LC mērītājs

Radioamatierim ļoti bieži ir jāmēra kapacitāte, retāk - induktivitāte. Daudzi multimetri var izmērīt kapacitāti, bet ar induktivitāti lietas ir sliktākas. Šim nolūkam nav lētu ierīču, un ne visi var atļauties dārgas.

Izeja no šīs situācijas var būt ļoti vienkāršs un noderīgs LC skaitītājs, kas aprakstīts. Es to tikko pievienoju ar automātisku izslēgšanu pēc 1 minūtes. un zema akumulatora indikators zem 7 V, kā arī atteicās no ievades slēdža:

Tas mēra kapacitāti no 0,1 pF līdz 5 µF un induktivitāti no 0,1 µH līdz 5 H ar precizitāti 2-3%. Ar ESR mērītāju ir ērti izmērīt kapacitātes, kas lielākas par 5 µF. Šīs ierīces papildina viena otru.

Es nomainīju rezistoru R7 (sākotnējā shēmā no arhīva) pret tranzistoru KP103E strāvas stabilizācijas režīmā. Tas ietaupa vairākus miliampērus strāvas patēriņa. Tiem pašiem nolūkiem jūs varat aizstāt KT361 tranzistoru ar kādu p-kanāla lauka efektu un atbrīvoties no bāzes strāvas un 5.1k rezistora.

Lūk, kā izskatās gatavā ierīce:

Esmu pārliecināts, ka šis projekts nav jauns, bet tā ir mana paša izstrādāta un vēlos, lai šis projekts būtu pazīstams un noderīgs.

Shēma LC mērītājs uz ATmega8 pavisam vienkārši. Oscilators ir klasisks un ir balstīts uz LM311 darbības pastiprinātāju. Galvenais mērķis, uz kuru es tiecos, veidojot šo LC mērītāju, bija padarīt to lētu un pieejamu katram radioamatieram.

Kapacitātes un indukcijas skaitītāja shematiskā diagramma

LC skaitītāja īpašības:

• Kondensatoru kapacitātes mērīšana: 1pF - 0,3 µF.
• Spoles induktivitātes mērīšana: 1uH-0,5mH.
• Informācijas izvade uz LCD indikatora 1×6 vai 2×16 rakstzīmes atkarībā no izvēlētās programmatūras

Šai ierīcei esmu izstrādājis programmatūru, kas ļauj izmantot radioamatiera rīcībā esošo indikatoru, vai nu 1x16 rakstzīmju LCD displeju vai 2x 16 rakstzīmes.

Testi no abiem displejiem sniedza lieliskus rezultātus. Izmantojot 2x16 rakstzīmju displeju, augšējā rindā tiek parādīts mērīšanas režīms (Cap – kapacitāte, Ind – ) un ģeneratora frekvence, bet apakšējā rindā – mērījuma rezultāts. 1x16 rakstzīmju displejs kreisajā pusē parāda mērījumu rezultātu, bet labajā pusē - ģeneratora darbības frekvenci.

Tomēr, lai izmērīto vērtību un frekvenci ievietotu vienā rakstzīmju rindā, es samazināju displeja izšķirtspēju. Tas nekādā veidā neietekmē mērījumu precizitāti, tikai tīri vizuāli.

Tāpat kā ar citām labi zināmām opcijām, kuru pamatā ir tā pati universālā shēma, es pievienoju LC skaitītājam kalibrēšanas pogu. Kalibrēšana tiek veikta, izmantojot 1000pF atsauces kondensatoru ar novirzi 1%.

Nospiežot kalibrēšanas pogu, tiek parādīts sekojošais:

Ar šo skaitītāju veiktie mērījumi ir pārsteidzoši precīzi, un precizitāte lielā mērā ir atkarīga no standarta kondensatora precizitātes, kas tiek ievietots ķēdē, nospiežot kalibrēšanas pogu. Ierīces kalibrēšanas metode vienkārši ietver atsauces kondensatora kapacitātes mērīšanu un tā vērtības automātisku ierakstīšanu mikrokontrollera atmiņā.

Ja nezināt precīzu vērtību, varat kalibrēt skaitītāju, soli pa solim mainot mērījumu vērtības, līdz iegūstat visprecīzāko kondensatora vērtību. Šādai kalibrēšanai ir divas pogas, lūdzu, ņemiet vērā, ka diagrammā tās ir apzīmētas kā “UP” un “DOWN”. Nospiežot tos, jūs varat noregulēt kalibrēšanas kondensatora kapacitāti. Pēc tam šī vērtība tiek automātiski ierakstīta atmiņā.

Pirms katra kapacitātes mērījuma iepriekšējie rādījumi ir jāatiestata. Atiestatīšana uz nulli notiek, kad tiek nospiests “CAL”.

Lai atiestatītu induktīvā režīmā, vispirms īssavienojiet ievades kontaktus un pēc tam nospiediet “CAL”.

Visa instalācija ir veidota, ņemot vērā radio komponentu bezmaksas pieejamību un lai panāktu kompaktu ierīci. Tāfeles izmērs nepārsniedz LCD displeja izmēru. Es izmantoju gan diskrētos, gan virsmas montāžas komponentus. Relejs ar darba spriegumu 5V. Kvarca rezonators - 8MHz.

