Miernik LC. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

Chcę zaoferować miernik LC z bezpośrednim odczytem. Sonda ta, mimo swojej prostoty, ma ogromny potencjał. Pozwala mierzyć:

• pojemność kondensatorów (bez lutowania ich z obwodu);
• indukcyjność;
• częstotliwość sygnału (poziom TTL);
• rezystancja styczna i stratna kondensatorów;
• przenikalność magnetyczna rdzeni;
• współczynnik jakości cewek indukcyjnych;
• obecność zwartych zwojów w cewkach. Obwód sondy pokazano na ryc. 1.

Ryż. 1 (kliknij, aby powiększyć)

Na elementach DD1 i DD2 montowany jest generator, którego elementem czasowym jest mierzona pojemność lub indukcyjność. Na elementach DD3 i DD4 montowany jest dzielnik częstotliwości o maksymalnym współczynniku podziału 16777211. Cała skala sondy zawiera 25 wartości, które różnią się od siebie 2 razy. Kiedy sonda pracuje, wizualnie określa się, która częstotliwość migania diody LED jest najbliższa 1 Hz. Odczyty obok są wynikiem pomiaru. Dioda VD2 chroni urządzenie przed odwróceniem zasilania.

Pomiar pojemności. Kondensator musi być rozładowany przed pomiarem. Ustaw przełącznik S1 w pozycji otwartej (pomiar pojemności). W zależności od wymaganej dokładności pomiar można przeprowadzić na trzy sposoby.

Dane techniczne:

• Znamionowe napięcie zasilania, V ...... 4,3
• Pobór prądu, mA, nie więcej......45
• Zakres mierzonej pojemności, uF......80*10^-6...25*10³
• Zakres mierzonej indukcyjności, H......2,5*10^-6... 40
• Zakres mierzonych częstotliwości, Hz......1...16*10⁶
• Amplituda napięcia na sondach podczas pomiaru pojemności, V ...... 0,35
• Amplituda napięcia na sondach podczas pomiaru indukcyjności, V ...... 10
• Minimalny współczynnik jakości indukcyjności ...... 11

Metoda 1. Zmierzony kondensator podłącza się do sond sondy (nie można go wlutować z obwodu) i określa się, która dioda LED miga z częstotliwością około 1 Hz. Na skali przeciwnej do niej odczytywana jest wartość pojemności.

Metoda 2. Aby uzyskać dokładniejszy pomiar pojemności, należy zrobić wszystko jak w metodzie 1, patrzeć tylko na diodę, która miga z częstotliwością większą niż 1 Hz, policzyć liczbę mignięć w ciągu 10 sekund i obliczyć częstotliwość migania na podstawie podzielenie zliczonej liczby przez 10. Odczyt naprzeciw tej diody podzielony przez odebraną częstotliwość. Wynikiem będzie wartość pojemności kondensatora.

Metoda 3. Aby jeszcze dokładniej określić pojemność, możesz użyć oscyloskopu lub miernika częstotliwości. Co więcej, korzystając z oscyloskopu, można również ocenić jakość badanego kondensatora (określić tangens strat). Po podłączeniu oscyloskopu lub miernika częstotliwości do sond sondy należy dotknąć tymi samymi sondami badanego kondensatora. Jeśli kondensator ma małe straty, wówczas przebieg będzie taki, jak pokazano na ryc. 2a. Dla dużych strat oscylogram będzie wyglądał jak na ryc. 2b. Wyznacz wartość okresu T i korzystając ze wzoru (1) oblicz pojemność kondensatora:

C=T/40-5*10^-9 (F). (jeden)

Podczas naprawy sprzętu radiowego wystarczy zmierzyć pojemność kondensatora zgodnie z metodą 1. Jeśli uzyskana wartość pojemności jest 2 lub więcej razy mniejsza niż wartość nominalna wskazana na kondensatorze, taki kondensator należy wymienić.

Rys.. 2

Pomiar indukcyjności. Indukcyjność, podobnie jak pojemność, można mierzyć na trzy sposoby.

Metoda 1. Jest podobna do metody 1 dla pomiarów pojemności. Tylko przełącznik S1 musi być zamknięty.

