Kondensatora kapacitātes mērītājs, ko dari pats. Ierīces apraksts un konfigurācija

DIY kondensatora kapacitātes mērītājs- zemāk ir diagramma un apraksts par to, kā bez lielām pūlēm jūs varat patstāvīgi izgatavot ierīci kondensatoru kapacitātes pārbaudei. Šāda ierīce var būt ļoti noderīga, pērkot konteinerus elektroniskajā tirgū. Ar tās palīdzību bez problēmām tiek atklāts nekvalitatīvs vai bojāts elektriskā lādiņa uzkrāšanās elements. Šīs ESR shematiskā diagramma, kā to parasti sauc vairums elektronikas inženieru, nav nekas sarežģīts, un pat iesācējs radioamatieris var salikt šādu aparātu.

Turklāt kondensatora kapacitātes mērītājs tā montāžai neprasa ilgu laiku un lielas finansiālās izmaksas; līdzvērtīgas sērijas pretestības zondes izgatavošana aizņem burtiski divas līdz trīs stundas. Tāpat nav nepieciešams skriet uz radio veikalu - noteikti jebkuram radioamatierim būs neizmantotas, šim dizainam piemērotas detaļas. Viss, kas jums nepieciešams, lai atkārtotu šo shēmu, ir gandrīz jebkura modeļa multimetrs, ir tikai vēlams, lai tas būtu digitāls un ar duci daļu. Digitālajam testerim nav jāveic nekādas izmaiņas vai modernizācija, viss, kas ar to jādara, ir uz tā dēļa pielodēt detaļu vadus uz nepieciešamajām vietām.

ESR ierīces shematiskā diagramma:

Skaitītāja montāžai nepieciešamo elementu saraksts:

Viena no galvenajām ierīces sastāvdaļām ir transformators, kura apgriezienu attiecībai jābūt 11/1. Ferīta gredzenveida serdeņa M2000NM1-36 K10x6x3, kas vispirms jāietin ar izolācijas materiālu. Pēc tam uztiniet uz tā primāro tinumu, sakārtojot pagriezienus pēc principa - pagrieziet pagriezienā, vienlaikus piepildot visu apli. Sekundārais tinums arī jāveic ar vienmērīgu sadalījumu pa visu perimetru. Aptuvenais apgriezienu skaits primārajā tinumā K10x6x3 gredzenam būs 60-90 apgriezieni, un sekundārajam jābūt vienpadsmit reizes mazākam.

Jūs varat izmantot gandrīz jebkuru silīcija diodi ar vismaz 40 V reverso spriegumu, ja jums tiešām nav nepieciešama liela mērījumu precizitāte, tad KA220 ir diezgan piemērots. Lai precīzāk noteiktu kapacitāti, tiešā savienojuma opcijā - Schottky - būs jāievieto diode ar nelielu sprieguma kritumu. Aizsardzības slāpētāja diodei D2 jābūt paredzētai reversajam spriegumam no 28 V līdz 38 V. Mazjaudas silīcija p-n-p tranzistors: piemēram, KT361 vai tā ekvivalents.

Izmēriet EPS vērtību 20 V sprieguma diapazonā. Kad ir pievienots ārējā skaitītāja savienotājs, ESR papildinājums multimetram nekavējoties nonāk kapacitātes pārbaudes darbības režīmā. Šajā gadījumā ierīcē vizuāli tiks parādīts aptuveni 35 V rādījums testa diapazonā no 200 V un 1000 V (tas ir atkarīgs no slāpētāja diodes izmantošanas). Ja kapacitātes tests tiek veikts ar 20 voltiem, rādījums tiks parādīts kā “ārpus mērījumu robežas”. Kad ārējā skaitītāja savienotājs ir atvienots, EPS televizora pierīce uzreiz pārslēdzas uz parastā multimetra darbības režīmu.