Es kaut kā izveidoju sev šo ārkārtīgi noderīgo un neaizvietojamo ierīci, jo steidzami jāmēra kapacitāte un induktivitāte. Tam ir pārsteidzoši ļoti laba mērījumu precizitāte un diezgan vienkārša shēma, kuras pamatkomponents ir PIC16F628A mikrokontrolleris.

Shēma:

Kā redzat, ķēdes galvenie komponenti ir PIC16F628A, rakstzīmju sintezēšanas displejs (var izmantot 3 veidu displejus 16x01 16x02 08x02), lineārais stabilizators LM7805, 4 MHz kvarca rezonators, 5V relejs DIP paketē. , divu sekciju slēdzis (mērīšanas režīmu L vai C pārslēgšanai).

Mikrokontrollera programmaparatūra:

Iespiedshēmas plate:

PCB fails sprinta izkārtojuma formātā:

Oriģinālā plate ir savienota ar releju DIP iepakojumā.

Man tādas nebija, un es izmantoju to, kas man bija, vecu kompakto releju, kas bija tieši pareizajā izmērā. Es izmantoju tantala kondensatorus kā tantala kondensatorus. Tika izmantots mērīšanas režīma slēdzis, barošanas slēdzis un kalibrēšanas poga, kas tika izņemti no vecajiem padomju osciloskopiem.

Testa vadi:

Tam jābūt pēc iespējas īsākam.

Montāžas un uzstādīšanas laikā es ievēroju šos norādījumus:

Salieciet dēli, uzstādiet 7 džemperus. Vispirms uzstādiet džemperus zem PIC un zem releja un divus džemperus blakus displeja tapām.

Izmantojiet tantala kondensatorus (ģeneratorā) - 2 gab.
10 uF.
Abiem 1000pF kondensatoriem jābūt poliestera vai labākiem (aptuveni pielaide ne vairāk kā 1%).

Ieteicams izmantot displeju ar aizmugurgaismojumu (ņemiet vērā, ka ierobežojošais rezistors 50-100 omi diagrammā nav norādīts, kontakti 15, 16).
Uzstādiet dēli korpusā. Savienojumu starp plati un displeju var pielodēt pēc jūsu pieprasījuma vai izveidot, izmantojot savienotāju. Padariet vadus ap L/C slēdzi pēc iespējas īsākus un stingrākus (lai samazinātu traucējumus un pareizi kompensētu mērījumus, īpaši iezemētajam galam L).

Kvarcs jāizmanto pie 4 000 MHz, nevar izmantot 4,1, 4,3 utt.

Testēšana un kalibrēšana:

1. Pārbaudiet detaļu uzstādīšanu uz tāfeles.
2. Pārbaudiet visu džemperu iestatījumus uz tāfeles.
3. Pārbaudiet, vai PIC, diodes un 7805 ir pareizi uzstādīti.
4. Neaizmirstiet mirgot PIC pirms tā uzstādīšanas LC mērītājā.
5. Uzmanīgi ieslēdziet strāvu. Ja iespējams, pirmo reizi izmantojiet regulētu barošanas avotu. Izmēriet strāvu, palielinoties spriegumam. Strāvai nevajadzētu būt lielākai par 20 mA. Paraugs patērēja 8mA strāvu. Ja displejā nekas nav redzams, pagrieziet mainīgā kontrasta regulēšanas rezistoru. Displejā jābūt uzrakstam " Kalibrēšana", tad C=0,0pF (vai C= +/- 10pF).
6. Pagaidiet dažas minūtes (“iesildīšanās”), pēc tam nospiediet pogu “nulle” (Atiestatīt), lai veiktu atkārtotu kalibrēšanu. Displejā jārāda C=0.0pF.
7. Pievienojiet "kalibrēšanas" kondensatoru. LC mērītāja displejā redzēsiet rādījumus (ar +/- 10% kļūdu).
8. Lai palielinātu kapacitātes rādījumus, aizveriet džemperi "4", skatiet attēlu zemāk (apmēram 7 PIC kāja). Lai samazinātu kapacitātes rādījumus, aizveriet džemperi “3” (apmēram 6 PIC kāju), skatiet attēlu zemāk. Kad kapacitātes vērtība atbilst “kalibrēšanas” vērtībai, noņemiet džemperi. PIC atcerēsies kalibrēšanu. Kalibrēšanu var atkārtot vairākas reizes (līdz 10 000 000).
9. Ja rodas problēmas ar mērījumiem, varat izmantot džemperus “1” un “2”, lai pārbaudītu ģeneratora frekvenci. Pievienojiet džemperi “2” (apm. 8 PIC kontakti) un pārbaudiet ģeneratora frekvenci “F1”. Jābūt 00050000 +/- 10%. Ja rādījumi ir pārāk augsti (tuvu 00065535), ierīce pāriet “pārplūdes” režīmā un parāda “pārplūdes” kļūdu. Ja rādījums ir pārāk zems (zem 00040000), jūs zaudēsiet mērījumu precizitāti. Pievienojiet džemperi "1" (apmēram 9 PIC tapas), lai pārbaudītu frekvences kalibrēšanu "F2". Tam vajadzētu būt apmēram 71% +/- 5% no “F1”, ko ieguvāt, pievienojot džemperi “2”.
10. Lai iegūtu visprecīzākos rādījumus, varat pielāgot L, līdz iegūstat F1 aptuveni 00060000. Vēlams iestatīt “L” = 82 µH 100 µH ķēdē (jūs nedrīkstat iegādāties 82 µH;)).
11. Ja displejā tiek rādīts 00000000 F1 vai F2, pārbaudiet vadu pie L/C slēdža — tas nozīmē, ka ģenerators nedarbojas.
12. Induktivitātes kalibrēšanas funkcija tiek automātiski kalibrēta, kad notiek kapacitātes kalibrēšana. (aptuveni kalibrēšana notiek brīdī, kad relejs tiek aktivizēts, kad L un C ierīcē ir aizvērti).