Metoda 2. Podobna do metody 2 do pomiaru pojemności kondensatorów. Przełącznik S1 ustawiony w pozycji do pomiaru indukcyjności (zamknięty).

Metoda 3. Podobna do metody 3 dla pomiarów pojemności. Indukcyjność oblicza się według wzoru

L \u40d 2 * T (H), (XNUMX)

a widok oscylogramów dla cewek o małych i dużych stratach pokazano na rys. Odpowiednio dla i 3b. Wartości pojemności kondensatorów i indukcyjności cewek ze stratami, określone za pomocą sondy, będą zawierały błąd - im większy, tym większe te straty.

Rys.. 3

Pomiar częstotliwości sygnału. Sonda umożliwia pomiar częstotliwości sygnału na poziomie TTL, pod warunkiem, że zasilanie sondy jest galwanicznie odizolowane od zasilania badanego obwodu. Przełącznik S1 musi być ustawiony w pozycji do pomiaru indukcyjności. Jedną sondą dotknij wspólnego przewodu, a drugą sondy źródła sygnału. Naprzeciw diody migającej z częstotliwością około 1 Hz odczytać wskazanie częstotliwości sygnału. Aby dokładniej określić częstotliwość, możesz użyć metody 2.

Wyznaczanie tangensa strat kondensatorów. Tangens strat (tg d) można dokładnie określić za pomocą oscyloskopu.

Metoda 1. Aby to zrobić, musisz podłączyć oscyloskop i testowany kondensator do sond sondy. Jeżeli przebieg wygląda jak na rys. 2b kondensator ma straty, których wartość można obliczyć. Kondensator stratny można zastąpić równoważnym obwodem - kondensatorem i rezystancją stratną połączonymi szeregowo. Wówczas tangens strat wynosi:

tg d = Rp/Xc = Rp/(2*pi*f*C), (3)

gdzie Rp - odporność na straty (Ohm); Xc - reaktancja kondensatora (Ohm); f to częstotliwość, z jaką pracuje kondensator (Hz); C to pojemność kondensatora (F).

Dla tej sondy:

Rp \u0,03d W górę / 4 (Ohm). (cztery)

W górę - mierzone na oscyloskopie, zgodnie z rys. 2b. Gdy do sondy podłączony jest kondensator, okres T, uwzględniający rezystancję strat Rp, wynosi:

T \u3,33d 12 * (5-Rp) * (C + 10 * 9-5) (s) (XNUMX)

Jeżeli do tego wzoru wstawia się Rp=0, otrzymuje się wzór (1).

Metoda 2. Zmierz pojemność kondensatora za pomocą sondy. Jeśli sonda wykazywała pojemność 2 lub więcej razy mniejszą niż wartość kondensatora (wskazana na niej), kondensator ten ma dużą odporność na straty Rp, a zatem duży tg d. Następnie, zgodnie ze wzorem (5), można znaleźć odporność na straty. Wyniki obliczeń podsumowano w tabeli:

W górnym wierszu tabeli - krotność odczytów sondy (ile razy pojemność kondensatora jest mniejsza niż pojemność wskazana na obudowie kondensatora. W dolnym wierszu - odpowiednia rezystancja strat.

Wyznaczanie współczynnika jakości wzbudników. Wyznacz indukcyjność cewki L1. Za pomocą omomierza (najlepiej cyfrowego) zmierz rezystancję czynną cewki R. Oblicz reaktancję przy danej częstotliwości.

XL= 2*pi*f*L (om), (6)

gdzie XL jest reaktancją cewki (Ohm); f - częstotliwość robocza (Hz); L - indukcyjność cewki (H).

Współczynnik jakości cewki indukcyjnej jest obliczany według wzoru;

Q=XL/R. (7)

Na tej sondzie odczyty są zauważalne przy Q>11.

Ryż. dziewięć.

