Przystawka do multimetru do pomiaru pojemności kondensatorów. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

W czasopiśmie „Radio” publikowane były artykuły [1, 2] z opisami mierników pojemności kondensatorów. Zdaniem autora najbardziej udane urządzenie zostało opisane w artykule [1]. Mogą mierzyć pojemność kondensatorów bez lutowania ich z płytki, co znacznie przyspiesza i upraszcza naprawę i regulację urządzeń elektronicznych. Na jego podstawie opracowano proponowane urządzenie. Podczas opracowywania zadaniem było złożenie prefiksu do multimetru lub woltomierza przy użyciu niedrogich i powszechnie dostępnych komponentów, łatwych w regulacji i konfiguracji, zdolnych do autonomicznej pracy na bateriach pięć dni w tygodniu przez osiem godzin dziennie.

W przeciwieństwie do pierwowzoru [1], dekoder zawiera stabilizowaną przetwornicę napięcia doładowania, układ kontroli rozładowania akumulatora oraz automatyczne wyłączanie. Dekoder wykorzystuje mikropochłaniacze wzmacniaczy operacyjnych. Do założenia i skalibrowania prototypu [1] niezbędny jest dobór odpowiednich kondensatorów. Konfigurowanie i kalibrowanie dekodera jest znacznie łatwiejsze i wygodniejsze dzięki dostrojonym rezystorom.

Rys.. 1

Ryż. 2 (kliknij, aby powiększyć)

Schemat proponowanego załącznika pokazano na rysunku. Zasilana jest baterią GB1 składającą się z trzech akumulatorów Ni-Cd lub Ni-MH. Akumulator jest ładowany z zewnętrznego zasilacza o napięciu wyjściowym 8 ... 12 V. Tranzystor polowy VT1 stabilizuje prąd ładowania, którego wartość ustawia się, wybierając rezystor R2. Kontrola rozładowania akumulatora do napięcia 2,5 ... 2,9 V odbywa się za pomocą wyzwalacza na tranzystorach VT4 i VT5. Wyłącza dekoder, zapobiegając nadmiernemu rozładowaniu akumulatorów. Obwód R6VD5C3 jest przeznaczony do otwierania tranzystora VT4, gdy dekoder jest włączony za pomocą przełącznika SA1, który jest pokazany w pozycji „Ładowanie”.

Przetwornica podwyższająca napięcie zawiera generator blokujący oparty na tranzystorach VT2 i VT3, transformatorze T1, kondensatorze C1, rezystorach R1 i R3 oraz prostownikach biegunowości dodatniej (VD3C4) i ujemnej (VD4C5). Częstotliwość przetwornika wynosi około 100 kHz, działa on przy napięciu wejściowym 1,8 ... 5 V, a jego napięcie wyjściowe jest stabilizowane na poziomie ± (7 ± 0,5) V.

Główne cechy techniczne

• Granice pomiaru pojemności, uF minimum ....... 0,001
• maksymalnie ......10000
• Błąd pomiaru jako procent wartości granicznej, nie większy dla pojemności nie większej niż 10 μF ...... 5
• dla pojemności większej niż 10 uF ....... 10
• Napięcie zasilania, V.
• minimum ....... 2,5
• maksymalna......5
• Zużyty prąd, mA, nie więcej ....... 13
• Wymiary gabarytowe, mm ......65x75x35
• Waga z baterią, g......200

Zasada działania proponowanego przystawki jest taka sama jak prototypu. Trójkątny generator impulsów jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA 1.1, DA2.2, DA2.4. Wzmacniacz operacyjny DA1.1 działa jako komparator, z jego wyjścia sygnał prostokątny jest podawany na wejście integratora na wzmacniaczu operacyjnym DA2.2, który przekształca prostokątne impulsy napięcia na trójkątne. Częstotliwość generatora jest określana przez obwody RC (R23C8 - 1 kHz, R24C9 - 100 Hz, R25C10 - 10 Hz, R26C11 - 1 Hz), które są przełączane przez multiplekser DD1. Rezystory tych obwodów są dostrojone, ustawiają wymaganą częstotliwość generowania. W obwodzie sprzężenia zwrotnego generatora znajduje się falownik na wzmacniaczu operacyjnym DA2.4, który zapewnia tryb samooscylacyjny. Wtórnik napięcia jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA2.3. Z jego wyjścia na badany kondensator C* przykładane jest trójkątne napięcie o amplitudzie 50 mV. Diody VD21 i VD22 pełnią funkcję ochronną. Układ różnicujący jest montowany na wzmacniaczu operacyjnym DA3. Rezystor R42 ogranicza prąd, jeśli testowany kondensator jest uszkodzony.