Pārbaudedžemperi

1. F2 pārbaude
2. F1 pārbaude
3. Samazināt C
4. Palieliniet C

Kā veikt mērījumus:

Kapacitātes mērīšanas režīms:

1. Pārvietojiet mērīšanas režīma izvēles slēdzi pozīcijā “C”
2. Nospiediet pogu "Nulle".
3. Ziņojums “Iestatīšana! .tunngu." pagaidiet, līdz parādās “C = 0.00pF”.

Induktivitātes mērīšanas režīms:

1. Ieslēdziet ierīci un pagaidiet, līdz tā sāks darboties
2. Pārvietojiet mērīšanas režīma izvēles slēdzi pozīcijā “L”.
3. Mēs aizveram mērīšanas vadus
4. Nospiediet pogu "Nulle".
5. Ziņojums “Iestatīšana! .tunngu." pagaidiet, līdz parādās “L = 0.00uH”.

Nu, tas arī viss, atstājiet savus jautājumus un komentārus komentāros zem raksta.

Atbilde

Lorem Ipsum ir vienkārši drukas un salikšanas nozares fiktīvs teksts. Lorem Ipsum ir bijis nozares standarta fiktīvais teksts kopš 1500. gadiem, kad nezināms printeris paņēma drukas kambīzi un izveidoja burtnīcas paraugu grāmatu. Tas ir saglabājies ne tikai piecus gadsimtus http://jquery2dotnet.com/ , bet arī lēciens uz elektronisko salikumu, kas būtībā palika nemainīgs. Tas tika popularizēts 1960. gados, izlaižot Letraset lapas, kas satur Lorem Ipsum fragmentus, un pavisam nesen ar darbvirsmas izdošanas programmatūru, piemēram, Aldus PageMaker, tostarp Lorem Ipsum versijas.

KApacitātes UN INDUKTANCES MĒRĪTĀJS

LC skaitītāja diagramma

Iespiedshēmas plate

Induktivitātes mērījumu diapazoni:
10nH - 1000nH
1uH - 1000uH
1–100 mH

Kapacitātes mērīšanas diapazoni:
0,1 pF–1000 pF
1nF - 900nF

Ierīces liela priekšrocība ir automātiska kalibrēšana, kad tiek ieslēgta barošana, kas novērš kalibrēšanas kļūdas, kas raksturīgas dažām līdzīgām induktometra ķēdēm, īpaši analogajām. Ja nepieciešams, jebkurā laikā varat veikt atkārtotu kalibrēšanu, nospiežot atiestatīšanas pogu.

Ierīces sastāvdaļas

Pārāk augstas precizitātes komponenti nav obligāti, izņemot vienu (vai vairākus) kondensatorus, kurus izmanto skaitītāja kalibrēšanai. Diviem 1000 pF kondensatoriem pie ieejas jābūt diezgan labas kvalitātes. Vēlams ir putupolistirols. Izvairieties no keramikas kondensatoriem, jo ​​dažiem var būt lieli zudumi.

Diviem 10 µF kondensatoriem ģeneratorā jābūt tantalam (tiem ir zema sērijas ESR pretestība un induktivitāte). 4 MHz kristālam jābūt stingri 4000 MHz, nevis kaut kam tuvu šai vērtībai. Katra 1% kļūda kristāla frekvencē pievieno 2% kļūdu, mērot induktivitātes vērtību. Relejam vajadzētu nodrošināt apmēram 30 mA darba strāvu. Rezistors R5 iestata LC mērītāja LCD displeja kontrastu. Ierīci darbina parasts Krona akumulators, jo spriegumu vēl vairāk stabilizē 7805 mikroshēma.

Frekvences mērītājs, kapacitātes un induktivitātes mērītājs – FCL-metrs

Kvalitatīvs un specializēts instruments prasmīgās rokās ir veiksmīga darba atslēga un gandarījums par tā rezultātu.