Secinājums

Ierīces darbības princips - lai iedarbinātu ierīci, ir jāpievieno adapteris tīklam, savukārt ESR mērītājs ieslēdzas, kad ESR ir izslēgts, multimetrs automātiski pārslēdzas uz standarta funkcijām. Lai kalibrētu ierīci, jums ir jāizvēlas nemainīgs rezistors, lai tas atbilstu skalai. Skaidrības labad zemāk redzams attēls:

Kad zondes ir saīsinātas, multimetra skalā tiks parādīts 0,00-0,01, šis rādījums nozīmē instrumenta kļūdu mērījumu diapazonā līdz 1 om.

Radioiekārtu remonta meistari visbiežāk sastopas ar kondensatoru bojājumu vai kapacitātes samazināšanos. Lai uzzinātu, vai daļa darbojas vai nē, jums ir jāizmēra kondensatora kapacitāte. Šim nolūkam ir dažādas ierīces.

Kondensatora ierīce un īpašības

Kondensatorā ir divas metāla plāksnes, starp kurām ir ievietots dielektrisks. Dielektriķim tiek izmantoti gaisa, plastmasas, vizlas, kartona, keramikas materiāli.

Mūsdienīgākās daļās metāla vietā tiek izmantota folija, kas tiek sarullēta. Tādējādi ar mazākiem kondensatora izmēriem ir iespējams palielināt tā kapacitāti.

Kondensatorus klasificē pēc dielektriskā materiāla, montāžas metodēm, plāksnes formas utt. Pēc polaritātes tos iedala:

elektrolītisks vai oksīds ar polaritāti;
nepolārs.

Elektrolītiskā kondensatora elementiem, kad tie ir ieslēgti, obligāti jāievēro polaritāte. Dielektriķis tajos ir oksīda slānis, kas izveidots uz tantala (alumīnija) anoda. Katods ir elektrolīts šķidruma vai želejas formā. Šāda veida kondensatora kapacitātes mērīšana jāveic, ņemot vērā detaļas polu marķējumu.

Kondensatora galvenā īpašība ir elektriskā lādiņa uzkrāšanās, kuras dēļ to plaši izmanto dažādos filtros. Ar to jūs varat pārsūtīt signālu starp pastiprināšanas posmiem, atdalīt augstās un zemās frekvences utt.

Kondensatora parametri:

Jauda. Spēja uzkrāt lādiņu atkarībā no plākšņu laukuma, attāluma starp tām, kā elektrolītu izmantotā materiāla rakstura. Mērīts farādos;
Nominālais spriegums. Parāda, pie kāda sprieguma iespējama ilgstoša un stabila elementa darbība. Ja parametrs tiek pārsniegts, var rasties bojājumi.

Iespējamie kondensatora defekti

Pastāv vairāki kondensatora atteices veidi, kas ietekmē elektriskās ķēdes darbību:

pilnīgs sabrukums (īssavienojums starp plāksnēm);
ārējās hermētiskuma pārkāpums no mehāniskiem bojājumiem;
jaudas samazināšana;
iekšējās pretestības palielināšanās;
sprieguma samazināšanās, pie kuras notiek atgriezenisks elementa sadalījums.

Vairumā gadījumu daļas sabojājas ilgstošas darbības dēļ pārkaršanas apstākļos. Vienmēr ir svarīgi nodrošināt optimālu temperatūras režīmu iekārtas darbībai.

Kā pārbaudīt kondensatora stāvokli

Pirmajā posmā ir nepieciešams vizuāli pārbaudīt detaļas mehāniskus bojājumus, korpusa deformācijas, krāsas izmaiņas. Elektrolītiskajām šūnām tas ir pietūkums augšējā daļā, kas var būt mazs, bet pamanāms salīdzinājumā ar izmantojamiem kolēģiem. Lielāko daļu laika daļa no ārpuses izskatās normāla. Pēc tam, lai to pārbaudītu, būs nepieciešamas īpašas ierīces:

multimetrs ar kapacitātes mērīšanas funkciju;
īpašs kondensatora kapacitātes mērītājs;
LC mērītājs;
ESR ierīce.

