Mikrofaradometr. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

To stosunkowo proste urządzenie służy do oceny stanu kondensatorów. Pojemność jest mierzona pośrednio przez wartość napięcia tętnienia, która jest odwrotnie proporcjonalna do pojemności okresowo ładowanego kondensatora. Autor zwrócił uwagę na możliwość rozszerzenia zakresu pomiarowego.

Proponowane urządzenie pozwala na pomiar z błędem dopuszczalnym dla krótkofalarstwa pojemności kondensatorów tlenkowych w zakresie 5...10000 XNUMX mikrofaradów, montowanych bezpośrednio na płytce drukowanej, w zasilaczach, czyli bez ich lutowania. Zakres roboczy pomiaru pojemności podzielony jest na trzy podzakresy:

• "x1" - 5...100 uF;
• "x10" -50...1000 uF;
• "x100" - 500 ... 10000 uF.

Zasada działania urządzenia opiera się na pomiarze napięcia tętnienia na badanym kondensatorze Cx, które występuje, gdy jest on cyklicznie ładowany ze źródła zasilania i rozładowywany do rezystora. Im większa pojemność tego kondensatora, tym niższe będzie napięcie tętnienia. Z drugiej strony, gdy częstotliwość ładowania maleje, napięcie tętnienia wzrasta. Dzięki tym zależnościom możliwe jest wyznaczenie pojemności kondensatora w dość szerokim zakresie wartości parametrów. Należy zauważyć, że zwarcie w kondensatorze przy tej technice pomiaru odpowiada nieskończenie dużej pojemności, a przerwa wewnątrz kondensatora jest równoważna zerowej pojemności (Cx \u0d XNUMX).

Schemat ideowy urządzenia pokazano na rysunku.

Prostokątny generator impulsów jest montowany na chipie DD1. Rezystory trymera R1-R1 połączone z przełącznikiem SA3 ustawiają częstotliwość impulsowania generatora odpowiednio na 1000,100, 10, 1 Hz. Impulsy z generatora są podawane do podstawy tranzystora VT5, który działa jak klucz elektroniczny w obwodzie obciążenia (rezystor R9,1 i pojemność Cx mierzonego kondensatora) źródła zasilania. W przypadku braku kondensatora na tym rezystorze emitowane są impulsy o dodatniej polaryzacji. Ponieważ jego rezystancja jest wybrana mała (1 oma), wystarczy przyłożyć napięcie zasilania około 1,5 V do tranzystora VTXNUMX.

Impulsy te, po wyprostowaniu przez diody VD1, VD2, powodują odchylenie strzałki mikroamperomierza PA1. W przypadku braku kondensatora Cx, zmienny rezystor R6 ustawia wskaźnik mikroamperomierza na skrajną prawą działkę, która w tym przypadku odpowiada zerowej wartości pojemności Cx (odwrotna skala). Kondensator C3 eliminuje drgania igły, gdy generator impulsów pracuje z częstotliwością 10 Hz. Rezystor R4 ogranicza prąd kolektora VT1, gdy jest zamknięty w mierzonym kondensatorze.

Jak wiadomo, zakres napięcia zasilania dla mikroukładów logicznych CMOS serii K561 jest dość szeroki - 3 ... 15 V, dlatego do zasilania mikroukładu DD1 używany jest niestabilizowany konwerter napięcia. Jego schemat został zapożyczony z [1] z niewielkimi zmianami. Jest to multiwibrator asymetryczny na tranzystorach o różnych strukturach; jego praca została szczegółowo opisana w [2]. Przetwornica ta działa przy bardzo niskim napięciu zasilania - do 0,8 V.

Obciążeniem multiwibratora jest transformator T1. Impulsy generowane przez multiwibrator indukują napięcie w uzwojeniu wtórnym, które po wyprostowaniu i wygładzeniu służy do zasilania mikroukładu. To napięcie jest w przybliżeniu równe 4 V, co wystarcza do normalnej pracy urządzenia.