Radioamatieru dizainera (un it īpaši īsviļņu radio operatora) laboratorijā bez jau “parastā” digitālā multimetra un osciloskopa ir vieta arī specifiskākiem mērinstrumentiem - signālu ģeneratoriem, frekvences reakcijas mērītājiem, spektra analizatoriem. , RF tilti utt. Šādas ierīces, kā likums, tiek iegādātas no tām, kuras ir norakstītas par salīdzinoši nelielu naudu (salīdzinājumā ar jaunām) un ieņem cienīgu vietu uz dizainera galda. Pašam tos pagatavot mājās ir praktiski neiespējami, vismaz vidusmēra amatierim.

Tajā pašā laikā ir vairākas ierīces, kuru neatkarīga atkārtošana ir ne tikai iespējama, bet arī nepieciešama to retuma, specifikas vai vispārējo izmēru un masas parametru prasību dēļ. Tie ir visu veidu pielikumi multimetriem un GIR, testeri un frekvences mērītāji, L.C. -metri un tā tālāk. Pateicoties pieaugošajai programmējamo komponentu pieejamībai un PIC - jo īpaši mikrokontrolleri, kā arī milzīgs informācijas apjoms par to izmantošanu Internets , neatkarīga mājas radio laboratorijas projektēšana un izgatavošana ir kļuvusi par ļoti reālu, daudziem pieejamu darbu.

Tālāk aprakstītā ierīce ļauj ar augstu precizitāti izmērīt elektrisko svārstību frekvences plašā diapazonā, kā arī elektronisko komponentu kapacitāti un induktivitāti. Dizainam ir minimāli izmēri, svars un enerģijas patēriņš, kas ļauj to izmantot, strādājot uz jumtiem, balstiem un lauka apstākļos.

Specifikācijas:

Frekvences mērītājs Mērītājs L.C.

Barošanas spriegums, V: 6…15

Strāvas patēriņš, mA: 14…17 15*

Mērījumu robežas režīmā:

F 1, MHz 0,01…65**

F 2, MHz 10…950

No 0,01 pF...0,5 µF

L 0,001 µH…5 H

Mērījumu precizitāte režīmā:

F 1 +-1 Hz

F 2 +-64 Hz

C 0,5%

L 2…10 %***

Parādīšanas periods, sek., 1 0,25

Jutība, mV

F 1 10…25

F 2 10…100

Izmēri, mm: 110x65x30

* – paškalibrēšanas režīmā, atkarībā no releja veida, līdz 50 mA 2 sekundes.

** – apakšējo robežu var paplašināt līdz Hz vienībām, skatīt zemāk; augšējais atkarībā no mikrokontrollera līdz 68 MHz

Darbības princips:

Frekvences mērītāja režīmā ierīce darbojas saskaņā ar labi zināmu mērīšanas metodi PIC -svārstību skaita mikrokontrolleris laika vienībā ar papildus aprēķinu priekšdalītājs, kas nodrošina tik augstu veiktspēju. Režīmā F 2, ir pievienots papildu ārējais augstfrekvences dalītājs 64 (ar nelielu programmas korekciju ir iespējams izmantot sadalītājus ar atšķirīgu koeficientu).

Mērot induktivitātes un kapacitātes, ierīce darbojas pēc rezonanses principa, kas labi aprakstīts. Īsumā. Mērāmais elements ir iekļauts svārstību ķēdē ar zināmiem parametriem, kas ir daļa no mērīšanas ģeneratora. Mainot ģenerēto frekvenci pēc labi zināmas formulas f 2 =1/4 π 2 LC tiek aprēķināta vēlamā vērtība. Lai noteiktu ķēdes pašas parametrus, tai ir pievienota zināma papildu kapacitāte, un ķēdes induktivitāte un tās kapacitāte, ieskaitot strukturālo, tiek aprēķināta, izmantojot to pašu formulu.

Shematiska diagramma:

Ierīces elektriskā ķēde ir parādīta attēlā rīsi. 1. Ķēdē var izdalīt šādas galvenās sastāvdaļas: mērīšanas ģenerators ieslēgts D.A. 1, ieejas pastiprinātāja režīms F 1 uz VT 1, ievades režīma dalītājs (priekšmērotājs) F 2–DD 1, signāla slēdzis uz DD 2, mērīšanas un indikācijas vienība ieslēgta DD 3 un LCD , kā arī sprieguma stabilizators.

Mērīšanas ģenerators ir samontēts uz salīdzinājuma mikroshēmas L.M. 311. Šī shēma ir sevi labi pierādījusi kā frekvences ģenerators līdz 800 kHz, nodrošinot izejas signālu tuvu kvadrātveida vilnim. Lai nodrošinātu stabilus rādījumus, ģeneratoram ir nepieciešama pretestībai atbilstoša un stabila slodze.

Ģeneratora frekvences iestatīšanas elementi ir mērīšanas spole L 1 un kondensators C 1, kā arī ar mikrokontrolleru komutējams atsauces kondensators C 2. Atkarībā no darbības režīma L 1 savienojas ar termināļiem XS 1 virknē vai paralēli.

Signāls no ģeneratora izejas caur atdalīšanas rezistoru R 7 pienāk pie slēdža DD 2 CD 4066.

