|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Prosty cyfrowy miernik pojemności MASTER S. Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa W codziennej pracy radioamatorzy często muszą ustalać dane pierwiastków radiowych. Jeśli pomiar rezystancji rezystora nie jest trudny - możesz użyć zwykłego multimetru, wtedy sytuacja jest bardziej skomplikowana w przypadku pojemności kondensatorów. Zdarza się, że napis na korpusie części jest wymazany lub pojemnik jest oznaczony nieznanym kodem. Czasami konieczne jest dokładne dobranie pojemności (w układach nastawczych czasu i częstotliwości, w filtrach, obwodach rezonansowych itp.). We wszystkich tych przypadkach pomoże ci proste urządzenie, którego szczegółowy opis zaczynamy publikować w tym numerze. PRZEZNACZENIE I DANE TECHNICZNE Cyfrowy miernik pojemności przeznaczony jest do pomiaru pojemności kondensatorów od jednostek pikofaradów do 9 mikrofaradów i więcej, jeśli policzymy liczbę przepełnień miernika. Obecność stałego napięcia polaryzacji (nie więcej niż 999 V) na wejściu urządzenia pozwala zmierzyć pojemność zarówno niepolarnych, jak i polarnych kondensatorów tlenkowych. Miernik pojemności może szybko wybrać lub odrzucić kondensatory, które są jednym z najbardziej zawodnych elementów sprzętu radiowego, który zwykle znajduje się podczas jego produkcji lub naprawy. Kondensatory tlenkowe zawarte w obwodach o stosunkowo wysokiej rezystancji można testować za pomocą tego urządzenia bez dotykania przewodów. Ponadto miernik pojemności może służyć do pomiaru długości kabli koncentrycznych lub odległości do przerwy. W takim przypadku mierzona jest pojemność kabla, a wynikowa wartość jest dzielona przez pojemność liniową (jeden metr) kabla, zaczerpniętą z książki referencyjnej lub uzyskaną empirycznie. Na przykład pojemność liniowa kabla RK-75 wynosi około 67 pF, niezależnie od jego średnicy. Cyfrowy miernik pojemności posiada czterocyfrowy wskaźnik cyfrowy oraz trzy granice pomiarowe: 1 - 9999 pF; 1 - 9999 nF; 1 - 9999 uF. Dokładność pomiaru wynosi 2,5% ± 20 cyfra wybranego zakresu przy temperaturze otoczenia 5°C. Błąd temperaturowy w zakresie od +35 do +0,25°C nie przekracza 1% na 0,08°C (granica „pF”], ±1% na 150°C (granica „nF” i „μF”). urządzenie - nie więcej niż 88x48xXNUMX mm. Wygląd cyfrowego miernika pojemności „Master C” pokazano na ryc. jeden.
Urządzenie nie zawiera rzadkich ani drogich części, jest łatwe w konfiguracji, co sprawia, że nawet początkujący nie będą mieli problemów z jego powtórzeniem. W razie potrzeby można zwiększyć liczbę limitów pomiaru, zawężając zakres każdego z nich. To nieco skomplikuje konstrukcję urządzenia (trzeba będzie zainstalować kolejny przełącznik), ale zwiększy dokładność pomiaru. ZASADA DZIAŁANIA Przejdźmy do schematu funkcjonalnego miernika pojemności (ryc. 2). Główna idea jego powstania została zapożyczona z [1]. Zmierzona pojemność Cx jest podłączona do generatora impulsów okresu pomiaru (GIP). Okres generowanych impulsów jest proporcjonalny do Cx. Są one w sposób ciągły podawane do modułu kształtowania impulsów kontroli konta. Zgodnie z sygnałem zezwolenia, który jest generowany co 0,8...1,0 za pomocą generatora cykli, układ kształtowania impulsów sterujących generuje na wyjściu GUI pojedynczy impuls, którego czas trwania jest równy jednemu okresowi impulsu.