Izmantojot multimetru, dažreiz ir grūti izdarīt secinājumu par darbības traucējumiem, jo bojātā kondensatora elementa kapacitāte tiek samazināta par ļoti nelielu daudzumu. Ar LC skaitītāju vai speciālu ierīču palīdzību var precīzāk noteikt tā vērtību. Elektrolītisko kondensatoru kapacitātes mērīšanai izmanto ESR instrumentus. Turklāt mērījumi tiek veikti bez lodēšanas daļas no ķēdes.

Ja nav īpašas ierīces, tad nepolāro elementu kapacitatīvos mērījumus var veikt ar multimetru, kas mēra pretestību. Tajā pašā laikā tie tiek izlodēti no dēļa.

Multimetra skalā iestatiet ierobežojumu uz "200 kOhm". Mēroga ierobežojums mainās atkarībā no kapacitātes nomināla;
Izlādējiet pielodētos kondensatora elementus, jo var būt atlikušais lādiņš. Izlāde rodas, īssavienojot to spailes;
Pievienojiet ierīces zondes kondensatora spailēm un novērojiet tās rādījumus. Centieties nepieskarties zondes kontaktdaļai ar rokām.

Ekrānā redzamā pretestības vērtība pakāpeniski palielināsies un pēc tam parādīs “1”, kas nozīmē “bezgalība” digitālajā ierīcē. Kondensatoriem ar mazu kapacitāti pretestības maiņas process tiek paātrināts, lai to nevarētu salabot.

Svarīgs! Pareizi uzlādētam kondensatora elementam ir "bezgalīga" pretestība.

Ja daļa ir bojāta, nekavējoties, bez iepriekšēja palielinājuma, būs redzamas vērtības "1", kas norāda uz pārrāvumu daļas iekšpusē, vai "0" - iekšējais īssavienojums. Vienmērīgs pretestības pieaugums tiek novērots, jo daļa tiek uzlādēta no multimetra akumulatora.

Varat arī izmantot vecos analogos testerus kapacitatīviem mērījumiem. Tajā pašā laikā tiek veikti novērojumi par bultas kustībām. Tam nekavējoties jānovirzās pa labi ar ātrumu atkarībā no kapacitātes, turpinot lēnu kustību līdz skalas robežām. Ja viņa nesaraujas vai, novirzījusies, apstājas, tas norāda uz bojājumiem. Par to pašu liecina ass metiens uz limita skaitļiem.

Svarīgs! Ar multimetru var pārbaudīt kondensatora elementus ar ietilpību līdz 0,25 mikrofaradiem. Mazākiem parametriem pārbaudi veic ar LC skaitītājiem.

Faktisko kapacitatīvo vērtību mērīšana

Izmantojot iepriekš aprakstīto metodi, nav iespējams noteikt kvantitatīvās kapacitatīvās vērtības, var tikai secināt, ka kondensatora elements ir labā stāvoklī. Saskaņā ar instrumentiem, kas mēra kapacitāti farados, nekavējoties tiek noteikta tā novirze no nominālā parametra. Nulles vērtība norāda uz bojājumu, samazināta vērtība arī norāda, ka daļa ir jānomaina.

Netieši kapacitātes vērtību var spriest pēc pretestības pieauguma ātruma savienojuma ar multimetru brīdī. Jo zemāks tas ir, jo lielāka jauda. Aprēķināt tā aptuveno vērtību var, pieslēdzot apkalpojamos kondensatora elementus ar iepriekš zināmu kapacitāti un izmērot laiku sekundēs, kurā pretestība sasniedz "bezgalību". Secinājums izdarīts, pamatojoties uz salīdzinājumu ar pārbaudīto kondensatora elementu.

Multimetra priekšējā panelī, kas paredzēts kapacitatīviem mērījumiem, ir īpaši CX ieejas savienotāji, kas apzīmēti ar "plus" un "mīnus". Tā vietā var būt parastās zondes. Mērīšanai šajos savienotājos tiek ievietoti kondensatora elementi, obligāti ievērojot elektrolītisko daļu polaritāti. Marķējums ir arī uz pašiem kondensatoriem. Nepolāriem elementiem tas nav svarīgi. Izmērītās kapacitātes skalas robežvērtība jāiestata, pamatojoties uz kondensatora parametriem.

