçülen endüktansın dönüşten dönüş kapasitansının ölçüm sonucu üzerindeki etkisinden kurtulmayı mümkün kılmıştır (kalibrasyon sırasında dikkate alınır).

Elektrolitik kapasitörlerin kapasitansının ölçümü, klasik yönteme göre düzenlenir - kapasitörün, şarj süresinin paralel hesaplanmasıyla belirli bir voltaj seviyesine (0,2v) kadar kararlı bir akım kaynağı ile şarj edilmesi. Şemada, bu sl tarafından uygulanmaktadır. yol. Bağlı test kondansatörü önceden boşaltılır (Q1), ardından buna kararlı bir voltaj uygulanır ve bir zamanlayıcı başlatılır. Şu anda voltaj 0.2v seviyesine ulaşıyor. dahili karşılaştırıcı tetiklenir ve zamanlayıcı süresi sabitlenir. Ardından, kapasitörün kapasitansı hesaplanır. Menüdeki ölçüm süresini azaltmak için, test edilen kapasitörün kapasitansı için maksimum ölçüm limitini seçebilirsiniz (100/300/600 bin mikrofarad).

Kondansatörün ESR (ESR) ölçümü ve düşük dirençlerin ölçümü duruma göre yapılır. prensip. Test edilen kapasitöre, kararlı bir akım kaynağı tarafından üretilen kısa bir voltaj darbesi uygulanır. Bu, kapasitörün ESR'si ile orantılı bir voltaj yükselmesine neden olur. Serideki iki op amp, bu sinyali gerekli seviyeye yükseltir. Ayrıca, op-amp çıkışına bağlı mikro denetleyici, darbenin tepe noktasını kaydeder ve voltaj değerini daha fazla hesaplamak için analogdan dijitale dönüşüm gerçekleştirir. Darbe akımı ve voltajının değeri bilinerek ESR hesaplanır.

Küçük kapasitelerin ESR'sini ölçerken (<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.

Tekrarlarken göz önünde bulundurulması gereken bazı tasarım özellikleri. Ayar işlemi sırasında (aşağıda açıklanmıştır) yaklaşık değerlerini seçtikten sonra, sabit akım kaynağı bloğundaki (2. I_source) trimmer dirençlerini sabit olanlarla değiştirmek daha iyidir.

Amplifikatör bloğundaki (4. Amp) trimmer dirençleri R3 ve R8, çok turlu kullanılması tavsiye edilir. Bu, katsayı ince ayarına izin verecektir. değeri cihazın doğruluğuna bağlı olan kazanç (özellikle
ESR).

İki MCP601 op amfisi yerine bir MCP602 kullanabilirsiniz.
Anahtarlama ünitesindeki (8. Anahtar) röle, 5v için derecelendirilmiş iki sargı ile iki durumlu olmalıdır.

Kondansatörler C2 ve C5, tantal veya polar olmayan "seramiklerdir". Choke L1 - halter tipi. Bu "dambıl" bir ferrit "camda" ise daha da iyidir.

"S1 isteğe bağlı" bloğu, LC jeneratörüne voltaj sağlamak için bir kontrol bloğudur. Opsiyonel olarak devrenin güç tüketimini azaltmak için jeneratörü "elektrolit" ölçüm modunda kapatmak mümkündür. S1 ünitesi, LC jeneratörünü güç kaynağına basitçe bağlayarak çıkarılabilir.

Mikrodenetleyiciye zarar vermemek için, Jmp jumper'ı sadece "R_Vbat" direnci (aşağıda açıklanmıştır) ile "B" noktasındaki voltaj ayarlandıktan sonra kurulmalıdır.