Na zboczu natarcia tego impulsu układ kształtujący impuls resetujący ustawia licznik - wskaźnik cyfrowy na stan zerowy. Ponadto impuls sterujący dociera do klawisza i umożliwia przejście impulsów zegarowych na wejście licznika. Impulsy te są generowane przez generator impulsów zegarowych (GTI). Ich częstotliwość na każdej granicy pomiarowej dobierana jest tak, aby podczas działania impulsu sterującego licznik otrzymał liczbę impulsów równą wartości liczbowej mierzonej pojemności w odpowiednich jednostkach: pikofaradów na granicy „pF”, nanofaradów na granicy granica „nF”, mikrofarady na granicy „μF”. Ponieważ pasożytnicza pojemność wejściowa samego urządzenia jest zawsze dodawana do zmierzonej pojemności na wejściu GUI, na wejściu licznika odbierane są impulsy, których liczba jest liczbowo równa sumie tych pojemności. W tej konstrukcji pojemność wejściowa wynosi 10...12 pF. Aby licznik wskazywał prawdziwą wartość na granicy „pF”, czas trwania impulsu zerującego jest tak dobrany, aby licznik nie reagował na określoną liczbę pierwszych impulsów, których liczba odpowiada pasożytniczej pojemności wejściowej urządzenia. Dla większej jasności powyższego na ryc. 3 przedstawia schematy czasowe wyjaśniające działanie głównych elementów miernika pojemności, wskazując punkty na schemacie obwodu, w których można zaobserwować te impulsy.
GŁÓWNY SCHEMAT Schemat ideowy cyfrowego miernika pojemności pokazano na ryc. 4. GUI to multiwibrator oparty na wyzwalaczu Schmitta, składający się z elementu DD1.3 i tranzystorów VT1, VT2. Służy do przeliczania zmierzonej wartości pojemności na przedział czasu. Diody VD1, VD2, rezystor R9 oraz bezpiecznik FU1 chronią urządzenie przed uszkodzeniem po podłączeniu do wejścia naładowanego kondensatora. Kondensator C7 i rezystor R10 poprawiają liniowość odczytów podczas pomiaru małych pojemności na granicy „pF”. Okres oscylacji multiwibratora jest określony pojemnością podłączoną do jego wejścia oraz rezystancją jednego z rezystorów w obwodzie sprzężenia zwrotnego - R14, R15 lub R16, w zależności od wybranej granicy pomiarowej. Tranzystory VT1 i VT2 służą do „wzmocnienia” sygnału wyjściowego wyzwalacza Schmitta, co poprawia jego działanie przy granicy „uF”.
(kliknij, aby powiększyć) Kondensator C10 ogranicza częstotliwość impulsów na wyjściu układu DD1.3 do granicy „uF” w tych momentach, gdy mierzony kondensator nie jest podłączony do wejścia. Bez kondensatora C10 częstotliwość impulsów multiwibratora w takich momentach wzrasta do 4 ... 5 MHz, co może prowadzić do nieprawidłowego działania wyzwalaczy DD2.1, DD2.2 i ciągłego migania liczb na wskaźnikach. Kondensator C9 spełnia podobne funkcje na granicy „nF”, ale jego głównym zadaniem jest zmniejszenie poziomu pobudzenia na wejściu DD1.3 z impulsów GTI na granicy „pF” („uziemienie” zworki między stykami przełączników SB1.2 .3.2 - SBXNUMX). GTI jest montowany na elemencie DD1.1. Okres jego oscylacji na granicy „pF” jest określony przez pojemność kondensatora C3 i rezystancję rezystorów w obwodzie sprzężenia zwrotnego R1, R6. Na granicy „nF” i „uF” kondensatory C3 lub C1 są połączone z kondensatorem C2 łańcuchami rezystorów o dużej rezystancji w celu zwiększenia okresu oscylacji. Częstotliwość zegara na granicy pF, nF i µF wynosi około 2 MHz, 125 i 1,5 kHz. Generatorem cykli jest multiwibrator na elemencie DD1.2. Generuje impulsy, które określają czas między cyklami pomiarowymi lub czas utrzymywania odczytów. Wyzwalacze DD2.1 i DD2.2 tworzą układ kształtowania impulsu sterującego, który służy do wygenerowania impulsu, którego czas trwania jest równy czasowi trwania jednego okresu oscylacji HIP, czyli czasowi ładowania i rozładowywania mierzonego kondensatora. Ten sposób generowania impulsów sterujących umożliwia zwiększenie dokładności pomiaru pojemności kondensatorów o dużych prądach upływu (wydłużenie czasu ładowania jest kompensowane przez zmniejszenie czasu rozładowania). Klawisz na elemencie DD1.4 służy do wydawania impulsów generatora zegara licznika DD3 - DD6 na czas równy czasowi trwania impulsu sterującego. Kształtownik impulsu resetowania