Svarīgs! Pirms pievienošanas ierīcei ir nepieciešams noņemt atlikušo lādiņu no kondensatora.

ESR mērīšana

ESR apzīmē Equivalent Series Resistance, kas ir ļoti svarīgs parametrs elektrolītiskajam kondensatoram. Palielinoties šai pretestībai, lādēšanas strāva samazinās, izraisot elektriskās ķēdes darbības traucējumus. Turklāt ar tradicionālajām metodēm mērītā jauda nedrīkst pārsniegt normas robežas. Īpaši līdzvērtīgas pretestības efekts ir pamanāms daļās, kuru ietilpība pārsniedz 5 mikrofarādes. Stabilai darbībai parametrs nedrīkst pārsniegt 1 omu.

Pārbaudot kondensatora elementus bez atlodēšanas no plāksnes, šāds aparāts dod precīzākus rezultātus. Mēģinājumi līdzīgi izmērīt detaļas parametrus ar multimetru nedos ticamu attēlu. Blakus kondensatoram ir citi elementi: induktivitātes, pretestības utt., Kas rada kropļojošu efektu. Parasti secinājums par kondensatora elementa veselību tiek izdarīts, izmantojot netiešos mērījumus, vai arī paralēli tam tiek pielodēts cits ar identiskiem raksturlielumiem. Tas ir iespējams tikai zemsprieguma ķēdēs.

Kondensatora sadalījuma sprieguma samazināšana

Radioamatieru meistari var saskarties ar gadījumu, kad visi kondensatora raksturlielumi, mērot ar multimetru, ir normāli, bet, strādājot ķēdē, ir redzamas tā bojājuma pazīmes. Tas notiek, kad pārrāvuma spriegums nokrītas zem nominālās vērtības. Ja daļa ir paredzēta 25 V spriegumam un sabrukums notiek pie 15 V, tad, mērot ar multimetru, kondensatora elementa darbības traucējumi netiks atklāti, jo sadalījums ir atgriezenisks.

Lai noteiktu šādu darbības traucējumu, ir nepieciešams izmantot pastāvīgu strāvas avotu ar iespēju regulēt sprieguma līmeni. Pieslēdzot tai daļu un pakāpeniski palielinot ieejas spriegumu, tiek atklāts bojājums, kas pamanāms ar strauju strāvas palielināšanos, līdz tiek iedarbināta barošanas avota aizsargājoša izslēgšana.

Kapacitātes mērījumus var veikt dažādos veidos. Jūs varat vienkārši noteikt bojātu elementu ar ommetru, precīzāki rezultāti tiek iegūti, izmantojot LC skaitītājus un ESR ierīces.

Video

No raksta virsraksta ir skaidrs, ka šodien mēs runāsim par ierīci kondensatoru kapacitātes mērīšanai. Ne katram vienkāršajam multimetram ir šī funkcija. Bet, taisot kārtējo paštaisītu izstrādājumu, ļoti bieži domājam: vai darbosies, vai tie kondensatori, kurus izmantojām, ir labā stāvoklī, kā tos pārbaudīt Jā, un tieši remonta procesā šī iekārta būs nepieciešama. Protams, jūs varat pārbaudīt elektrolītiskā kondensatora integritāti ar testeri. Bet mēs noskaidrosim, vai tas ir dzīvs vai ne, bet mēs nevarēsim noteikt kapacitāti, cik tas ir sauss.

Dažiem mūsdienu tirgū esošajiem lētajiem multimetriem ir šī funkcija. Bet mērījumu ierobežojums ir ierobežots līdz 200 mikrofaradiem. Ar ko nepārprotami nepietiek. Jums vajag vismaz četrus tūkstošus mikrofaradu. Bet šādi multimetri maksā par kārtu augstāk. Tāpēc es beidzot nolēmu iegādāties kondensatora kapacitātes mērītājs. Es izvēlējos lētāko ar pieņemamām īpašībām. Es izvēlējos XC6013L:

Šī ierīce ir iepakota skaistā kastē. Tiesa, uz kastes ir cita multimetra attēls:

Un augšpusē ir uzlīme ar šīs ierīces modeli, iespējams, ķīniešiem nav pietiekami daudz kastīšu:

Ierīce ir ievietota aizsargājošā dzeltenā apvalkā, kas izgatavots no mīkstas plastmasas, līdzīgs gumijai. Rokas jūtas smagas, kas norāda uz ierīces nopietnību. Apakšā ir saliekams statīvs, kas daudziem var nebūt noderīgs:

Kapacitātes mērītāju darbina 9 voltu kronu akumulators, kas ir iekļauts komplektā:

Ierīces īpašības ir vienkārši pārsteidzošas. Tas var izmērīt no 200 pikofaradiem līdz 20 000 mikrofaradiem. Ar ko pilnīgi pietiek radioamatieru nolūkiem:

Ierīces augšpusē ir liels un informatīvs LCD displejs. Zem tā ir divas pogas. Kreisajā pusē ir sarkana poga, ar kuru var fiksēt displeja pašreizējās jaudas rādījumus. Un labajā pusē ir zila poga, kas mani ļoti iepriecināja, ar ekrāna apgaismojumu, kas neapšaubāmi ir šīs ierīces pluss. Starp pogām ir savienotājs mazu kondensatoru mērīšanai. Tiesa, nav iespējams pārbaudīt no donoru plāksnēm pielodētos bukses kondensatorus, jo spilventiņi atrodas diezgan dziļi. Tāpēc šo savienotāju var izmantot tikai, pārbaudot kondensatorus ar gariem vadiem:

Zem mērīšanas diapazona selektora ir savienotājs zondes pievienošanai. Starp citu, zondes ir izgatavotas no tā paša materiāla kā ierīces aizsargapvalks, tās ir diezgan mīkstas uz tausti:

Neapšaubāmi, tur atrodas arī vissvarīgākā ierīces funkcija - tas ir nulles rādījumu iestatīšana, mērot kapacitātes pikofarādes izlādē. Tas ir skaidri redzams nākamajās divās fotogrāfijās. Šeit viena zonde tiek apzināti noņemta un, izmantojot regulatoru, tiek iestatīta nulle:

Šeit mērstienis ir vietā. Kā redzat, zondu kapacitāte ietekmē rādījumus. Tagad pietiek ar regulatoru iestatīt nulli un veikt mērījumus, kas būs diezgan precīzi:

Tagad pārbaudīsim ierīci darbībā un redzēsim, uz ko tā spēj.

Kondensatora kapacitātes mērītāja pārbaude

Sākumā mēs pārbaudīsim kondensatorus, kas ir labi, jauni un noņemti no donoru paneļiem. Pirmais būs testa subjekts ar 120 mikrofaradiem. Šī ir jauna kopija. Kā redzat, rādījumi ir nedaudz novērtēti par zemu. Starp citu, man ir 4 šādi kondensatori, un neviens no tiem neuzrādīja 120 mikrofarādes. Iespējama ierīces kļūda. Vai varbūt viņi tagad dara vienu nestandarta:

Šeit ir tūkstotis mikrofaradu, diezgan precīzi:

Divtūkstoš divi simti mikrofaradu, arī nav slikti:

Un šeit ir desmit mikrofarādes:

Nu, tagad simts mikrofarādes, ļoti labi:

Apskatīsim ierīces rādījumus, kurus tā parādīs, pārbaudot, vai nav bojāti kondensatori, kas tika noņemti remonta laikā. Kā redzat, atšķirība ir pamanāma:

Lūk, rezultāti. Protams, dažos gadījumos elektrolītiskā kondensatora darbības traucējumi ir redzami vizuāli. Bet vairumā gadījumu bez ierīces ir grūti iztikt. Turklāt es testēju šo ierīci uz divām plāksnēm, pārbaudot kondensatorus bez lodēšanas. Ierīce uzrādīja labus rezultātus, tikai dažos gadījumos ir jāievēro polaritāte. Tāpēc es iesaku jums iegādāties šādu ierīci, un jūs varat izmērīt kondensatoru kapacitāti ar savām rokām.