Wyznaczanie przenikalności magnetycznej rdzenia ferrytowego. Rozważ trzy typy rdzeni (ryc. 4). Obliczmy wartości niezbędne do wyznaczenia przenikalności magnetycznej rdzeni.

lM \u2d (D + d) * pi / 9 (XNUMX)

SM \u2d (D - d) * h / 10 (XNUMX)

IM=2*(A+B-2*C) (11)

SM=h*c (12)

lM=2*(h+а+с)+3/2*а (13)

SM \u14d a * b (XNUMX)

Wzory (9) i (10) stosuje się dla pierścienia, (11) i (12) dla rdzenia w kształcie litery U oraz (13) i (14) dla rdzenia w kształcie litery W. Wszystkie wymiary we wzorach (9)...(14) podane są w centymetrach.

Nawiń co najmniej 15 zwojów drutu (luzem) na rdzeń i zmierz wynikową indukcyjność za pomocą sondy (w przypadku rdzenia w kształcie litery E zwoje muszą być uzwojone w rozmiarze a). Efektywna przenikalność magnetyczna rdzenia jest obliczana według wzoru

ue=(L*lM)/(u0*n²*SM) (15)

gdzie L jest indukcyjnością cewki nawiniętej na ten rdzeń (H);

lm to długość linii średniego pola magnetycznego (cm);

SM - pole przekroju obwodu magnetycznego (cm²);

u0 - przenikalność magnetyczna próżni (u0=4*pi*10^-9 H/cm);

n to liczba zwojów.

Identyfikacja zwartych zwojów. Aby stwierdzić obecność zwartych zwojów w cewkach nawiniętych na rdzeniach pierścieniowych, U i W, należy porównać indukcyjność zmierzoną sondą i obliczoną:

L=u0*ue*n2*Sm/lm, (16)

gdzie ue jest efektywną przenikalnością magnetyczną materiałów ferrytowych (wskazanych na nich). Jeśli nie jest znana, można ją określić w sposób opisany powyżej.

Jeżeli indukcyjność określona przez sondę jest 2 lub więcej razy mniejsza niż obliczona, wówczas w cewce występują zwarcia.

Szczegóły. Wzory (1, 2, 4, 5) obowiązują tylko dla sondy zamontowanej na mikroukładzie 74HC00. Jeśli generator sondy jest montowany na mikroukładach innych serii, w tym domowych, we wzorach pojawią się współczynniki korekcyjne. Wybierając żetony, musisz pamiętać, że:

• wahania napięcia na sondach sondy nie powinny przekraczać 0,3 ... 0,4 V, aby złącza p-n nie tylko krzemu, ale także tranzystorów i diod germanowych nie otwierały się. Pozwala to sprawdzić kondensatory bez lutowania ich z płytek;
• Układy scalone muszą być wystarczająco szybkie (szerszy zakres pomiarowy);
• w przypadku korzystania z niektórych serii konieczne jest podłączenie kondensatora C6 1000 pF ... 0,01 μF (ryc. 1) w celu stabilnego uruchomienia generatora. To drastycznie zawęża zakres pomiarowy.

Autor przetestował mikroukłady serii K155, K555, K531, K131, KR1533, 7400, 74LS00, 74NS00. Układ KR1533LAZ przede wszystkim spełnił wszystkie wymagania. Miała wahania napięcia na sondach około 0,02 V. Ale z tego powodu okazała się zbyt wrażliwa na zakłócenia i zakłócenia z rąk. Konieczne było zastosowanie specjalnych środków, które znacznie zmniejszyły zakres pomiarowy. IC K155LAZ miał duże wahania napięcia, które otwierały złącza p-n nawet krzemowych tranzystorów i diod. K555LAZ otwierał złącza p-p tylko tranzystorów germanowych i diod. Więc z tych serii najlepiej zastosować układ 74HCOO. Jest niewrażliwy na zakłócenia i zakłócenia pochodzące od rąk, nie otwiera złączy p-n nawet germanowych tranzystorów i diod. Ponadto charakteryzuje się niskim zużyciem energii.