jest montowany na tranzystorze VT3. Z jego obwodu kolektora impuls zerujący jest dostarczany do licznika elektronicznego przed rozpoczęciem każdego nowego cyklu pomiarowego. Czas trwania impulsu zerującego jest ustawiany przez rezystor dostrajający R11 i jest wybierany w taki sposób, że licznik elektroniczny nie odpowiada na pierwsze 10-12 impulsów zliczających na granicy „pF”. Na innych granicach czas trwania tego impulsu jest znacznie krótszy niż okres impulsów zegarowych i nie wpływa na działanie licznika. Licznik elektroniczny zawiera cztery identyczne węzły A1 - A4. Każdy węzeł składa się z dekodera dziesiętnego na chipie DD3 (DD4 - DD6) oraz cyfrowego wskaźnika fluorescencyjnego HG1 (HG2 - HG4). Anody wskaźnika są podłączone bezpośrednio do wyjść układu K176IE4. Upraszcza to obwód licznika, jednak przy takim obwodzie przełączającym napięcie na anodach (segmentach świecących) wskaźnika nie przekracza napięcia zasilania mikroukładu (zwykle 9 V). Przy takim napięciu jasność świecenia wskaźników (zwłaszcza tych, które były w użyciu) może okazać się niewystarczająca, dodatkowo bardziej wyraźna jest nierównomierność świecenia poszczególnych wskaźników. Aby zwiększyć i wyrównać jasność blasku wskaźników luminescencyjnych, napięcie zasilania mikroukładów licznika-dekodera jest nieco przeszacowane (9,5 ... 9,7 V), co jest całkiem do przyjęcia. Ponadto do żarników (katod) wskaźników przykładane jest niewielkie odchylenie ujemne (2,5 ... 2,8 V) w stosunku do wspólnego drutu. W tym przypadku napięcie na anodach-segmentach wskaźników względem katody zmienia się z 2,5 ... 2,8 V (segment jest wyłączony) do 12,0 ... 12,5 V (segment jest włączony). Zwiększa to znacznie jasność świecenia segmentów i zmniejsza różnicę w jasności świecenia poszczególnych wskaźników [2]. Zasilacz urządzenia wykorzystuje zunifikowany transformator typu T10-220-50, który był szeroko stosowany w starych kalkulatorach. Na biegu jałowym wytwarza napięcie około 40 V (piny 3 i 4) oraz 1,9 + 1,9 V (piny 5, 7 i 6, 7). Aby obniżyć te napięcia do wymaganych, reaktywny element gaszący, kondensator C13, jest zawarty w obwodzie uzwojenia pierwotnego. Obniża napięcie na uzwojeniu pierwotnym do około 100 ... 110 V. Odpowiednio zmniejszają się również wtórne. Główną wadą tej metody obniżania napięcia jest silny wzrost impedancji wyjściowej zasilacza. Dlatego, aby zmniejszyć zmiany napięcia wyprostowanego, w zależności od obciążenia, diody Zenera VD14, VD4 są połączone równolegle z kondensatorem wygładzającym C5. Wraz z kondensatorem C13 tworzą stabilizator parametryczny. Można zastosować inne transformatory o odpowiednich wymiarach, w tym wykonane samodzielnie, pozwalające na uzyskanie napięć wtórnych 12...18 V przy prądzie co najmniej 30 mA i 0,75...1,0 V przy prądzie 200 mA. Podczas korzystania z takiego transformatora należy wykluczyć kondensator C13 i diody Zenera VD4 i VD5. Spadek napięcia na diodzie LED HL1 i diodzie VD6 powoduje powstanie ujemnej polaryzacji na katodach cyfrowych wyświetlaczy fluorescencyjnych. Regulator napięcia jest montowany na tranzystorach VT4 i VT5. Cechy jego pracy zostały szczegółowo opisane w [3]. Dioda VD8 służy do obniżenia napięcia zasilania mikroukładów D1 i D2 do wartości nominalnej (9,0 V), aby nieco zmniejszyć pobór prądu, gdy mikroukłady działają z wysokimi częstotliwościami. KONSTRUKCJA I SZCZEGÓŁY Detale urządzenia umieszczono na dwóch płytkach drukowanych – górnej i dolnej – wykonanych z folii z włókna szklanego, spiętych metalowymi lub plastikowymi stelażami o wysokości 14 mm. Słupki z boku transformatora oraz do mocowania wyłącznika sieciowego mają odpowiednio długość 29 i 20 mm. Wszystkie z gwintem wewnętrznym MZ. Ich średnica zewnętrzna nie przekracza 8 mm. Na górnej płycie, której położenie wydrukowanych ścieżek pokazano na ryc. 5, a, znajdują się mikroukłady K176IE4, wskaźniki cyfrowe IV-3, dwa małe krokodylki do podłączenia mierzonych kondensatorów oraz wejściowe elementy zabezpieczające (ryc. 5, b). Można skorzystać ze wskaźników IV-3A, trzeba tylko wziąć pod uwagę, że mają inną numerację wniosków.
