|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Tester C. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Technologia pomiarowa W warsztacie radioamatorskim, obok różnych przyrządów pomiarowych, „C-tester” (ST) może zająć skromne, ale całkiem uzasadnione miejsce do pomiaru pojemności elektrycznej kondensatorów „mikrofaradowych”. Często nie jest konieczne mierzenie pojemności takich kondensatorów. Dlatego wraz z ST ma korzystać z urządzeń zewnętrznych: stopera lub zegara z sekundnikiem, a w niektórych przypadkach multi-limitomierza (tester). Osiąga to najwyższą prostotę, mały rozmiar i niski koszt ST. Zmontowany zgodnie ze schematem przedstawionym na rys. 1, nie wymaga regulacji, kalibracji, doboru części i zapewni względny błąd pomiaru nie większy niż ±10% (z wyłączeniem błędu urządzeń zewnętrznych) w zakresie 5. ..10000 μF. Taki błąd pomiaru dla tych kondensatorów jest akceptowalny w większości praktycznych przypadków. W razie potrzeby można go znacznie zmniejszyć.
W schemacie ST zasada pośredniego wyznaczania pojemności elektrycznej kondensatora jest realizowana przez czas jego rozładowania od napięcia początkowego do pewnego napięcia końcowego, które jest w stałym stosunku do napięcia początkowego. Przy napięciu początkowym równym E napięcie na kondensatorze U podczas jego rozładowania jest zgodne z równaniem: U \uXNUMXd E e -t/RC, (1) skąd C = t/R * 1/(/nE - /nU), (2) Przyjmijmy: t = RC. (3) Podstawiając wartość t z (3) do wzoru (1) otrzymujemy: U = E / e, (4) czyli przy spełnieniu warunku ze wzoru (4) pojemność z (3) wyznacza się następująco : C = t / R. (5) Zatem zgodnie ze wzorem (5), przy napięciu początkowym równym E i napięciu końcowym obliczonym według wzoru (4), wartość mierzonej pojemności jest wprost proporcjonalna do czasu t. Przyjmijmy, że rezystancja rezystora R jest równa 1 MΩ. Następnie pojemność kondensatora zgodnie ze wzorem (5) zostanie określona przez C = t 10 -6 (F) = t (µF), (6) tj. pojemność kondensatora C w mikrofaradach jest liczbowo równa czasowi jego rozładowania t w sekundach. ST zapewnia trzy zakresy pomiaru pojemności z mnożnikami dziesięciodniowymi x1, x10, x100 oraz rezystorami rozładowczymi o rezystancjach odpowiednio 1 MΩ, 100 kΩ, 10 kΩ. Mając to na uwadze, wzór (6) będzie wyglądał następująco: C = tn, (7) gdzie: C - pojemność, μF; n to mnożnik zakresu (1, 10 lub 100). ST jest ułożony i działa w następujący sposób. Mierzony kondensator jest podłączony do zacisków „Cx” (należy zwrócić uwagę na polaryzację kondensatorów polarnych). Kondensator z jednym ze swoich wyjść poprzez łańcuch normalnie zamkniętych styków przycisków SB1, SB2, SB3 oznaczonych „x1”, „x10” i „x100”, rezystor R4, który ogranicza prąd ładowania kondensatora, a przełącznik zasilania SA1 jest podłączony do źródła zasilania G1. Drugi zacisk kondensatora jest połączony ze wspólnym przewodem przez zaciski „lut” i „obudowa”, zamknięte zworką (zworka nie jest pokazana na rys. 1). Po włączeniu zasilania przełącznikiem SA1 kondensator jest ładowany do napięcia zasilania. To jest napięcie początkowe. Wzmacniacz operacyjny DA1 jest podłączony zgodnie z obwodem komparatora napięcia. Jego wejście odwracające jest podłączone do mierzonego kondensatora, a wejście nieodwracające jest podłączone do dzielnika napięcia R5, R6, w punkcie podziału którego ustawione jest napięcie równe U \u2,718d E / e, gdzie E jest mocą napięcie zasilania, V; e jest podstawą logarytmu naturalnego (e=1). To jest napięcie końcowe. W stanie początkowym, przy w pełni naładowanym kondensatorze, napięcie na wyjściu komparatora jest niskie, tranzystor VT1 jest zamknięty, a dioda LED HL1 jest wyłączona. Naciśnięcie i przytrzymanie dowolnego przycisku (SB2, SB3 lub SB1) powoduje podłączenie mierzonego kondensatora do odpowiedniego rezystora R2, R3 lub R5 i rozpoczyna się jego rozładowywanie. Kiedy napięcie na kondensatorze staje się równe napięciu dzielnika R6-R6, komparator przełącza się, napięcie na jego wyjściu jest ustawione na około 1 V, tranzystor VT1 otwiera się i zapala się dioda LED HL1. Czas t w sekundach mierzony jest od momentu naciśnięcia przycisku do momentu zaświecenia się diody. Teraz możesz zwolnić przycisk. Kondensator przez łańcuch normalnie zamkniętych styków przycisków SB2, SB3, SB4 i rezystor RXNUMX ponownie się naładuje, a dioda LED zgaśnie. Podczas pomiaru pojemności wybór jednego lub drugiego przycisku jest dowolny i zależy wyłącznie od wygody pomiaru czasu. Pomiar można uruchomić dowolnym przyciskiem, jednak nie wcześniej niż po 10 s od momentu włączenia zasilania lub zwolnienia wcześniej naciśniętego przycisku. Czas ten jest niezbędny do niezawodnego naładowania mierzonego kondensatora. Po pomiarze, przed odłączeniem kondensatora od zacisków „Cx”, należy wyłączyć zasilanie przełącznikiem kołyskowym „ON”. W takim przypadku kondensator zostanie rozładowany przez zwarte styki przełącznika SA1, rezystor R4 i zworkę na zaciskach „lyt”. Podczas pomiaru pojemności kondensatorów tlenkowych (elektrolitycznych) czasami konieczne jest uwzględnienie ich prądu upływu Iut, co może wprowadzić znaczny błąd do wyniku pomiaru (wynik będzie niższy od wartości rzeczywistej). Poprawienie sytuacji pozwoli na wprowadzenie współczynnika Kut, w zależności od pojemności kondensatora lyt i wybranego zakresu n. W zastosowaniu do ST, biorąc pod uwagę prąd upływu kondensatora, wzór (7) wygląda następująco: С = tn Kut, (8) gdzie: С jest pojemnością kondensatora, μF; Kut - współczynnik korekcyjny Kut = 1 + (Iut / nE), n - mnożnik zakresu (1, 10 lub 100); Iut - prąd upływu, μA; E - napięcie zasilania, V. Napięcie zasilania jest w przybliżeniu równe 9 V. Wtedy Kut = 1 + (Iut / n9). Łatwo jest obliczyć współczynnik Kut za pomocą tego wzoru, ale łatwiej jest skorzystać z wykresu jego zależności od prądu upływu Iyt, pokazanego na rys. 2.