W przypadku liczników lepiej jest również użyć chipów serii CD74HCT4040, ponieważ. mają wystarczająco wysoką częstotliwość, mają prąd wyjściowy wystarczający do dobrego świecenia diod LED i zużywają mało energii. Napięcie zasilania musi być stabilne. Dobiera się 4,4 V. Przy wyborze napięcia zasilania należy pamiętać, że jego zmiana prowadzi do zmiany współczynników we wzorach (1, 2, 4, 5), a tym samym wpływa na odczyty sondy. Zmieniając Un, możesz zmienić zakres mierzonych wartości w jednym lub drugim kierunku. Zmiana napięcia zasilania wpływa również na czułość sondy na kondensatory stratne. Jeśli go zmniejszysz, czułość spadnie, zwiększ - wzrośnie.

Diody w sondzie - dowolne, świecą na czerwono. Nie możesz zainstalować ich wszystkich, ale zainstaluj na przykład przez jeden. To prawda, że ​​\uXNUMXb\uXNUMXbw tym przypadku krok skali wzrośnie.

regulacja. Sonda jest umieszczona na płycie 105x30 mm. Skala sondy jest obliczana według wzorów 1 i 2 i jest prawdziwa tylko przy użyciu układu 74NSOO i napięciu zasilania 4,3 V. Wskazane jest zainstalowanie układu DD2 w gnieździe, ponieważ. jeśli przypadkowo dotkniesz sondy do nierozładowanego kondensatora pod wysokim napięciem, mikroukład może się przepalić. Dlatego konieczne jest rozładowanie kondensatorów przed pomiarem.

Sondy sondy powinny być jak najkrótsze. nawet bardzo mała indukcyjność sond wpływa na ich działanie. W wersji autorskiej długość jednej sondy (wraz z kablem) wynosi 22 cm, a drugiej 10 cm.

Autor: S.Wołodko, Homel.

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 Druk 3D materiałami o różnych kolorach i właściwościach 02.02.2014 Stratasys, specjalista w dziedzinie drukarek 3D i materiałów eksploatacyjnych, zapowiedział znaczące osiągnięcie w tym obszarze. Nowy model – Objet500 Connex3 – według dewelopera jest pierwszą i jak dotąd jedyną na rynku drukarką 3D, która łączy w sobie możliwość druku kolorowego i drukowania z materiałów o różnych właściwościach. Głowica drukująca Objet500 Connex3 jest w stanie formować obiekt z trzech materiałów jednocześnie. Umożliwia to dowolne łączenie właściwości wytrzymałości, elastyczności i przezroczystości w jednej sesji druku. Uzyskanie gotowego obiektu o złożonej kombinacji właściwości i kolorów, według producenta, znacznie skraca czas, eliminując fazę montażu i malowania. Podobnie jak w przypadku konwencjonalnych drukarek kolorowych, do uzyskania innych kolorów stosuje się mieszankę kolorów bazowych. Te ostatnie to materiały VeroCyan, VeroMagenta i VeroYellow. Te kolorowe materiały uzupełniają linię materiałów protopolimerowych PolyJet, która obejmuje już materiały o różnych właściwościach: gumowate, sztywne, przezroczyste, odporne na podwyższone temperatury. Wielomateriałowa kolorowa drukarka 500D Objet3 Connex3 może być również używana z sześcioma nowymi materiałami podobnymi do gumy Tango w różnych kolorach (w tym przezroczystymi). Kolorowa, wielomateriałowa drukarka 500D Objet3 Connex3 buduje obiekty warstwa po warstwie za pomocą ośmiu głowic drukujących. Minimalna grubość warstwy to 16 mikronów. Wymiary pola zadruku - 490 x 390 x 200 mm.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Technologia tworzenia modeli samochodów 3D od BMW

▪ Nowa technologia zwiększy zasięg pojazdów elektrycznych

▪ Darmowe Wi-Fi w szpitalach w Wielkiej Brytanii

▪ Sztuczna synapsa dla sztucznego mózgu

▪ Elektroniczne zamki do procesorów Godson

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Historie z życia radioamatorów. Wybór artykułów

▪ artykuł I, pełny, co za wydatek. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Co to jest granit? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Inżynier zaopatrzenia w wodę. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Sterowanie żarnikiem AC we wzmacniaczu mocy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Animowany cień. eksperyment fizyczny

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