(kliknij, aby powiększyć) Na dolnej płytce (Rys. 6) znajdują się pozostałe części, w tym elementy zasilacza. Przyciski P2K z mocowaniem zależnym służą jako przełączniki granic pomiarowych. Inne typy przełączników będą działać, ale wtedy musisz wprowadzić zmiany na płytce drukowanej. W przypadku stosowania małego przełącznika ZP2N lub przełącznika suwakowego, podobnego do tego w schemacie przełączania, wspólny punkt styków SB2.2 i SB3.2, podłączony do zestyku normalnie zwartego SB1.2, jest podłączony bezpośrednio do zacisku 13 DD1.3. W tym schemacie przełączania limitów kondensator C9 jest wykluczony.
Dokonując zmian w konstrukcji urządzenia, należy wziąć pod uwagę, że przy granicy „pF” impulsy generatora zegara o częstotliwości 2 MHz przenikają przez pojemności montażowe do wejścia urządzenia i mogą zmniejszyć dokładność pomiaru małych pojemności. Dlatego przewody obwodów wejściowych powinny być jak najkrótsze i znajdować się z dala od obwodów wyjściowych generatora zegara. Przydatne jest również ekranowanie obwodów wejściowych. Ekran wykonany jest w postaci kwadratu z blachy ocynowanej o wymiarach 25x25 mm, sklejony taśmą izolacyjną i przylutowany na sztywno do pręta nośnego przełącznika P2K podłączonego do wspólnego przewodu tak, aby znajdował się nad układem DD1 i osłaniał obwody wejściowe umieszczone na płycie górnej. Połączenie zacisku 13 elementu DD1.3 z przełącznikiem najlepiej wykonać z cienkiego drutu montażowego ułożonego nad ekranem. Odpowiednie są rezystory stałe typu MLT-0,125 lub MLT-0,25. Rezystory trymerowe R1, R3 i R5 są wieloobrotowe typu SP5-2, SP5-3 lub SPZ-39. Rezystor trymera R11 - mały, typ SPZ-38a lub SPZ-19a. Kondensator C3 - ceramiczny z ujemnym TKE i oznaczeniem M1500 lub w skrajnych przypadkach M750. Kondensatory C1 i C2 muszą być stabilne termicznie, C1 - P100, PZZ, MPO, MZZ - M150, C2 - K73-16, K73-17. Kondensator C7 to dwa zwoje o skoku 1 mm przewodu - wyjście rezystora R10, nawinięte na izolowany przewód łączący zacisk 13 DD1.3 z przełącznikiem. Lepiej nie obcinać pozostałej końcówki końcówki, gdyż może się to przydać w końcowej regulacji urządzenia. Kondensator C13 składa się z dwóch połączonych szeregowo kondensatorów MBM 0,25 uF przy napięciu 500 V. Odpowiedni jest również kondensator K73-16 lub K73-17 na napięcie co najmniej 630 V. Korzystając z bardziej ekonomicznych wskaźników IV-ZA, można zainstalować jeden kondensator MBM 0,1 μF na 1000 V. Przy prawidłowym doborze pojemności C13, napięcie na wyjściu prostownika nie powinno być mniejsze niż 14 V, gdy wejście urządzenia jest zwarte na granicy „uF”. Inne typy kondensatorów zalecane przez [4] również będą działać. Włącznik zasilania klawiatury typu PT5-1. Odpowiedni jest również przełącznik suwakowy PD1 lub przełącznik dźwigienkowy MT1, montowany na płycie z otworami na stojaki. Korpus urządzenia wykonany jest z elementów plastikowych o grubości 2...4 mm wg rys. 7.