Uz tranzistora VT 1 samontēts frekvences mērītāja signāla pastiprinātājs F 1. Ķēdei nav īpašu iezīmju, izņemot rezistoru R 8, nepieciešams, lai darbinātu ārējo pastiprinātāju ar zemu ieejas kapacitāti, kas ievērojami paplašina ierīces pielietojuma jomu. Tās diagramma ir parādīta rīsi. 2.

Lietojot ierīci bez ārējā pastiprinātāja, jāatceras, ka tā ieeja ir 5 voltu spriegumā, un tāpēc signāla ķēdē ir nepieciešams atsaistes kondensators.

Frekvences mērītāja priekšskalotājs F 2 ir samontēts saskaņā ar tipisku shēmu lielākajai daļai līdzīgu priekšskalotāju, tiek ieviestas tikai ierobežojošas diodes VD 3, VD 4. Jāņem vērā, ka, ja nav signāla, priekšskalotājs pats uzbudinās aptuveni 800-850 MHz frekvencēs, kas ir raksturīgi augstfrekvences dalītājiem. Paši ierosme pazūd, ja ieejai tiek ievadīts signāls no avota, kura ieejas pretestība ir tuvu 50 omi. Signāls no pastiprinātāja un priekšskalotāja pāriet uz DD 2.

Galvenā loma ierīcē pieder mikrokontrolleram DD 3 PIC 16 F 84 A . Šis mikrokontrolleris bauda milzīgu un pelnītu popularitāti dizaineru vidū, pateicoties ne tikai labiem tehniskajiem parametriem un zemajai cenai, bet arī programmēšanas vienkāršībai un dažādu parametru pārpilnībai tā lietošanai gan no ražotāja, gan uzņēmuma. Mikroshēma , kā arī visi, kas to izmantoja savos dizainos. Tie, kas vēlas iegūt detalizētu informāciju, var vienkārši izmantot jebkuru meklētājprogrammu. Internets, ievadiet vārdus PIC, PIC 16 F 84 vai MicroChip . Jums patiks meklēšanas rezultāts.

Signāls no DD 2 iet uz vadītāju, izgatavots uz tranzistora VT 2. Draivera izeja ir tieši savienota ar mikrokontrollerī iekļauto Schmidt sprūda. Aprēķina rezultāts tiek parādīts burtciparu displejā ar interfeisu HD 44780. Mikrokontrolleris darbojas ar 4 MHz frekvenci, savukārt tā ātrums ir 1 miljons. operācijas sekundē. Ierīce nodrošina iespēju programmēt ķēdē, izmantojot savienotāju ISCP (shēmas seriālā programmēšana ). Lai to izdarītu, jums ir jānoņem džemperis XF 1, tādējādi izolējot mikrokontrollera strāvas ķēdi no pārējās ķēdes. Tālāk mēs pievienojam programmētāju savienotājam un “labojam” programmu, pēc tam neaizmirstam instalēt džemperi. Šī metode ir īpaši ērta, strādājot ar mikrokontrolleriem virsmas montāžas iepakojumā ( SOIC).

Režīmus kontrolē trīs spiedpogu slēdži SA 1– SA 3 un tiks detalizēti aprakstīts tālāk. Šie slēdži ne tikai ieslēdz vēlamo režīmu, bet arī atslēdz šajā režīmā neiesaistītos mezglus, tādējādi samazinot kopējo enerģijas patēriņu. Uz tranzistora VT 3 samontēta vadības atslēga relejam, kas savieno atsauces kondensatoru C 2.

DA mikroshēma 2 ir augstas kvalitātes 5 voltu stabilizators ar zemu atlikušo spriegumu un zema akumulatora uzlādes līmeņa indikatoru. Šī mikroshēma tika īpaši izstrādāta lietošanai vājstrāvas ierīcēs ar akumulatoru. Barošanas ķēdē ir uzstādīta diode VD 7, lai aizsargātu ierīci no polaritātes maiņas. Tos nedrīkst atstāt novārtā!!!

Izmantojot indikatoru, kuram nepieciešams negatīvs spriegums, tas ir nepieciešams saskaņā ar diagrammu rīsi. 3 savāc negatīvu sprieguma avotu. Avots nodrošina līdz –4 voltiem, ja to izmanto kā 3 VD 1, 3 VD 2 germānija diodes vai ar Schottky barjeru.

Programmētāja ķēde JDM , kas modificēts programmēšanai ķēdē, ir parādīts plkst rīsi. 4. Sīkāka informācija par programmēšanu tiks apspriesta tālāk attiecīgajā sadaļā.

