Cyfrowy miernik pojemności. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa

 Komentarze do artykułu

W amatorskiej praktyce radiowej często konieczne staje się zmierzenie pojemności kondensatorów elektrolitycznych, ponieważ ich pojemność może się znacznie zmieniać w czasie. Urządzenie opisane w [1] zdaniem autora ma szereg wad - duży pobór mocy, wąski zakres mierzonych pojemności (10...10000 μF), małą dokładność pomiaru małych pojemności.

Proponowany miernik jest wolny od tych wad. Jednocześnie pozostawiając niezmienioną liczbę zastosowanych mikroukładów udało się znacznie poprawić dokładność oraz wprowadzić szereg funkcji serwisowych ułatwiających pracę z urządzeniem. Urządzenie to umożliwia pomiar pojemności kondensatorów od 0,01 do 10000 mikrofaradów w czterech podzakresach z górnymi granicami pomiaru 10, 100, 1000 i 10000 mikrofaradów. Podpasma są przełączane automatycznie. Wynik pomiaru prezentowany jest w postaci cyfrowej na czterocyfrowym wskaźniku.

(kliknij, aby powiększyć)

Zasada działania urządzenia polega na zliczaniu liczby impulsów w przedziale czasu proporcjonalnym do pojemności kondensatora. Przetwornik „wydajność-czas” jest wykonany na pojedynczym wibratorze DD5.3, DD5.4. Czas trwania impulsu generowanego przez taki pojedynczy wibrator określa wzór empiryczny z [2]:

Rezystory R7 i R8 są dobrane tak, aby czas trwania impulsów w milisekundach był liczbowo równy pojemności w mikrofaradach. Wibrator pojedynczy uruchamiany jest po naciśnięciu przycisku SB1. Aby stłumić odbijanie styków przycisków, zaprojektowano sterownik DD5.1, DD5.2. Generuje impuls o ujemnej polaryzacji, którego czas trwania odpowiada czasowi zwarcia styków, a początek i opad impulsu są nieco opóźnione w stosunku do momentów zwarcia i rozwarcia [1.4]. Falownik DD9 generuje sygnał zerujący, który pokrywa się w czasie z impulsem kształtującym, co zapewnia zresetowanie liczników DD12...DD7 i wyzwalacza DD2. Zanik impulsu o ujemnej polaryzacji za pomocą łańcucha różnicującego C5-R1.3 jest przekształcany w krótki impuls dodatni, który uruchamia pojedynczy wibrator. Impuls z wyjścia wibratora pojedynczego otwiera klucz elektroniczny DDXNUMX, umożliwiając przejście impulsów zliczających z generatora częstotliwości odniesienia.

Główną częścią tego generatora częstotliwości jest multiwibrator na DD1.1, DD1.2 z kwarcową stabilizacją częstotliwości [2]. Chipy DD2 ... DD4 tworzą linię dzielników częstotliwości przez 10. W ten sposób wejścia multipleksera DD6.1 są zasilane częstotliwościami 1 MHz, 100, 10 i 1 kHz. Multiplekser DD6.1 wraz z wyzwalaczem DD7 i licznikiem DD8 tworzą węzeł do automatycznego doboru limitu pomiarowego. Po naciśnięciu przycisku SB1 obwód automatycznego wyboru limitu jest resetowany poprzez zastosowanie logiki „8” do wejścia R DD1 przez rezystor R4.

Licznik DD8 jest ustawiony na zero, a multiplekser DD6.1 zasila wejście klucza elektronicznego DD1.3 z częstotliwością 1 MHz, co odpowiada najniższej granicy pomiaru. W przypadku przepełnienia liczników DD9...DD12, na wyjściu transmisyjnym DD12 zanika impuls o dodatniej polaryzacji, który zwiększa stan licznika DD8 o jeden i zapisuje logiczne „7” z wejścia D na wyzwalacz DD0. To logiczne „0” uruchamia narzędzie do kształtowania. Ujemnym impulsem kształtownika kasowane są liczniki DD9...DD12, a wyzwalacz DD7 przechodzi do stanu logicznego „1”. W rezultacie czas trwania impulsu kształtującego będzie równy czasowi opóźnienia. Wraz ze spadkiem tego impulsu, pojedynczy wibrator jest ponownie uruchamiany. Zmiana stanu DD8 spowoduje, że częstotliwość na wyjściu DD6.1 będzie równa 100 kHz, co odpowiada 10-krotnemu zwiększeniu limitu pomiarowego.

Mikroukłady DD9...DD12 to liczniki dziesięciodniowe z wyjściem na wskaźnik siedmiosegmentowy. Jako wskaźniki zastosowano próżniowe wskaźniki luminescencyjne, które charakteryzują się niskim poborem prądu i lepszą charakterystyką jasności w porównaniu z matrycami LED. Multiplekser DD6.2 kontroluje kropki dziesiętne wskaźników.

Zaleca się ustawienie urządzenia w następującej kolejności

1. Wejście R DD8 chwilowo odłącz od przycisku SB1.

2. Podłącz prostokątny generator impulsów o częstotliwości 2 ... 3 Hz do punktu połączenia R50 i R200. Nie ma dla niego specjalnych wymagań i można go zmontować według dowolnego ze schematów podanych w [2, H].