Na spód obudowy lepiej jest wziąć plastik o grubości co najmniej 3 mm. Ta część jest mocowana czterema śrubami MZ "wpuszczanymi" do bloku płytek drukowanych mocowanych za pomocą stojaków. Aby wnioski części dolnej płyty nie opierały się o dolną część obudowy, po wewnętrznej stronie przyklejono cztery plastikowe podkładki o wysokości 2 mm. Płytkę zasłaniającą wycięcie pod klawisze przełącznika przykleja się do spodu obudowy jako ostatnią, po całkowitym złożeniu obudowy i zamocowaniu górnej pokrywy obudowy. Przyklejony do ścianek bocznych zakładany jest z przodu i mocowany z lewej strony dolną częścią „krokodyli”, natomiast prawy bok mocowany jest dwoma śrubami do słupków. Do otwierania krokodyli zastosowano przyciski wycięte z przełączników przyciskowych KM1 - 1 lub KM2 - 1. Guziki mogą być wykonane z dwóch nitów o średnicy 4 ... 5 mm. Montowane są od góry w tulejach prowadzących o wysokości 7...9 mm z gwintem zewnętrznym M8 i lekko rozszerzone, aby nie wypadały. Tuleje są mocowane do górnej pokrywy za pomocą nakrętek. Okno wskaźnika w górnej części obudowy jest pokryte zielonym szkłem organicznym, aby zredukować odblaski ze szklanych żarówek wskaźnika. Niezbędne napisy w pobliżu kontrolek można napisać na dobrym papierze lub lepiej wydrukować na drukarce i przykleić do korpusu klejem Moment lub PVA. Aby napisy nie zatarły się i nie uległy zabrudzeniu, papier powinien być wstępnie zalaminowany z przodu lub pokryty cienką warstwą bezbarwnego lakieru. INSTALACJA Po wytrawieniu i oczyszczeniu płytek drukowanych z resztek lakieru ochronnego lub farby, wydrukowane ścieżki należy delikatnie oczyścić drobnym papierem ściernym, przetrzeć serwetką nasączoną alkoholem i nałożyć lakier spirytusowo-kalafoniowy (topnik). Po wyschnięciu lakieru można przystąpić do montażu. Lepiej zacząć od transformatora zasilającego, a następnie zamontować wszystkie części prostownika i stabilizatora. Obudowy kondensatorów C13 i rezystora R17 są całkowicie izolowane za pomocą „cambric” i taśmy elektrycznej, zamontowane w jednym zespole i zamocowane na płytce za pomocą zworek J14 i J15. Końce przewodu zasilającego, wydłużone końce kondensatora C13 i transformatora są przylutowane do wyprowadzeń przełącznika, po czym przełącznik SA1 jest mocowany na płytce. Do konkluzji SA1, w przerwie przewodu zasilającego można wlutować mały bezpiecznik 0,1 A. Wszystkie stojaki otaczające kondensator C13 muszą być plastikowe, metalowe stojaki muszą być izolowane. Wszystkie odsłonięte obszary zacisków kondensatora C13 i rezystora R17 powinny być najlepiej wypełnione klejem topliwym lub inną masą izolującą. Tak dokładne odizolowanie obwodów sieciowych oraz brak podłączonych do sieci przewodów drukowanych pozwoli w przyszłości w miarę bezpiecznie przeprowadzać pomiary, regulacje i regulacje miernika pojemności. Po zakończeniu instalacji zasilacza należy go sprawdzić. W tym celu równoważnik obciążenia jest tymczasowo podłączony do wyjścia stabilizatora +9,6 V - rezystor MLT-1 o rezystancji 470 ... 510 omów - i sprawdzane jest napięcie wyjściowe. W razie potrzeby napięcie wyjściowe stabilizatora można regulować, wybierając diodę Zenera VD7. Ta wstępna kontrola stabilizatora zmniejsza prawdopodobieństwo uszkodzenia urządzenia przy pierwszym włączeniu. Po sprawdzeniu zasilania, kabel zasilający jest tymczasowo rozlutowywany, aby nie przeszkadzał, a pozostałe części są montowane, zwracając szczególną uwagę na zworki. W sumie jest ich 37, wliczając w to elastyczne zworki między górną a dolną płytą. Zworki J1, J9, J10, J24 - J30 zakłada się przed zamontowaniem elementów radiowych. Zworki J11 - J23 zabezpieczają odpowiednie części i są instalowane podczas instalacji. Zworki J2 - J5 zakłada się po zamontowaniu przełączników SB1...SB3 i układu DD1. Na koniec, po zamontowaniu wszystkich elementów na obu płytach, na górnej płycie