Prąd upływu kondensatora jest mierzony miliamperomierzem podłączonym do zacisków „Iyt” zamiast zworki. Podłączenie miliamperomierza powinno odbywać się przy wyłączonym zasilaniu. Gdy wyłącznik zasilania jest włączony, prąd ładowania kondensatora w pierwszym momencie może osiągnąć 20 mA, a następnie spada do określonej wartości określonej przez upływ kondensatora. W stanie ustalonym prąd upływu może wahać się od ułamków mikroampera do 20 mA (w przypadku uszkodzonego kondensatora). Należy to wziąć pod uwagę podczas ustawiania limitu pomiaru miliamperomierza w momencie włączenia zasilania. Podczas pomiaru prądu upływu kondensatorów elektrolitycznych konieczne jest utrzymywanie ich pod napięciem (pociąg) przez pewien czas, aż do ustalenia wartości prądu. W tym czasie kondensator jest nie tylko ładowany, ale także „formowany”, zmieniając jego pojemność. Rodzaje użytych części mogą być dowolne. Rezystory R1, R2, R3, R5, R6 muszą mieć tolerancję rezystancji nie większą niż ±5%. Układ K140UD8 można zastąpić układem K140UD6 lub K140UD12 (w tym pinout). Na panelu CT zainstalowane są: przełącznik dźwigienkowy SA1, przyciski SB1, SB2, SB3, zaciski „Cx”, „Iut” oraz dioda LED HL1. Przekładnik prądowy zasilany jest baterią 9 V, pobierającą prąd 6 mA. Jeśli chcesz zmniejszyć błąd pomiaru, powinieneś zainstalować rezystory R1, R2, R3 o rezystancjach jak najbardziej zbliżonych do wartości podanych na schemacie. Konieczne jest również dobranie rezystancji rezystorów R5 i R6 tak, aby spełniony był warunek R5 / R6 = 1,72. Może zmniejszyć błąd pomiaru o 3%. I możesz to zrobić. Podłącz regulowane źródło napięcia stałego do zacisków „Сх+” i „Obudowa”, przestrzegając biegunowości, ustaw jego wyjście na napięcie równe zmierzonemu napięciu akumulatora pomnożonemu przez współczynnik 0,368. Na przykład przy E = 9,21 V napięcie na zaciskach „Cx” musi być ustawione na U = 9,21 * 0,368 = 3,39 (V). Przycisków nie trzeba naciskać, zaciski „Cx-” i „Iyt” muszą być wolne. ST włącza się. W takim przypadku, jeśli dioda LED jest włączona, rezystor zmienny o rezystancji 6 kOhm jest włączany szeregowo z rezystorem R1, a regulując go, znajduje się próg, przy którym dioda LED zapala się i gaśnie. Jeśli dioda nie świeci, powyższe kroki należy wykonać poprzez podłączenie rezystora zmiennego szeregowo z rezystorem R5. Rezystancja rezystora zmiennego jest mierzona i dodawany jest rezystor stały o tej samej rezystancji. Dzięki tej metodzie doboru zostanie skompensowane technologiczne obciążenie napięć wejściowych wzmacniacza operacyjnego DA1, co również jest źródłem błędu, choć niewielkiego. Metoda pomiaru czasu t bezpośrednio determinuje dokładność pomiaru pojemności. Do pomiaru czasu możesz użyć stopera, drugiej wskazówki zegara, migającej kropki na wyświetlaczu zegara cyfrowego lub, jeśli nie potrzebujesz większej dokładności, po prostu liczyć sekundy. Spadek zmierzonej pojemności kondensatora w stosunku do jego wartości nominalnej może wynikać ze zwiększonego prądu upływu. Jeśli dioda LED nie gaśnie po włączeniu włącznika zasilania, mierzony kondensator jest albo zwarty, albo ma bardzo duży wyciek. Gdy po naciśnięciu przycisku „x1” dioda LED zaświeci się bez zwłoki oznacza to, że kondensator jest otwarty lub utracił swoją pojemność. W każdym razie można wyciągnąć wniosek o przydatności kondensatora. Podany na początku artykułu zakres pomiaru pojemności jest warunkowy. W zasadzie nie ogranicza się do tych liczb i może być rozbudowywany w obu kierunkach bez zmian w obwodzie. Rozszerzony zostanie tylko zakres pomiaru czasu przez przyrząd zewnętrzny. Możliwe, że błąd pomiaru małych pojemności wzrośnie ze względu na trudność pomiaru małych odstępów czasu. literatura
Autor: W. Gusarow, Mińsk; Publikacja: radioradar.net
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Holownik elektryczny RSD-E Holownik 2513 ▪ Starożytni ludzie zatruci metalami ciężkimi ▪ Gwiazdy w reklamach fast foodów ▪ Najczarniejszy kolor samochodu BMW
▪ sekcja serwisu Obliczenia radia amatorskiego. Wybór artykułu ▪ artykuł Trzymaj się ogona swojej ciotki. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Dlaczego muchy pocierają łapy o łapy? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Żaglowiec lądowy. Transport osobisty ▪ artykuł Wzmacniacz PPI 4240. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Osłabione kolano. Sekret ostrości
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