Mikroukład K561LA7 można zastąpić innym, na przykład K561LE5, diodami VD1-VD3 - z germanowymi seriami D2, D18. Tranzystor VT1 (kompozytowy) można zastąpić innym o dopuszczalnym napięciu Uke max ≤ 60 V lub dwoma osobnymi tranzystorami (np. KT315B i KT817A). Wymiana tranzystorów VT2 i VT3 nie jest krytyczna, możliwe jest zastosowanie tranzystorów germanowych małej mocy o odpowiedniej strukturze, na przykład MP40-MP42 i MP37, MP38. Źródłem zasilania jest ogniwo galwaniczne 1,5 V (typ 343).

Przełącznik SA1 - na przykład PD21-1 lub podobna miniatura, przełącznik SA2 - dowolny mały. Prąd całkowitego ugięcia igły mikroamperomierza wynosi 50 ... 200 μA.

Importowane kondensatory tlenkowe są instalowane w projekcie jako najmniejsze, ale można również zastosować domowe K50-35.

Do transformatora T1 odpowiedni jest pierścień ferrytowy M2000NM o średnicy zewnętrznej 10-20 mm. Uzwojenie pierwotne zawiera 40 zwojów drutu PEL lub PELSHO 0,12, uzwojenie wtórne zawiera 100 zwojów tego samego drutu.

Urządzenie montowane jest w obudowie o odpowiednich wymiarach. Na panelu przednim zainstalowany jest mikroamperomierz, wyłącznik krańcowy SA1, wyłącznik zasilania SA2, rezystor nastawny R6 („Zestaw 0”) oraz gniazda do podłączenia przewodów połączeniowych.

Sprawdzając działanie urządzenia, warto zacząć od przetwornicy napięcia. Po podłączeniu źródła zasilania do urządzenia, na wyjściu prostownika przetwornicy powinno być napięcie około 4...4,5 V. Jeżeli generowanie nie występuje, należy zamienić wyprowadzenia któregoś z uzwojeń. Całkowity prąd pobierany przez urządzenie z ogniwa galwanicznego nie przekracza 50 mA.

Regulacja urządzenia polega na ustawieniu odpowiednich częstotliwości podzakresów generatora i kalibracji mikroamperomierza. Wskazane jest dostrojenie generatora za pomocą miernika częstotliwości, podłączając go do styku 10 układu DD1. Rezystory trymera R1-R3 ustawiają generator na częstotliwości 1000, 100 i 10 Hz. Jeśli użyjesz przełącznika SA1 z czterema pozycjami, możesz uzyskać kolejny limit pomiaru pojemności - 0,5 ... 10 μF, dodając kolejny rezystor dostrajający do generatora, aby ustawić częstotliwość impulsów na 10 kHz.

Najbardziej czasochłonną operacją jest skalowanie skali mikroamperomierza. Ponieważ granice pomiaru pojemności są wielokrotnościami 10, wystarczy jedna wspólna skala. Przyrząd kalibruje się na pierwszym podzakresie za pomocą przykładowych kondensatorów, których pojemność dobiera się (możliwe jest również połączenie równoległe dwóch lub trzech kondensatorów) za pomocą miernika pojemności.

Jeśli nie ma wystarczająco dokładnych kondensatorów odniesienia lub nie ma urządzenia do wyboru pojemności, wówczas do kalibracji można zastosować kondensatory półprzewodnikowe z tlenku tantalu serii K53 (K53-1, K53-6A itp.). Pojemność takich kondensatorów, zdaniem autora, jest bardziej stabilna w czasie, nawet dla okazów sprzed bardzo dawna. Wystarczy zdigitalizować skalę o wartościach 0; 5; 10; 20; trzydzieści; 30; 50, a pierwsze ryzyko - znak nieskończoności (oo). Zero oznacza właściwe ryzyko (Сх= 100). Przy odpowiedniej krotności częstotliwości generatora dokładność podziałki skali dla pozostałych podzakresów jest całkiem zadowalająca.