Devrenin bir frekans sayıcı modülü (ön ölçekleyici ve arabellek) yoktur, ancak frekans sayacının kendisi yazılımda gerçekleştirilmiştir. Ölçülen frekans ("doğru" genlik ile) MK'nin (F) pim 6'sına beslenmelidir. Kapasitans ve endüktans ölçer modlarının çalışması için, 6 MK girişine LC jeneratörünün çıkışından bir sinyal uygulanması gerektiği anlaşılmalıdır. Bu amaçla, şema bir anahtarı göstermektedir. Frekans ölçer modülünün (ön ölçekleyici / arabellek, anahtarlama) şematik çözümünün olası varyantlarından biri halen geliştirilme aşamasındadır. Gerekirse, sıradan anahtarlar kullanılarak anahtarlama düzenlenebilir ve İnternette bulunan birçok devreden biri giriş devreleri (bölücü / tampon) olarak kullanılabilir.

Cihazla kurulum ve çalışma.

Cihazı ilk kez açtığınızda, tüm ayarları varsayılan ayarlara sıfırlamanız gerekir. Bunu yapmak için, düğmeye 3 basın ve cihazın gücünü açın. Gelecekte, bu işlem "Fonksiyon" menüsü, "Sıfırla" bölümünden gerçekleştirilebilir. Sıfırlamadan sonra cihazın kapatılması arzu edilir. Varsayılan olarak ayarlar sıfırlandıktan sonra "Kontrast" kontrast değeri 200 olarak ayarlanır. Bu değer ayarlar menüsünden değiştirilebilir veya 4 buton basılı tutularak cihaz kapatılabilir. Bu durumda cihaz açıldıktan sonra hemen kontrast ayar menüsüne geçecektir. Ayrıca, düğme 4 ile kontrast artar ve düğme 3 ile azalır.

Sabit akım kaynaklarının ayarlanması.

Ölçümün doğruluğu, kararlı akım kaynakları kurmanın doğruluğundan önemli ölçüde etkilenir. Yapılandırmak için "Function" menüsüne gidin ve ardından "OK" butonu ile "I_50" bölümünü seçin. Ardından C/ESR ölçüm terminallerine bir miliammetre bağlayın. Miliammetre, ESR'yi ölçmek için gelecekteki darbe akımının değerini gösterecektir. Düzelticiyi (R3) kullanarak bu akımı mümkün olduğunca 50mA'ya ayarlayın. Bundan sonra, okumaları hatırlayın ve miliammetreyi kapatın. Daha sonra +/- butonlarını kullanarak cihaz menüsünde daha önce miliammetre üzerinde gösterilen değeri onda birlik hassasiyetle ayarlayın ve OK butonuna basarak kaydedin. Akım kaynakları 5 ve 0,5mA ... "I_5" ve "I_05" bölümleri için aynı işlem yapılmalı, akım uygun trimleme dirençleri ile ayarlanmalı, ölçülen değer ise cihaz menüsüne ile girilmelidir.
yüzdeler / binler için doğru.

Bölümler arası geçişin miliammetre kapalıyken yapılması gerektiğini unutmamak önemlidir. Gelecekte, trimmer dirençlerinin sabit olanlarla değiştirilmesi ve ayar prosedürünün tekrarlanması önerilir.

OA ayarı.

Op-amp ayarlama işlemi, her bir op-amp'in K kazancını Ampl ve Amp2 bölümlerinde belirtilen değere ayarlamaya indirgenir. Bunu yapmak için ESR / C / R ölçüm modunu seçin ve ayrıca:

1. Terminallere bilinen bir kapasiteye sahip bir elektrolit bağlayın (10-50 uF'lik küçük bir kapasiteye sahip bir kapasitör almak daha iyidir) ve kurulumda R3 ayar direncini ve Amp1 değişkeninin değerini (~ 6.0) kullanarak menüsünde, cihaz ekranında ilgili okumaları elde edin.
2. Ardından terminallere bilinen bir direnci (tercihen 1 - 10 Ohm) bağlayın ve kurulum menüsünde R8 ayar direncini ve Amp2 değişkenini (~ 6.0) kullanarak cihaz ekranında uygun okumaları elde edin.