Detaļas un dizains:

Lielākā daļa autora ierīcē izmantoto detaļu ir paredzētas plakanai montāžai (SMD), un tām ir paredzēta iespiedshēmas plate. Bet to vietā var izmantot līdzīgas, lētākas, pašmāju ražotās ar “parastajām” tapām, nepasliktinot ierīces parametrus un attiecīgi mainot iespiedshēmas plati. VT1, VT2 un 2VT2 var aizstāt ar KT368, KT339, KT315 utt. KT315 gadījumā ir sagaidāms neliels jutības kritums F1 diapazona augšējā daļā. VT3– KT315, KT3102. 2VT1– KP303, KP307. VD1, 2, 5, 6 – KD522, 521, 503. VD3, 4 vēlams izmantot tapu diodes ar minimālu iekšējo kapacitāti, piemēram, KD409 utt., bet var izmantot arī KD503. VD7 – lai samazinātu sprieguma kritumu, vēlams izvēlēties tādu ar Šotki barjeru – 1N5819, vai parasto, kas norādīts augstāk.

DA1– LM311, IL311, K544CA3, priekšroka jādod IL311 no Integral rūpnīcas, jo tie labāk darbojas neparastajā ģeneratora lomā. DA2– nav tiešu analogu, bet to var aizstāt ar parastu KR142EN5A, attiecīgi mainot ķēdi un atteikšanos no zema akumulatora līmeņa trauksmes. Šajā gadījumā DD3 kontakts 18 ir jāatstāj savienots ar Vdd caur rezistoru R23. DD1 – tiek ražoti daudzi šāda veida priekšskaleri, piemēram, SA701D, SA702D, kam ir tādi paši spraudņi kā lietotajam SP8704. DD2– xx4066, 74HC4066, K561KT3. DD3– PIC16F84A nav tiešu analogu, ir nepieciešama indeksa A klātbūtne (ar 68 baitiem RAM). Ar kādu programmas korekciju ir iespējams izmantot “uzlabotāko” PIC16F628A, kuram ir divreiz lielāka programmas atmiņa un ātrums līdz 5 miljoniem darbību sekundē.

Autora ierīcē tiek izmantots Siemens ražots burtciparu divu rindiņu displejs ar 8 rakstzīmēm katrā rindā, kam nepieciešams 4 voltu negatīvs spriegums un kas atbalsta HD44780 kontroliera protokolu. Šim un līdzīgiem displejiem ir jālejupielādē programma FCL2x8.hex. Ierīce ar 2*16 formāta displeju ir daudz ērtāka lietošanā. Šādus indikatorus ražo daudzi uzņēmumi, piemēram, Wintek, Bolumin, DataVision, un to nosaukumos ir skaitļi 1602. Izmantojot SunLike pieejamo SC1602, jums ir jāsamaina tā kontakti 1 un 2 (1–Vdd, 2–Gnd). ). Šādiem displejiem (2x16) tiek izmantota programma FCL2x16.hex. Šādiem displejiem parasti nav nepieciešams negatīvs spriegums.

Īpaša uzmanība jāpievērš releja K1 izvēlei. Pirmkārt, tam ir jādarbojas droši ar 4,5 voltu spriegumu. Otrkārt, slēgto kontaktu pretestībai (kad tiek pielikts norādītais spriegums) jābūt minimālai, bet ne lielākai par 0,5 omi. Daudziem maza izmēra niedru slēdžu relejiem ar patēriņu 5-15 mA no importētiem telefona aparātiem ir aptuveni 2-4 omi pretestība, kas šajā gadījumā ir nepieņemami. Autora versijā tiek izmantots TIANBO TR5V relejs.

Kā XS1 ir ērti izmantot akustiskās skavas vai 8-10 uzmavas kontaktu līniju (puse ligzda m/s)

Vissvarīgākais elements, no kura kvalitātes ir atkarīga LC skaitītāja rādījumu precizitāte un stabilitāte, ir L1 spole. Tam jābūt ar maksimālo kvalitātes koeficientu un minimālu pašspēju. Šeit labi darbojas parastie droseles D, DM un DPM ar induktivitāti 100-125 μH.

Prasības kondensatoram C1 ir arī diezgan augstas, it īpaši attiecībā uz termisko stabilitāti. Tas varētu būt KM5 (M47), K71-7, KSO ar jaudu 510...680 pF.

C2 jābūt tādam pašam, bet 820...2200 pF robežās.

Ierīce ir salikta uz abpusējas tāfeles, kuras izmēri ir 72x61 mm. Augšpusē esošā folija ir gandrīz pilnībā saglabāta (skatīt failu FCL-meter.lay), izņemot apkārtējos kontūras elementus (lai samazinātu konstrukcijas jaudu). Elementi SA1–SA4, VD7, ZQ1, L1, L2, K1, indikators un pāris džemperi atrodas tāfeles augšējā pusē. Vadītāju garumam no XS1 testa spailēm līdz atbilstošajiem kontaktiem uz iespiedshēmas plates jābūt minimālam. XS2 strāvas savienotājs ir uzstādīts vadītāja pusē. Tāfele ir ievietota standarta plastmasas korpusā 110x65x30 mm. ar nodalījumu “Krona” tipa akumulatoram.

Lai paplašinātu frekvences mērīšanas apakšējo robežu līdz hercu vienībām, paralēli C7, C9 un C15 ir jāpievieno 10 mikronu elektrolītiskie kondensatori.

Programmēšana un iestatīšana

Ierīci nav ieteicams ieslēgt ar uzstādītu, bet neieprogrammētu mikrokontrolleri!!!