Pirms gandrīz diviem gadiem nopirku digitālo kapacitātes mērītāju, paņēmu, varētu teikt, pirmo, kas uznāca. Es biju tik noguris no Mastech MY62 multimetra nespējas izmērīt kondensatoru kapacitāti, kas pārsniedz 20 mikrofaradas, un tas pareizi neizmērīja mazāk par 100 pikofaradām. Man patika divi faktori SM-7115A:

Mēra visu nepieciešamo diapazonu
Kompaktums un ērtības

Maksāja 750 rubļus. Viņš patiesi uzskatīja, ka nav naudas vērts, un cena tika "uzpūsta", jo nebija konkurētspējīgu produktu. Izcelsmes valsts, protams, ir Ķīna. Viņš baidījās, ka “viltos”, vairāk par to bija pārliecināts, bet velti.

Kapacitātes mērītājs un vadi uz to bija iepakoti polietilēnā, katrs savā apvalkā un ielikts bieza kartona kastē, brīvā vieta tika aizpildīta ar putām. Kastē bija arī instrukcija angļu valodā. Ierīces kopējie izmēri 135 x 72 x 36 mm, svars 180 grami. Korpusa krāsa melna, priekšējais panelis ar ceriņu nokrāsu. Tam ir šķidro kristālu indikators, deviņi mērījumu diapazoni, divas izslēgšanas pozīcijas, nulles iestatījuma regulators, 15 cm, dažādu krāsu (sarkans - melns) vadi, ar kuriem mērītais kondensators ir savienots ar ierīci, beidzas ar krokodila klipšiem, un ligzdas uz ierīces korpusa , to pieslēgšanai, ir marķētas ar atbilstošās polaritātes krāsas apzīmējumu, papildus iespējams mērīt bez tām (kas palielina precizitāti), kurām ir divas iegarenas ligzdas, kuras ir parakstītas ar simbolu no izmērītā kondensatora. Tiek izmantots 9 voltu akumulators, ir funkcija, kas automātiski norāda tā izlādēšanos. Trīsciparu šķidro kristālu indikators +1 decimālzīme, ražotāja deklarētais mērījumu diapazons ir no 0,1 pF līdz 20 000 μF, ar iespēju regulēt mērījumu diapazonu no 0 līdz 200 pF, uz nulli, robežās +/- 20 pF, viens mērīšanas laiks 2-3 sekundes.

Mērījumu pieļaujamo kļūdu tabula, atsevišķi pa diapazoniem. Nodrošina ražotājs.

Korpusa aizmugurē ir integrēts statīvs. Tas ļauj kompaktāk novietot skaitītāju darba vietā un uzlabo šķidro kristālu indikatora redzamību.

Akumulatoru nodalījums ir izgatavots pilnīgi autonomi, lai nomainītu akumulatoru, pietiek ar tā vāciņa pārvietošanu uz sāniem. Ērtības no kategorijas neuzkrītošs, kad tas ir.

Lai noņemtu korpusa aizmugurējo vāciņu, pietiek atskrūvēt vienu pašvītņojošo skrūvi. Smagākā PCB sastāvdaļa ir 500 mA drošinātājs.

Mērīšanas ierīces darbība ir balstīta uz dubultās integrācijas metodi. Tas ir samontēts uz loģiskajiem skaitītājiem HEF4518BT - 2 gab, atslēgas HEF4066BT, decimālskaitītājs ar dekodētāju HCF4017 un smd tranzistoriem: J6 - 4 gab, M6 - 2 gab.

Atskrūvējot vēl sešas skrūves, jūs varat redzēt iespiedshēmas plates otru pusi. Mainīgais rezistors, ar kuru tiek iestatīts iestatījums uz "0", ir tāds, lai vajadzības gadījumā to varētu viegli nomainīt. Kreisajā pusē ir tapas izmērītā kondensatora pievienošanai, augstāk esošās ir paredzētas tiešam savienojumam (bez vadiem).

Ierīce tiek iestatīta uz nulles atskaites punktu ne uzreiz, bet iestatītais rādījums saglabājas. Ja vadi ir atvienoti, to ir daudz vieglāk izdarīt.