przylutowuje się elastyczne mostki łączące między płytami o długości około 25 mm. Płyty są mocowane razem ze stojakami, wolne końce zworek są przylutowane do dolnej płyty. W momencie konfigurowania urządzenia zworkę R9 - VD1 można wydłużyć, aby wygodnie było otwierać tablice. Ale przed ostateczną regulacją należy ją skrócić do minimum. Tylne końce krokodylków, a zwłaszcza piny przełączników SB1 - SB3, muszą być starannie ocynowane przed zamontowaniem na płytce. Elementy C9 i R14 montuje się po zamontowaniu łączników SB1 - SB3 i skróceniu górnych zacisków na 1,5 mm. Montowane elementy nie powinny wystawać ponad płytkę więcej niż 12 mm. Po zakończeniu instalacji dolne zaciski wszystkich części na płytkach są skracane do 1,5 mm (można je lekko przyciąć pilnikiem z drobnymi nacięciami). Miejsca racji należy potraktować pędzlem zwilżonym alkoholem w celu usunięcia zabrudzeń, a następnie ponownie nałożyć czysty lakier alkoholowo-kalafoniowy. KONTROLA I REGULACJA Po sprawdzeniu instalacji urządzenia pod kątem zgodności ze schematem obwodu należy upewnić się, że w obwodach mocy wykluczone są zwarcia. Teraz możesz włączyć zasilanie i sprawdzić napięcie na C14, napięcia wyjściowe stabilizatora +9,6 V i +9,0 V, a także napięcie jarzenia (0,75 ... 0,8 V). Jeśli wszystko jest w porządku i świecą się wskaźniki, należy upewnić się, że poszczególne elementy miernika pojemności działają prawidłowo. Wyjście GTI (pin 10 DD1.1) powinno mieć prostokątne impulsy o częstotliwości 1,8...2,0 MHz przy wciśniętym przycisku "pF", 120...130 kHz - "nF", 1,4...1,6 kHz - „uF”. Można to zweryfikować za pomocą oscyloskopu ze skalibrowanym przemiataniem lub miernikiem częstotliwości. Następnie do wejścia urządzenia podłącza się kondensator o pojemności 82 ... 100 pF, wciska się przycisk „pF” i sprawdza działanie multiwibratora GUI na elemencie DD1.3 i tranzystorach VT1, VT2 . Na wyjściu multiwibratora (pin 11 DD1.3) powinny być prostokątne impulsy o okresie około 100 razy dłuższym niż okres impulsów zegara. Podobnie działanie tego multiwibratora sprawdzane jest w granicach "nF" i "μF". Aby to zrobić, kondensatory o pojemności 100 nF i 100 μF są podłączone do wejścia urządzenia. Następnie są przekonani o działaniu generatora cykli pomiarowych zmontowanego na elemencie DD1.2. Wyjście tego generatora powinno mieć impulsy o okresie 0,8 ... 1,0 s. Przy tej samej częstotliwości (w granicach „pF” i „nF” przy odpowiednich pojemnościach) węzeł na elementach DD2.1 i DD2.2 generuje impuls sterujący, który można sprawdzić na wejściu 6 układu Element DD1.4 za pomocą oscyloskopu lub sondy logicznej. Na pinie 4 elementu DD1.4 w momencie impulsu sterującego powinien pojawić się impuls impulsów. Przy granicy „µF” okres impulsów sterujących może sięgać kilkudziesięciu sekund. W ten sam sposób za pomocą oscyloskopu w trybie gotowości lub lepiej za pomocą sondy logicznej można sprawdzić generowanie impulsu resetowania na kolektorze tranzystora VT3. Aby sprawdzić działanie licznika za pomocą wskaźników, wygodnie jest użyć pulsatora logicznego [5]. Zewnętrzne oznaki prawidłowego działania miernika pojemności są następujące: jeśli kondensator nie jest podłączony do wejścia, wyświetlane są stabilne odczyty zerowe na granicy „nF” i „μF”; przy granicy „pF”, przy lekkim dotknięciu zacisków wejściowych ręką, wyświetlane są odczyty kilkudziesięciu pikofaradów. KONFIGURACJA INSTRUMENTU Aby skonfigurować urządzenie, potrzebujesz zestawu kondensatorów o dokładności co najmniej 0,5 ... 1,0% lub innego miernika pojemności o nie mniejszej dokładności. Najpierw ustawiana jest szerokość impulsu zerowania, aby uzyskać odczyty zerowe urządzenia na granicy „pF” przy wolnych zaciskach wejściowych (kompensacja pojemności obwodów wejściowych). Aby to zrobić, obróć dostrojony rezystor R11 do jednej z skrajnych pozycji, aż zostanie wskazanych kilka pikofaradów. Następnie powoli obracaj w przeciwnym kierunku, aż pojawią się odczyty zerowe. Następnie do wejścia urządzenia podłączamy kondensator o pojemności około 2000 pF i ustawiamy prawidłowe odczyty za pomocą rezystora trymera R1. Następnie należy sprawdzić poprawność pomiaru małych pojemności (1 ... 