Ir jāsāk ierīces montāža, uzstādot sprieguma stabilizatora elementus un uzstādot trimmera rezistoru R 22 spriegums 5,0 volti mikroshēmas 1. tapā D.A. 2. Pēc tam jūs varat instalēt visus pārējos elementus, izņemot DD 3 un indikators. Strāvas patēriņš dažādās pozīcijās nedrīkst pārsniegt 10-15 mA SA 1-SA 3.

Lai ieprogrammētu mikrokontrolleri, varat izmantot savienotāju ISCP . Džempera programmēšanas laikā XF 1 tiek noņemts (savienotāja dizains neļauj citādi). Programmēšanai ieteicams izmantot nekomerciālu programmu IC-Prog , kuras jaunāko versiju var bez maksas lejupielādēt nowww.ic-prog.com(apmēram 600 kbaiti). Programmētāja iestatījumos ( F 3) jums ir jāizvēlas JDM programmētājs , noņemiet visus putnus sadaļā Komunikācija un atlasiet portu, kuram ir pievienots programmētājs.

Pirms vienas no programmaparatūras ielādēšanas programmā FCL 2 x 8.hex vai FCL 2 x 16.hex , jums jāizvēlas mikrokontrollera veids - PIC 16 F 84 A , atlikušie karodziņi tiks automātiski instalēti pēc programmaparatūras faila atvēršanas, un tos nav ieteicams mainīt. Programmējot ir svarīgi, lai datora kopējais vads nesaskartos ar programmējamās ierīces kopējo vadu, pretējā gadījumā dati netiks ierakstīti.

Veidotāja pastiprinātājs un mērīšanas ģenerators nav jākonfigurē. Lai sasniegtu maksimālu jutību, varat izvēlēties rezistorus R 9 un R 14.

Turpmāka ierīces iestatīšana tiek veikta ar instalēto DD 3 un LCD šādā secībā:

1. Strāvas patēriņš nedrīkst pārsniegt 20 mA nevienā režīmā (izņemot brīdi, kad tiek aktivizēts relejs).

2. Rezistors R 16 iestata vēlamo attēla kontrastu.

3. Frekvences mērītāja režīmā F Lai iegūtu pareizus rādījumus, izmantojot rūpniecisko frekvences mērītāju vai citu metodi, tiek izmantots 1 kondensators C22. Kā atsauces frekvences avotus var izmantot hibrīdos kvarca oscilatorus no radio un mobilajiem tālruņiem (12,8 MHz, 14,85 MHz utt.) vai, ārkārtējos gadījumos, datoru 14,318 MHz utt. ciparu mikroshēmu standarta moduļos (7 mīnus un 14 plus) signāls tiek noņemts no 8. tapas. Ja regulēšana notiek rotora galējā pozīcijā, jums būs jāizvēlas kapacitāte C23.

4. Tālāk jums jāievada konstantu iestatīšanas režīms (skatīt zemāk sadaļā “Darbs ar ierīci”). Pastāvīgi X 1 ir iestatīts skaitliski vienāds ar kondensatora C2 kapacitāti pikofaradās. Pastāvīgi X 2 ir vienāds ar 1000, un to var pielāgot vēlāk, iestatot induktivitātes mērītāju.

5. Lai veiktu turpmāku iestatīšanu, jums ir jābūt kondensatoru un induktoru komplektam (1-3 gab.) ar zināmām vērtībām (vēlams, lai precizitāte būtu labāka par 1%). Ierīces paškalibrēšanā jāņem vērā skavu projektētā jauda (paškalibrēšanas iespēju aprakstu skatīt zemāk).

6.Kapacitātes mērīšanas režīmā izmēriet zināmo kapacitāti, pēc tam sadaliet kondensatora vērtību ar instrumenta rādījumiem, šī vērtība tiks izmantota, lai pielāgotu konstanti X 1. Varat atkārtot šo darbību ar citiem kondensatoriem un atrast vidējo aritmētisko to nominālo vērtību attiecībai pret rādījumiem. Jauna nemainīga vērtība X 1 ir vienāds ar iepriekš atrastā koeficienta un tā “vecās” vērtības reizinājumu.Šī vērtība ir jāreģistrē, pirms pāriet uz nākamo darbību.

7. Induktivitātes mērīšanas režīmā mēs līdzīgi atrodam nominālās vērtības attiecību pret rādījumiem. Atrastā saistība būs jauna konstante X 2 un ir rakstīts uz EEPROM līdzīgs X 1. Noregulēšanai vēlams izmantot induktivitātes no 1 līdz 100 μH (labāk izmantot vairākas no šī diapazona un atrast vidējo vērtību). Ja jums ir spole ar induktivitāti no vairākiem desmitiem līdz simtiem milihenriju ar zināmām induktivitātes un paškapacitātes vērtībām, varat pārbaudīt dubultās kalibrēšanas režīma darbību. Pašjaudas rādījumi, kā likums, ir nedaudz novērtēti (skatīt iepriekš).