Za pomocą przełącznika SA2 multipleksery DD6 i DD17 są sterowane przez diody VD1-VD2. W pozycjach od 1 do 5 przełącznika SA2 przełączane są kanały od X1 do X5 multipleksera DD2, zapewniając pomiar w zakresie od 1 nF do 10 μF, a kanał X1 jest otwarty na multiplekserze DD1, zapewniając tym samym praca generatora przy częstotliwości 1 kHz. W pozycjach 6 do 8 SA2 kanały są przełączane z X2 na X4 multipleksera DD1, co daje pomiar wartości pojemności od 100 do 10000 100 mikrofaradów przy częstotliwościach 10, 1 i 2 Hz, a multiplekser DD5 pozostaje kanałem otwartym XXNUMX.

Z wyjścia wzmacniacza operacyjnego DA3 impulsy, których amplituda jest proporcjonalna do zmierzonej pojemności Cx, są podawane do detektora synchronicznego zmontowanego na tranzystorze polowym VT6 z jednostką sterującą na wzmacniaczu operacyjnym DA1.2. Z kondensatora-C7 przez odsprzęgający wtórnik napięcia na wzmacniaczu operacyjnym DA2.1 napięcie, również proporcjonalne do C *, jest dostarczane do woltomierza lub multimetru, który musi znajdować się w trybie pomiaru napięcia co najmniej 1 V. Pojemność kondensatora 07 musi wynosić co najmniej 100 μF, w przeciwnym razie limit pomiaru 10000 1 uF i częstotliwość generatora XNUMX Hz odczyty woltomierza będą niestabilne.

W granicach 1 nF i 0,01 μF wskazane jest odłączenie badanego kondensatora od obwodów bocznikujących.

Wnioski dotyczące ich wpływu na dokładność pomiarów pojemności, sformułowane w [1] dla prototypu, obowiązują również dla załącznika.

Biorąc pod uwagę, że wzmacniacze operacyjne w dekoderze przetwarzają sygnał o częstotliwości nie większej niż 1 kHz, zastosowano układ 1401UDZ, zawierający cztery mikrowzmacniacze operacyjne. Dopuszczalna jest wymiana na 1463UD4 lub cztery pojedyncze 140UD12. Należy zwrócić uwagę na fakt, że amplituda oscylacji na wyjściu generatora jest taka sama dla wszystkich częstotliwości (1, 10, 100 i 1000 Hz). W przeciwnym razie zmniejsz rezystancję rezystorów R11 i R18, kontrolując przepływający przez nie prąd, aby nie przekraczał 0,2 mA.

W przystawce zastosowano rezystory dostrajające SPZ-19 z tolerancją ±10%. Rezystory stałe - C2-33, z tolerancją ± 5%. Kondensatory tlenkowe - K53-18. Kondensatory C9-C11 - K73-17 lub inne kondensatory metalizowane, kondensator C8 - KM5a lub KM56, o TKE nie gorszym niż MPO lub PZZ. Możliwe jest zastosowanie elementów natynkowych - rezystorów R1-12, R1-16, kondensatorów K53-68, K10-50 lub ich importowanych analogów.

Transformator T1 jest uzwojony na obwodzie magnetycznym Sh4x4 wykonanym z ferrytu 2000NM drutem PEV-2 o średnicy 0,15 mm. Uzwojenie I zawiera 15 zwojów, uzwojenia II i III - po 35 zwojów.