3. Jako model podłącz kondensator o pojemności 0,5 ... .4 μF. Należy pamiętać, że dokładność miernika zależy tylko od dokładności kalibracji.

4. Rezystor R8 powinien osiągać jak najbliższą zgodność wskazań przyrządu z rzeczywistą pojemnością przykładowego kondensatora. Po dostrojeniu pożądane jest zablokowanie silnika R8 farbą.

Szczegóły

W mierniku można zastosować mikroukłady serii K176, K561, K1561, a także 564. Rezystory są typu MLT-0,125. Rezystor R8 lepiej jest użyć wieloobrotowego typu SP5-1. Jako kondensator kalibracyjny autor zastosował K71-5V 1 μF ± 1%. Należy zauważyć, że nie wszystkie kopie K176LA7 IC działają stabilnie w oscylatorze kwarcowym, dlatego nie zaleca się używania K1LA176 jako DD7.

Jako wskaźniki możesz użyć, oprócz tych wskazanych na schemacie, IVZ, IV8. W przypadku zastosowania wskaźników ciekłokrystalicznych, co będzie wymagało nieznacznego dopracowania układu [3, 4], urządzenie może być zasilane pojedynczą baterią 9 V typu Krona.

literatura

1. Kurochkina L. A. Cyfrowy miernik pojemności kondensatorów tlenkowych. - Radio, 1988, N8, s. 50-52.
2. Shelestov IP Radioamatorzy: przydatne schematy. Książka. 2. - M.: "Solon", 1998.
3. Biryukov S. A. Urządzenia cyfrowe oparte na układach scalonych CMOS. wyd. 2, poprawione. i dodatkowe - M.: Radio i łączność, 1996.
4. Bystrov Yu A. i wsp. Urządzenia optoelektroniczne w amatorskiej praktyce radiowej - M .: Radio i komunikacja, 1995

Autor: A. Uvarov; Publikacja: cxem.net

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 Samochód elektryczny jest ładowany przez antenę 29.07.2012 Volvo Technology Japan Co., Ltd. Narzędzia Nippon Dengyo z powodzeniem przetestowały technologię bezprzewodowej transmisji mocy, która jest już praktycznie odpowiednia do wprowadzenia ekologicznych elektrycznych ciężarówek i autobusów. Japońskim specjalistom udało się wynaleźć bardzo wydajną antenę (sprawność 84%) do przesyłania energii w powietrzu. Podobne anteny planuje się umieścić na przystankach komunikacji miejskiej, parkingach, sygnalizacjach świetlnych itp. Dzięki temu nie ma potrzeby ciągłego monitorowania poziomu naładowania akumulatorów i stosowania w pojazdach akumulatorów wielkogabarytowych. Osiągnięcie japońskich specjalistów jest bardzo znaczące. Wcześniej sądzono, że opracowanie wysokowydajnych mikrofalowych nadajników mocy zajmie dużo czasu. Rzeczywiście, najbardziej zaawansowane bezprzewodowe systemy transmisji mocy mogą przesyłać tylko dziesiątki watów mocy na odległość kilku metrów, tracąc ponad połowę energii. Po raz pierwszy Japończykom udało się zwiększyć wydajność transmisji z 40 do 80%. Jednocześnie podczas eksperymentów ich antena przesyłała do pojazdu do 10 kilowatów energii na odległość od 4 do 6 metrów. Nowa antena pracuje na częstotliwości 2,45 GHz i składa się z ośmiu nadajników o mocy 1,3 kW. Moc wyjściowa na jednostkę powierzchni anteny jest bardzo wysoka: ponad 3,2 kW/m^2. Wysoka sprawność przetwarzania energii elektrycznej na promieniowanie mikrofalowe umożliwia przesyłanie energii bez dużych strat. Otwiera to perspektywy powszechnego przyjęcia pojazdów elektrycznych, których zasięg jest obecnie ograniczony do 150-300 km na jednym ładowaniu. Rozwój nowych i lekkich akumulatorów o dużej pojemności nie jest szybkim biznesem, a waga i cena akumulatorów litowo-jonowych nie pozwalają na zwiększenie zasięgu poprzez dodanie ogniw zasilających. Bezprzewodowa transmisja mocy rozwiąże ten problem: samochody można wyposażyć w stosunkowo lekką i tanią baterię o zasięgu 50-100 km, a ładowanie odbywać się będzie na trasie, bez „bólu głowy” z gniazdkiem.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Inżynieria genetyczna zmieni ludzi w nadludzi

▪ Dlaczego dioda LED nie świeci z pełną mocą

▪ MCP1811/12 - rodzina regulatorów liniowych o ultraniskim prądzie spoczynkowym

▪ Wieczna zmarzlina pod groźbą

▪ Komputer czyta w myślach

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

 

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ Sekcja telewizyjna serwisu. Wybór artykułów

▪ Artykuł dotyczący gleby. skutki zanieczyszczenia gleby. Podstawy bezpiecznego życia

▪ artykuł Który kraj znajduje się zarówno w Europie, jak iw Azji? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Elektryk urządzeń komunikacji kanalizacyjnej. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Zamiast mikrofonu - dynamiczna głowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ Artykuł UZCH do odbiornika niskiego napięcia. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Imię i nazwisko:


Email opcjonalny):


komentarz:

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