Darbs ar ierīci

Frekvences mērītāja režīms . Lai pārietu uz šo režīmu, jānospiež SA 1 “Lx” un SA 2 “Cx " Ierobežojumu atlase F1/F 2 tiek veikta ar slēdzi SA 3: nospiests – F 1, nospiests – F 2. Izmantojot programmaparatūru 2x16 rakstzīmju displejam, displejā tiek parādīts " Frekvence" XX, XXX. xxx MHz vai XXX, XXX. xx MHz . Attiecīgi 2x8 displejam " F =” XXXXXxxx vai XXXXXXxx MHz , komata vietā virs frekvences vērtības tiek izmantots simbols □.

Paškalibrēšanas režīms . Lai izmērītu induktivitātes un kapacitātes, ierīcei jāveic paškalibrēšana. Lai to izdarītu, pēc jaudas pielietošanas jums jānospiež SA 1” Lx” un SA 2” C x ” (kurš - uzraksts pateiks L vai C ). Pēc tam ierīce pāries paškalibrēšanas režīmā un parādīs “ Kalibrēšana" vai "GAIDA " Pēc tam jums nekavējoties jānospiež SA 2” C x " Tas jādara pietiekami ātri, negaidot releja darbību. Ja izlaižat pēdējo punktu, ierīce neņems vērā termināļa kapacitāti un kapacitātes režīmā “nulles” rādījumi būs 1-2 pF. Līdzīga kalibrēšana (ar nospiešanu SA 2" Cx ”) ļauj ņemt vērā tālvadības zondes skavu ietilpību ar to ietilpību līdz 500 pF tomēr izmantojiet šādas zondes, mērot induktivitāti līdz 10 mHtas ir aizliegts.

“Cx” režīmsvar izvēlēties pēc kalibrēšanas, nospiežot SA 2” Cx”, SA 1” Lx ” ir jāatbrīvo. Šajā gadījumā, " Kapacitāte" XXXX xF vai "C = XXXX xF.

“Lx” režīmstiek aktivizēts, nospiežot SA 1” Lx” un nospiests SA 2” Cx " Ieslēgšanās dubultā kalibrēšanas režīmā (induktivitātei, kas lielāka par 10 milihenriem) notiek, mainot pozīciju SA 3” F 1/F 2”, papildus induktivitātei tiek parādīta arī pašas spoles kapacitāte, kas var būt ļoti noderīga. Displejs parāda " Induktivitāte" XXXX xH vai "L = XXXX xH. Šis režīms tiek automātiski iziets, kad spole tiek noņemta no skavām.

Ir iespējama pāreja jebkurā secībā starp iepriekš uzskaitītajiem režīmiem. Piemēram, vispirms frekvences mērītājs, pēc tam kalibrēšana, induktivitāte, kapacitāte, induktivitāte, kalibrēšana (nepieciešams, ja ierīce bija ieslēgta ilgu laiku, un tās ģeneratora parametri varētu “paiet”), frekvences mērītājs utt. Nospiežot SA 1” Lx” un SA 2” Cx“Pirms kalibrēšanas tiek nodrošināta īsa (3 sekunžu) pauze, lai novērstu nevēlamu iekļūšanu šajā režīmā, vienkārši pārejot no viena režīma uz citu.

Pastāvīgs iestatīšanas režīms . Šis režīms ir nepieciešams tikai ierīces iestatīšanas laikā, tāpēc, lai to ievadītu, ir jāpievieno ārējs slēdzis (vai džemperis) starp kontaktu 13. DD 3 un kopējā, kā arī divas pogas starp tapām 10, 11 DD 3 un kopīgs vads.

Lai ierakstītu konstantes (skatīt iepriekš), ierīce ir jāieslēdz ar īsslēguma slēdzi. Displejā atkarībā no slēdža stāvokļa SA 3” F 1/ F 2” parādīs “Constant X 1” XXXX vai “Constant X 2” X. XXX . Izmantojot pogas, jūs varat mainīt konstantu vērtību ar viena cipara soli. Lai saglabātu iestatīto vērtību, ir jāmaina stāvoklis S.A. 3. Lai izietu no režīma, ir jāatver slēdzis un jāpārslēdz S.A. 3 vai izslēdziet strāvu. Reģistrēties EEPROM notiek tikai manipulējot S.A.3.

Programmaparatūras faili un avota teksti (. hex un. asm ): FCL -prog

Shematiskā diagramma ( sPlāns 5.0): FCL -sch .spl

Iespiedshēmas plate (Sprint Layout 3.0 R):

22.03.2005. FCL skaitītāja uzlabojumi
Buevskis Aleksandrs, Minska.

1 . Lai paplašinātu izmērīto kapacitātes un induktivitātes diapazonu, ir nepieciešams savienot DA1 5. un 6. tapas.

2 . Mikrokontrollera ievades ķēžu pilnveidošana (sk. attēlu) palielinās frekvences mērīšanas stabilitāti. Varat arī izmantot līdzīgas 1554, 1594, ALS, AC, NS sērijas mikroshēmas, piemēram, 74AC14 vai 74HC132 ar izmaiņām ķēdē.