Op-amp DA3 został wybrany z serii 140UD14 ze względu na niski pobór prądu i wysoką rezystancję wejściową. Przy granicy pomiaru 1 nF wpływ jego rezystancji wejściowej koryguje się zwiększając rezystancję rezystora R43 z 10 (jak w prototypie) do 12 MΩ. Kompensacja wpływu pojemności pasożytniczej przystawki i sond (ustawienie zerowego napięcia wyjściowego przystawki na tym limicie pomiarowym) realizowana jest przez rezystor R35. Zastosowano niestandardową korekcję częstotliwości wzmacniacza operacyjnego DA3 z kondensatorem C18, co eliminuje oscylacje pasożytnicze, ponieważ układ różniczkujący jest podatny na samowzbudzenie.

Konfigurowanie dekodera rozpoczyna się od ustawienia częstotliwości generowania na każdym ograniczeniu za pomocą rezystorów dostrajających R23-R26. Następnie podłącz przykładowy kondensator o pojemności 10 mikrofaradów lub trochę mniej. Rezystor trymera R16 ustawia napięcie wyjściowe w woltach, równe jednej dziesiątej pojemności przykładowego kondensatora w mikrofaradach. Następnie przedrostek jest analogicznie kalibrowany z rezystorami dostrajającymi R37-R40 w mniejszych granicach pomiarowych dla innych przykładowych kondensatorów. Przykładowe źródło napięcia - LED AL102VM (HL1) można zastąpić AL307VM lub łańcuchem kilku połączonych szeregowo diod krzemowych z serii KD522. W razie potrzeby napięcie odniesienia reguluje się, wybierając rezystancję rezystora R8 w granicach ± ​​30%. Jeśli to nie wystarczy, zmień liczbę diod w obwodzie. Napięcie odcięcia jest ustawione w zakresie 2,5 ... 2,9 V.

Prąd ładowania akumulatorów jest wybierany przez rezystor R2. W kopii autora prąd jest ustawiony na 26 mA. W razie potrzeby wymień tranzystor polowy KP302V (VT1) na mocniejszy KP903V.

literatura

1. Miernik pojemności kondensatorów Wasiliewa V. - Radio, 1998, nr 4, s. 36, 37; 2000, nr 7, s. 50.
2. Kuchin S. Urządzenie do pomiaru pojemności. - Radio, 1993, nr 6, s. 21-23.

Autor: A. Suchinski

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 Wioska budowniczego Stonehenge 19.10.2007 Angielscy archeolodzy z Uniwersytetu w Sheffield odkryli wioskę w pobliżu słynnego kompleksu astronomicznego Stonehenge, którego mieszkańcy podobno zbudowali ten kompleks i wykorzystywali go do swoich rytuałów. We wsi odnaleziono pozostałości ośmiu chat z ceglanymi podłogami. Węgiel drzewny pozostawiony w miejscach palenisk umożliwił określenie wieku domostw, które powstały między 2600 a 2500 pne, czyli w tych samych latach co Stonehenge. Archeolodzy nie wykluczają, że w sumie było około stu domów. Z wioski do rzeki Avon prowadzi szeroka droga wybrukowana kamieniem o długości 170 metrów, a trzy kilometry w górę rzeki, kolejny podobny odcinek biegnie do Stonehenge. Uważa się, że droga najpierw służyła do transportu budowniczych i materiałów budowlanych na miejsce legendarnej budowli, a później - do podróży na odbywające się tam coroczne święta religijne.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Pływająca farma wiatrowa Hywind Tampen

▪ Nanoanteny optyczne i atomy złota

▪ Okulary wewnętrzne

▪ Zaktualizowana specyfikacja złącza Lightning

▪ stereofoniczny wzmacniacz mocy soulution 511

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Spektakularne sztuczki i ich wskazówki. Wybór artykułów

▪ artykuł Uspokój się, podniecenie namiętności. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Skąd się wzięli Eskimosi? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Ślusarz awaryjnych prac naprawczych. Opis pracy

▪ artykuł Elektronosowy podgrzewacz do leczenia przeziębienia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zniknięcie wykałaczki. Sekret ostrości

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