Dirençleri ölçerken okumaların doğruluğu, akım kaynakları için akım değerinin ayarlanmasının doğruluğundan etkilenecektir.
0.00 -1.00 Om - "I_50" bölümü
1.00 -10.0 Om - "I_5" bölümü
10.0 -100 Om - "I_05" bölümü

LC jeneratör ayarı.

LC jeneratörünün ayarı, L1 indüktansı ve C1 kondansatörü seçimine indirgenir, böylece "Osilatör" modu kullanılarak kontrol edilebilen jeneratörün frekansı 900 kHz aralığında olur. C2 ve C5, tantal veya polar olmayan "seramik" olmalıdır. Kalibrasyon kondansatörü 500-1200 pF aralığında herhangi bir şey olabilir. Ana şey, minimum TKE'ye ve sizin tarafınızdan bilinen bir kapasitans değerine sahip bir kapasitör olmasıdır. Kalibre edilmiş bir sayaçta gerçek kapasitesini önceden ölçmek mümkünse çok iyidir. Toplam kapasite C_cal ve C3 değeri "6.Ccal" bölümüne girilmelidir. C3 yüklenemez (.... toplam TKE'yi azaltmak için olası bir seçenek olarak benzer bir çözümde casusluk yapılır).

Pil şarj göstergesi.

Şarj göstergesinin ayarlanması, "B" noktasındaki voltajın akü voltajının yaklaşık 1/3'üne eşit olarak ayarlanmasına indirgenir. Bunu yapmak için, "A" noktasında (cihaz açıkken) U1 akü voltajını ölçmek gerekir. Ardından, "R_Vbat" direncini ayarlayarak voltmetre U2 okumalarını U1'in yaklaşık 1/3'üne eşit olarak elde etmek için voltmetreyi "B" noktasına bağlayın. Ardından, K_div = U1 / U2 bölme faktörünü hesaplayın ve menüdeki değerleri ayarların ilgili bölümlerine yazın. Ayrıca ayarlarda tam şarjlı pil "V_bat"ın voltaj değerini ve cihazın pili değiştirme / şarj etme ihtiyacını bildireceği minimum pil voltaj seviyesini belirtin.

Ayrıca, ADC'nin doğruluğunu artırmak için, V_ref noktasında açık olan cihazla ölçerek V_ref mikrodenetleyicisinin tam besleme voltajını (varsayılan olarak 5v'dir) menüde belirtmeniz önerilir.

ESR / C / R ölçümü (С 0.1 - 600.000 uF)

Ölçmek için gereklidir:

2. "Mod" düğmesini (bundan sonra M olarak anılacaktır) kullanarak cihazı ESR / C / R moduna geçirin

(C)

Ölçüm hızının, ölçülen kapasitörün kapasitansından etkilendiğine dikkat edilmelidir. Maksimum ölçüm limiti "Function" menüsünden (C_max) seçilebilir (bin mikrofarad olarak gösterilir)

ESR / C / R modunda kalibrasyon.

Kalibrasyon, kabloların, terminallerin vb. uzunluğunun iç direnci ölçme sonucu üzerindeki etkisini telafi etmeye yarar. Kalibrasyon yapmak için ESR / C / R modundayken "Kalibrasyon" düğmesine (bundan sonra C olarak anılacaktır) basın. "Sondaları kapat" menüsü göründüğünde, ekrandaki geri sayım bitmeden cihaz sondalarını kapatmalısınız. Kalibrasyon işlemi tamamlandıktan sonra, ayarlarla ilgili bilgiler cihazın kalıcı hafızasına otomatik olarak kaydedilecek ve bu da ileride cihaz her açıldığında kalibrasyon yapmamanızı sağlayacaktır.