Lai vizuāli demonstrētu mērījumu precizitātes atšķirību ar dažādām mērīšanas metodēm (ar un bez vadiem), es paņēmu mazus kondensatorus ar rūpnīcas marķējumu - 8,2 pF

Ierīces video apskats

Bez vadiem Ar vadiem
#1 8 pF 7,3 pF
#2 7,6pF 8,3pF
#3 8,1pF 9,3pF

Viss skaidrs, viennozīmīgi bez vadiem, mērījumi būs precīzāki, lai gan neatbilstība praktiski ir 1 pF robežās. Vairākkārt mērīju arī kondensatorus uz plāksnēm - ekspluatējamo mērījumu rādījumi ir diezgan adekvāti atbilstoši uz tiem norādītajai nominālvērtībai. Ja ne pārāk liels niķis, tad pilnīgi droši var teikt, ka iekārtas mērījuma kvalitātes faktors ir diezgan augsts.

Ierīces trūkumi

iestatīšana uz nulli netiek veikta uzreiz,
kontaktu ziedlapiņām, mērīšanai bez vadiem, nav elastības, pēc atspiešanas tās neatgriežas sākotnējā stāvoklī,
Mērītājs nav aprīkots ar kalibrēšanas konteineru.

secinājumus

Kopumā esmu apmierināts ar ierīci. Mēra labi, ir kompakts (viegli iederas kabatā), tāpēc radio tirgū ņemu nevis to, ko viņi dod, bet gan to, ko vajag. Es plānoju, jo būs laiks, lai pabeigtu: nomainīt potenciometru un kontaktus tiešajam mērījumam. Viņa shēmu vai ko līdzīgu var meklēt sadaļā. Viņš teica “viss, kā ir”, un jūs jau paši izlemjat, vai ir vērts papildināt savu mājas laboratoriju ar šādu ierīci. Autors - Babejs.

Šo shēmu, neraugoties uz šķietamo sarežģītību, ir diezgan vienkārši atkārtot, jo tā ir samontēta uz digitālām mikroshēmām un, ja instalācijā un zināmu labu detaļu izmantošanā nav kļūdu, praktiski nav nepieciešama pielāgošana. Tomēr ierīces iespējas ir diezgan lielas:

mērījumu diapazons - 0,01 - 10000 uF;
4 apakšdiapazons - 10, 100, 1000, 10 000 uF;
apakšgrupas izvēle – automātiska;
rezultāta indikācija – ciparu, 4 cipari ar peldošo decimālzīmi;
mērījuma kļūda - vismazākā cipara mērvienība;

Apsveriet ierīces ķēdi:

noklikšķiniet, lai palielinātu

Uz DD1 mikroshēmas, precīzāk uz diviem tā elementiem, ir samontēts kristāla oscilators, kura darbībai nav nepieciešams skaidrojums. Tālāk pulksteņa frekvence iet uz dalītāju, kas samontēts uz mikroshēmām DD2 - DD4. No tā signāli ar frekvencēm 1000, 100, 10 un 1 kHz tiek nosūtīti uz multipleksoru DD6.1, kas tiek izmantots kā automātisks apakšjoslas atlases mezgls.

Galvenā mērvienība ir viens vibrators, kas samontēts uz elementiem DD5.3, DD5.4, kura impulsa ilgums ir tieši atkarīgs no tam pievienotā kondensatora. Kapacitātes mērīšanas princips ir skaitīt impulsu skaitu viena vibratora darbības laikā. Uz elementiem DD5.1, DD5.2 ir samontēts mezgls, lai novērstu pogas "Sākt mērījumu" kontaktu atlēcienus. Nu, ķēdes pēdējā daļa ir četrciparu bināro decimālo skaitītāju rinda DD9 - DD12 ar izvadi uz četriem septiņu segmentu indikatoriem.