Praktyka korzystania z miernika nie różni się od metody pracy z podobnymi urządzeniami. Konieczne jest sprawdzenie kondensatorów tlenkowych w urządzeniach pozbawionych napięcia, nie jest konieczne przestrzeganie biegunowości połączenia. Oczywiście możesz sprawdzić kondensatory przed instalacją na płytce drukowanej. Wskazane jest, aby przed testowaniem uformować stare kondensatory tlenkowe, utrzymując je pod napięciem polaryzacyjnym o wartości kilku woltów.

Ponieważ w praktyce konieczne jest sprawdzanie pojemności kondensatorów tlenkowych bezpośrednio na lakierowanych płytkach drukowanych, pożądane jest wykonanie sond ze spiczastymi stalowymi końcówkami. Dobrze nadają się do tego ołówki zaciskowe produkowane przez przemysł krajowy. Zamiast rysika stosuje się kawałek drutu stalowego o średnicy do 2 mm, który wkłada się do autoołówka na całej długości z naddatkiem 10 mm.

literatura

1. Shustov M. Praktyczne obwody. - M.: Alteks-A, 2002, s. 79.
2. Lomakin L. Generatory impulsów świetlnych. - Radio, 1974, nr 4, s. 44.

Autor: A.Safosin, Mytishchi, obwód moskiewski

Zobacz inne artykuły Sekcja Technologia pomiarowa.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Górnictwo jako system ciepłowniczy 18.04.2024 Finlandia, kraj o surowym klimacie, zawsze poszukiwała innowacyjnych sposobów zapewnienia ogrzewania. W ostatnich latach zaczęli wykorzystywać ciepło spalin z procesów przemysłowych, w tym wydobywania Bitcoinów, w celu zmniejszenia kosztów i emisji gazów cieplarnianych. Systemy ciepłownicze, takie jak te w Finlandii, zaopatrują wiele budynków w ciepło z jednego źródła, dzięki czemu są wydajne i wygodne. Jednak do niedawna głównymi źródłami ciepła dla tych systemów była biomasa, węgiel, gaz ziemny i inne rodzaje paliw, często drogie i negatywnie wpływające na środowisko. Finlandia stoi przed wyzwaniem ograniczenia emisji dwutlenku węgla i kosztów paliwa. Rozwiązaniem okazało się wykorzystanie ciepła wytwarzanego w procesach przemysłowych i tutaj kluczową rolę odgrywa wydobycie bitcoinów. Lokalne firmy zintegrowały już gospodarstwa górnicze z ciepłownictwem i planują wykorzystać wysokotemperaturową wodę pochodzącą od górników do zasilania systemów ciepłowniczych. Takie podejście nie tylko zwiększa efektywność produkcji ciepła, ale także zmniejsza negatywny wpływ na środowisko. Wykorzystanie ciepła z wydobywania kryptowalut stanowi ważny krok w kierunku zrównoważonego i wydajnego ogrzewania. Ta innowacja nie tylko pomoże rozwiązać problemy ciepłownicze Finlandii, ale może również stać się wzorem dla innych krajów stojących przed podobnymi wyzwaniami.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Tlen znaleziony na Marsie

▪ Mózg przetwarza to, czego się uczy podczas snu REM

▪ Hybrydowy tramwaj i autobus

▪ Autonomiczna maszyna rentgenowska ze sztuczną inteligencją

▪ Czyste usta - zdrowe naczynia krwionośne

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Urządzenia pomiarowe. Wybór artykułu

▪ artykuł Widziałem niewolniczą Rosję. Popularne wyrażenie

▪ Dlaczego należy oddychać przez nos? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Wskaźniki syntetyzujące znaki i bloki wskazań cyfrowych. Radio - dla początkujących

▪ artykuł Przekaźnik akustyczny na tranzystorze polowym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Ekonomiczny schemat stabilizacji prędkości. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024