Ölçüm C (C< 1uF)

Ölçmek için gereklidir:
1. Cihazı açın (ölçüm bileşenini bağlamak için terminaller boştur)
2. "M" düğmesini kullanarak cihazı C-metre moduna getirin
3. Gerekirse kalibrasyon yapın (aşağıda açıklanmıştır)
4. Ölçülen bileşeni terminallere bağlayın
5. Cihaz ekranı ölçüm sonucunu gösterecektir.

C modunda kalibrasyon

Kalibrasyon, kapasitörün kapasitansının ölçülmesi sonucu, terminallerin vb. tellerinin uzunluğunun etkisini telafi etmek için kullanılır. Kalibrasyonu gerçekleştirmek için C modundayken (ölçüm bileşeni bağlantı terminalleri açık, ölçülen kondansatör bağlantısı kesilmiş), "C" düğmesine basın.

Ölçüm L

Ölçmek için gereklidir:
1. Cihazı açın (ölçüm bileşenini bağlamak için terminaller boştur)
2. "M" düğmesini kullanarak cihazı L-metre moduna getirin
3. Gerekirse kalibrasyon yapın (aşağıda açıklanmıştır)
4. Ölçülen bileşeni terminallere bağlayın
5. Cihaz ekranı ölçüm sonucunu gösterecektir.
6. Endüktans ölçerken (özellikle küçük değerlerde), daha yüksek bir ölçüm doğruluğu elde etmek için, "C" düğmesine basarak ölçüm sırasında (ölçülen endüktansı kesmeden) kalibrasyon yapmak mümkündür. Bu durumda cihaz kalibrasyon yapacak ve bağlı olan endüktansın değeri gerçeğe en yakın şekilde ekranda gösterilecektir.

sınıf = "eliadunit">

L modunda kalibrasyon

Kalibrasyon, kabloların, terminallerin vb. uzunluğunun endüktans ölçüm sonucu üzerindeki etkisini telafi etmek için kullanılır. İki tür kalibrasyon vardır - probların endüktansını hesaplamak için "derin" ve jeneratör sapmasını düzeltmek için "normal". L-metre modunda "C" düğmesine basılarak normal kalibrasyon yapılır. Cihaz problarına bağlı ölçülen endüktans ile kalibrasyon yapılabilir.

"Derin" bir kalibrasyon gerçekleştirmek için "C" düğmesine basın ve "Probları kapat ve elini kaldır" yazısı görünene kadar basılı tutun, ardından cihaz ekranında geri sayımın sonuna kadar test uçlarını kapatın, ellerinizi çekin ve kalibrasyon işleminin sonuna kadar bekleyin. Kalibrasyondan sonra test uçlarını açın. Derin kalibrasyon her zaman yapılmayabilir. "derin" bir kalibrasyon gerçekleştirdikten sonra, bağlantı problarının endüktans değerleri mikroişlemcinin kalıcı belleğinde saklanır.

Ölçüm F

İhtiyacınız olan frekansı ölçmek için:
1. Cihazı açın
2. "M" düğmesini kullanarak cihazı F-metre moduna geçirin
3. "/" düğmesini kullanarak çalışma modunu (ön ölçekleyicili veya ön ölçekleyicisiz) seçin.
4. Ölçülen frekansı "F" girişine (6. çıkış MK) uygulayın.

Uygulanan ön ölçekleyicinin bölme faktörünü "K" düğmesini kullanarak değiştirebilirsiniz. Katsayı ayarlandıktan ve "OK düğmesi" kaydedildikten sonra değer, cihazın kalıcı hafızasına kaydedilecektir. Cihaz şeması, frekans sayıcı modülleri (ön ölçekleyici ve arabellek) içermez.

Ses sinyali "Hatırlatma"

~ 1 dakikadan fazla ölçüm yapılmazsa, cihaz aralıklı bir ses sinyali vermeye başlar. Ardından, sinyal her ~ 20 saniyede bir tekrarlanır. Cihazda "Sessiz" modu ayarlanmışsa, "hatırlatıcı" ses sinyali etkinleştirilmeyecektir.