Apsveriet skaitītāja algoritmu. Kad tiek nospiesta poga SB1, DD8 binārais skaitītājs tiek atiestatīts un pārslēdz diapazona mezglu (DD6.1 multipleksoru) uz zemāko mērījumu diapazonu - 0,010 - 10,00 uF. Šajā gadījumā viena no elektroniskās atslēgas DD1.3 ieejām saņem impulsus ar frekvenci 1 MHz. Iespējošanas signāls no viena vibratora pāriet uz tā paša slēdža otro ieeju, kura ilgums ir tieši proporcionāls tam pievienotā izmērītā kondensatora kapacitātei.

Tādējādi impulsi ar frekvenci 1 MHz sāk ierasties skaitīšanas desmitgadē DD9 ... DD12. Ja notiek desmitgades pārplūde, pārsūtīšanas signāls no DD12 palielina DD8 skaitītāju par vienu un ļauj ierakstīt nulli DD7 trigerim ieejā D. Šī nulle ieslēdz DD5.1, DD5.2 formētāju, un tas pagrieziens, atiestata skaitīšanas desmitgadi, DD7 atkal iestata uz "1" un atsāk vienreizēju. Process tiek atkārtots, bet tagad skaitīšanas dekādei caur slēdzi tiek piegādāta 100 kHz frekvence (ir ieslēgts otrais diapazons).

Ja pirms pulsa beigām no vienšāviena atkal tiek pārpildīta skaitīšanas dekāde, tad diapazons atkal mainās. Ja viens vibrators tika izslēgts agrāk, skaitīšana apstājas un indikatorā var nolasīt mērīšanai pievienotās kapacitātes vērtību. Pēdējais pieskāriens ir decimālpunkta vadības bloks, kas norāda pašreizējo mērījumu apakšdiapazonu. Tās funkcijas veic DD6 multipleksora otrā daļa, kas izgaismo vēlamo punktu atkarībā no iekļautās apakšjoslas.

Kā indikatori ķēdē tiek izmantoti vakuuma dienasgaismas indikatori IV6, tāpēc skaitītāja barošanas blokam ir jārada divi spriegumi: 1 V kvēlspuldzei un +12 V lampu un mikroshēmu anoda barošanai. Ja indikatorus aizstāj ar LCD, tad no viena + 9V avota var iztikt, savukārt LED matricu izmantošana nav iespējama DD9 ... DD12 mikroshēmu zemās kravnesības dēļ.

Kā kalibrēšanas rezistoru R8 labāk izmantot daudzpagriezienu rezistoru, jo ierīces mērījumu kļūda būs atkarīga no kalibrēšanas precizitātes. Atlikušie rezistori var būt MLT-0,125. Runājot par mikroshēmām, ierīcē var izmantot jebkuru no K1561, K564, K561, K176 sērijām, taču jāpatur prātā, ka 176. sērija ļoti nelabprāt strādā ar kvarca rezonatoru (DD1).

Ierīces iestatīšana ir diezgan vienkārša, taču tā jāveic ļoti uzmanīgi.

Īslaicīgi atspējojiet SB1 pogu no DD8 (13. tapa).
Pievienojiet taisnstūrveida impulsus ar aptuveni 50-100 Hz frekvenci uz R3 savienojuma punktu ar R2 (derēs jebkurš vienkāršākais loģikas mikroshēmas ģenerators).
Izmērītā kondensatora vietā pievienojiet paraugkondensatoru, kura kapacitāte ir zināma un atrodas diapazonā no 0,5 - 4 μF (piemēram, K71-5V 1 μF ± 1%). Ja iespējams, labāk ir izmērīt kapacitāti, izmantojot mērīšanas tiltu, bet varat arī paļauties uz korpusā norādīto kapacitāti. Šeit jums jāpatur prātā, cik precīzi jūs kalibrējat ierīci, lai tā jūs mērītu nākotnē.
Izmantojot trimera rezistoru R8, pēc iespējas precīzāk iestatiet indikatora rādījumus atbilstoši atsauces kondensatora kapacitātei. Pēc kalibrēšanas labāk nofiksēt noregulēšanas rezistoru ar lakas vai krāsas pilienu.

Pēc "Radioamatieru" 2001.gada Nr.5 materiāliem.