3 pF) i, jeśli to konieczne, ponownie wyregulować odczyty zerowe. Następnie sprawdzana jest liniowość odczytów urządzenia, gdy podłączone są do niego kondensatory o pojemności od 10 do 100 pF. Zwykle, gdy nie ma łańcucha C7R10, odczyty urządzenia podczas pomiaru takich pojemności są zawyżone o 1 ... 2 pF. Włączenie łańcucha pozwala częściowo wyeliminować nieliniowość odczytów przyrządu w określonym zakresie. Jeśli odczyty są zbyt wysokie, należy zwiększyć pojemność kondensatora C7, nawijając zwoje wyjścia przewodowego R10 na zworkę z wyjścia 13 DD1.3 do przełącznika SB1.2 za pomocą pincety. Jeśli odczyty są zbyt niskie, musisz trochę przewinąć drut. Ogólnie rzecz biorąc, wartości znamionowe łańcucha C7R10 zależą od częstotliwości impulsów zegara na granicy „pF”. Wraz ze wzrostem częstotliwości GTI do 2,5 ... 2,8 MHz łańcuch o wartościach znamionowych R10 - 2 MΩ, C7 - 1,5 pF może okazać się optymalny. Przy innych granicach nieliniowość odczytów jest pomijalna i nie jest wymagana żadna korekta. Ustawienie limitów „nF” i „uF” sprowadza się do podłączenia kondensatorów o pojemności około 2000 nF (2 uF) i 2000 uF i odpowiedniego ustawienia wskazań miernika za pomocą rezystorów dostrajających R3 i R5. Podczas pracy urządzenia nie ma potrzeby regulacji rezystorów R1, R3 i R5, więc nie można robić otworów w obudowie w celu ich regulacji. Przy użyciu domowych guzików metalowych (bez sprężyn powrotnych) do otwierania „krokodyli” po założeniu górnej pokrywy konieczne jest skorygowanie zerowych odczytów licznika, dlatego zapewniony jest otwór do regulacji rezystora R11. MODERNIZACJA Do zasilania urządzenia można użyć dwóch elementów 316 z przetwornicą napięcia zgodnie z obwodem na ryc. 8.
Ten przetwornica napięcia ze stabilizacją szerokości impulsu [6], odpowiednio wykonana i skonfigurowana, dobrze pracuje w zakresie napięć zasilania od 2,0 do 3,2 V, utrzymując napięcie +9,6 V (18 mA) i napięcie impulsu do grzania na wyjście (wartość skuteczna 0,75 ... 0,8 V, prąd 160 ... 180 mA) z wystarczającą dokładnością. Jednak w przypadku powtórzenia mogą pojawić się problemy ze strojeniem ze względu na złożoność wykonania transformatora impulsowego o ściśle określonych parametrach i dobór tranzystorów. Aby zwiększyć zakres napięć zasilania i zmniejszyć krytyczność ustawienia, lepiej jest użyć dodatkowego stabilizatora (VT3, VT4 - na ryc. 8). W takim przypadku napięcie na wyjściu konwertera należy zwiększyć do +11,5 ... 12 V. Napięcie wyjściowe zależy od napięcia stabilizacji diody Zenera VD1. Napięcie zasilania konwertera służy jednocześnie do wytworzenia ujemnej polaryzacji w obwodach grzewczych. Schemat obwodu przetwornicy różni się od obwodu pierwowzoru [6] głównie mocami znamionowymi i rodzajami elementów. Tranzystor VT1 KT203B o współczynniku przenoszenia prądu od 30 do 60 można zastąpić KT361 dowolnym indeksem literowym. Tranzystor VT2 o współczynniku przenoszenia prądu 25 ... 80 lepiej jest wziąć serię KT630A, ale można również użyć KT815, KT608 z dowolnymi indeksami literowymi. Transformator T1 jest uzwojony na pierścieniu ferrytowym K16x10x4,5 M1000NM. Ostre krawędzie pierścienia są lekko matowe za pomocą szmergla, a następnie wąską taśmę izolacyjną lub folię nawija się na dwie warstwy. Uzwojenia są równomiernie rozmieszczone na obwodzie pierścienia. Uzwojenie W1 zawiera 55 zwojów drutu PELSHO 0,22 ... 0,27, W2 - 19 zwojów PELSHO 0,1 ... 0,22, W3 - 6 zwojów drutu PEL lub PELSHO 0,27 ... 0,41. Można zastosować rdzenie ferrytowe o wyższej przenikalności magnetycznej lub o innych rozmiarach, w tym w kształcie litery W, ale wtedy trzeba będzie przeliczyć liczbę zwojów. Podczas montażu należy zwrócić uwagę na prawidłowe podłączenie zacisków uzwojeń W1 i W2. Jeśli po włączeniu zasilania napięcie wyjściowe jest nieobecne lub niższe niż 11,5 V, należy wybrać tryb z rezystorem przycinającym R2. Jeśli to nie pomoże, należy zewrzeć rezystor R3 (służy to wyeliminowaniu samowzbudzenia przy wysokich częstotliwościach przy stosowaniu niektórych typów tranzystorów) i ponownie spróbować wybrać tryb z rezystorem R2. Konwerter można uznać za skonfigurowany, jeśli przy zmianie napięcia zasilania z 3,2 na 2,0 V przy obciążeniu znamionowym (odpowiednio 750 i 5 omów na wyjściach + 12 i 0,75 V) napięcie na wyjściu +12 V nie spadnie poniżej 10,5 V, w przeciwnym razie musisz wybrać inny typ tranzystora VT2 lub liczbę zwojów transformatora impulsowego. Prąd zasilania konwertera wraz ze spadkiem napięcia zasilania z 3,2 do 2,0 V wzrasta, mieszcząc się w zakresie 120 ... 155 mA, okres powtarzania impulsu zmienia się w granicach 30 ... 60 μs. Węzeł na tranzystorze VT5 służy do kontrolowania rozładowania akumulatora. Gdy napięcie na wyjściu stabilizatora spadnie o 70 ... 100 mV w stosunku do wartości nominalnej, VT5 otwiera się i na wszystkich wskaźnikach cyfrowych zapalają się segmenty dziesiętne. Przy takim spadku napięcia zasilania dodatkowy błąd nie przekracza 1%. Próg wskaźnika rozładowania akumulatora jest ustalany przez rezystor R7. Wymiary przetwornicy wraz z komorą baterii nie przekraczają wymiarów zasilacza sieciowego, konieczne jest jedynie zapewnienie łatwo zdejmowanej pokrywy umożliwiającej dostęp do komory z 316 elementami. Być może najbardziej znaczącą wadą tego urządzenia jest zwiększony błąd temperaturowy na granicy „pF”, sięgający nawet 0,25% na 1°C. W innych granicach można to łatwo skompensować, dobierając kondensatory C1 i C2 z odpowiednim TKE. Przy granicy „pF”, częstotliwość GTI (około 2 MHz) jest bliska granicy, konieczne jest zastosowanie obwodu taktowania o małej wartości RC. W tym przypadku, zdaniem autora, wzmacnia się wpływ niestabilności pojemności wejściowej i zależności temperaturowej rezystancji wyjściowej tranzystorów CMOS elementu DD1.1 mikroukładu K561TL1. Aby zmniejszyć ten efekt, możesz spróbować użyć równoległego lub szeregowego łańcucha konwencjonalnego rezystora i ujemnego termistora TCR jako rezystora R6. Stosunek rezystancji tych rezystorów zależy od określonej wartości TCR. Aby poprawić dokładność pomiaru niektórych pojemności, kuszące jest zastosowanie dodatkowego licznika dzielnika przez 10, ustawiając go na wyjściu GUI z przecinkiem dziesiętnym przed najmniej znaczącą cyfrą. W takim przypadku należy wziąć pod uwagę, że znaczny szum impulsowy z GTI na wejściu urządzenia na granicy „pF”, ze względu na zjawisko synchronizacji, nie da pożądanego rezultatu bez zastosowania specjalnych środków. Poziom tych szumów można łatwo zmierzyć podłączając oscyloskop z dzielnikiem 1/10 o impedancji wejściowej co najmniej 10 MΩ do wejścia urządzenia. literatura
Autor: V.Andreev
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Zrobotyzowane pociągi londyńskiego metra ▪ Moduł przetwarzania obrazu z natywną siecią neuronową głębokiego uczenia ▪ Nowy bezprzewodowy rekord danych ▪ Plastik, który szybko rozkłada się w wodzie morskiej
▪ sekcja serwisu Twoje historie. Wybór artykułu ▪ artykuł Samolot-dyrygent. Wskazówki dla mistrza domu ▪ artykuł Jak nazywa się największa góra świata? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Kompozycja funkcjonalna telewizorów Elektra. Informator ▪ artykuł Woltomierz impulsowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Jak odróżnić kwasy od zasad. Doświadczenie chemiczne
Komentarze do artykułu: gość Świetne rzeczy, dzięki! [w górę]
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony