Med denna behållarmätare är det möjligt att enkelt mäta någon kapacitet från PF-enheterna till hundratals ICF. Det finns flera metoder för mätning av behållaren. Projektet använder en integrationsmetod.
Den största fördelen med att använda denna metod är att mätningen är baserad på mätningstid, som kan utföras på MK ganska noggrant. Denna metod är mycket lämplig för den självpade tankmätaren, dessutom, är den lätt implementerad på mikrokontroller.
Principen om drift av behållarkapaciteten
Fenomen som äger rum vid byte av systemets tillstånd kallas övergångsprocesser. Detta är en av de grundläggande begreppen digitala kretsar. När nyckeln i Figur 1 är öppen laddas kondensatorn via motståndet R, och spänningen på den kommer att ändras som visas i Figur IB. Förhållandet som bestämmer spänningen på kondensorn har formen:
Värdena uttrycks i SI-enheter, t sekunder, R OM, från Faradays. Den tid för vilken spänningen på kondensorn når värdet av V C1, är ungefär uttryckt med följande formel:
Från denna formel följer det att tiden T1 är proportionellt mot kondensorns kapacitans. Följaktligen kan behållaren beräknas från kondensatorns laddningstid.
Schema
För att mäta laddningstiden, tillräckligt med komparator och mikrokontroller och digitala logiska chips. Det är ganska rimligt att använda AT90S2313 mikrokontroller (modern analog - attiny2313). Utgången från komparatorn används som trigger T C1. Tröskelspänningen är installerad av en motståndsdelare. Laddningstid beror inte på matningsspänning. Laddningstid bestäms av formel 2, därför beror det inte på matningsspänningen. Förhållandet i VC 1 / E-formeln bestäms endast av divisorkoefficienten. Naturligtvis de pågående variationerna av fabriksbidraget.
Formel 2 uttrycker kondensorns laddningstid från 0 volt. Men med en stress nära noll är det svårt att arbeta på grund av följande skäl:
- Spänningen faller inte upp till 0 volt. För fullständig urladdning av kondensatorn är tid nödvändig. Detta kommer att leda till en ökning av mensionerna.
- Behöver tid mellan start Laddning och körningstimer. Detta kommer att orsaka mätfel. För AVRT är det inte kritiskt. Detta kräver bara ett slag.
- Nuvarande läckage vid analog ingång. Enligt datahet avR ökar nuvarande läckage vid en spänning vid ingången till noll volt.
För att förhindra dessa svårigheter används två VC 1-trösklar (0,17 VCC) och VC 2 (0,5 VCC). Ytan på det tryckta kretskortet måste vara ren för att minimera läckströmmar. Den erforderliga mikrokontrollerförsörjningsspänningen tillhandahålls av en DC-DC-omvandlare som arbetar från 1,5VAA-batterier. Istället för en DC-DC-omvandlare är det lämpligt att använda 9 V. Batteri och omvandlare 78 L.05, önskvärtocksåstäng inte avBOD.Annars kan det finnas problem med EEPROM..
Kalibrering
 |
 |
 |
För att kalibrera bottenområdet: Använd SW1-knappen. Anslut sedan PIN # 1 och PIN-kod # 3 på P1-kontakten, sätt in 1NF-kondensorn och tryck på SW1.
För att kalibrera det övre området: Stäng PIN-kod # 4 och # 6 P1-kontakt, sätt in kondensorn på 100NF. Tryck på SW1.
Inskriften "E4" när den är påslagen innebär att kalibreringsvärdet i EEPROM inte hittas.
Använder sig av
Automatisk definition
Laddning startar genom ett 3,3m motstånd. Om spänningen på kondensorn inte når 0,5 Vccing än 130 ms (\u003e 57NF), släpps kondensorn och en ny laddning, men redan genom ett 3,3K-motstånd. Om spänningen på kondensorn inte når 0,5 VCCs 1 sekund (\u003e 440μF), inskriptionen "E2". När tiden mäts finns det en beräkning och behållarens visning. Det sista segmentet visar mätområdet (PF, NF, μF).
Klämma
Du kan använda en del av en del socket som en klämma. Vid mätning av låg kapacitet (Picoparad-enheter) är användningen av långa ledningar oönskade.
Denna artikel ger ett elementärt diagram över tankmätaren på ett logiskt chip. En sådan klassisk och elementär kretsuppfödningslösning snabbt och enkelt kan reproduceras. Därför kommer den här artikeln att vara användbar för en nybörjareradio amatör, som har uppfattat att samla en elementär meter kondensatorkapacitet.
Driftskapacitetsmätare:
Figur nr 1 - Kapacitetsmätningsschema Lista över containermätareelement:
R1- R4 - 47 COM
R5 - 1.1 com
C3 - 1500 pf
C4 - 12000 pf
C5 -0.1 ICF.
C Ändra - Kondensator med den kapacitet som du vill mäta
SA1 - Hallet switch
DA1 - K155L3 eller SN7400
VD1-VD2- CD509 eller 1N903A ANALOG
PA1 - Byt indikatorhuvud (Total avvikelseström 1 mA, ramresistens 240 ohm)
XS1- XS2 - Krokodilkontakter
En sådan variant av kondensatorbehållarmätaren har fyra intervall som kan väljas av SA1-omkopplaren. För ett exempel i positionen "1", kondensatorer med en kapacitet på 50 pf, i positionen "2" - upp till 500 pf, i läge "3" - upp till 5000 pf, i positionen "4" - upp till 0,05 mikron.
DA1-chipelement ger tillräcklig ström för laddning av den uppmätta kondensatorn (med ändring.). Särskilt viktigt för mätnoggrannhet, välj lämpligt VD1-VD2-dioder, de måste ha samma (mest som) egenskaper.
Ställa in kapacitetsmätarens schema:
Konfigurera det här schemat är enkelt nog, du måste ansluta till ändring. Med uppenbarligen kända egenskaper (med en välkänd kapacitet). Välj det nödvändiga mätområdet SA1-omkopplaren och rotera handtaget för det önskade motståndet tills önskad läsning på PA1-indikatorhuvudet (jag rekommenderar att den ska röra sig enligt dina läsningar, det kan göras genom att stimulera indikatorhuvudet och sticka en ny skala med nya inskriptioner)
Från titeln på artikeln är det klart att det idag kommer att handla om anordningen för att mäta kapacitanskapacitansen. Inte alla enkla multimeter har den här funktionen. Men i tillverkningen av nästa hemlagad, tänker vi ofta på: om det kommer att fungera, om de kondensatorer vi tillämpade, hur man kontrollerar dem. Ja, och bara under reparationsprocessen kommer den här enheten nödvändig. Kontrollera efter integriteten hos den elektrolytiska kondensatorn kan givetvis användas med testaren. Men vi kommer att ta reda på: han är levande eller inte, men för att bestämma behållaren, så långt det är torrt, kan vi inte.
I vissa billiga multimetrar som för närvarande finns på marknaden finns det den här funktionen. Men mätgränsen är begränsad till ett antal 200 mikrofrillor. Vad är klart inte tillräckligt. Minst fyra tusen mikrofrader behöver. Men sådana multimetrar är en storleksordning högre. Så jag bestämde mig äntligen att köpa kapacitatortankmätare. Välj det billigaste med acceptabla egenskaper. Jag valde XC6013L:
Denna enhet kommer i en vacker låda. Sant, på lådan en bild av en annan multimeter:
Och på toppen av en klistermärke med en modell av den här enheten, förmodligen, saknar kineserna lådorna:
Anordningen avslutas i ett skyddande gult hölje av mjuk plast, liknande gummi. I händerna är det blekning, vilket indikerar graden av enheten. Från botten finns det ett vikningsställ, vilket kanske inte är användbart för många:
Dragmätaren matar batterikapaciteten på 9 volt av Kroon-typen, som levereras med:
Egenskaperna hos enheten är helt enkelt bra. Det kan mäta från 200 Picoparad till 20 tusen mikrofrader. Vad är tillräckligt för amatörmål:
På toppen av instrumentet finns en stor och informativ flytande kristalldisplay. Under det är två knappar. Till vänster - den röda knappen som du kan fixa den aktuella tanken läser på displayen. Och till höger - en blå knapp, som är mycket nöjd, - belysning av skärmen, vilket utan tvekan är ett plus på detta instrument. Det finns ett kontakt mellan knapparna för att mäta kondensatorer med små storlekar. Det är sant att kontrollera bystkondensatorerna från donorbrädor, det fungerar inte, eftersom kontaktkuddarna är tillräckligt djupa. Därför kan denna kontakt användas, endast kontrollera kondensatorer med långa slutsatser:
Under mätområdet är väljaren en kontakt för att ansluta sond. Förresten är bevisen gjorda av samma material som ett skyddande hölje av enheten, de är ganska mjuka:
Det är också utan tvekan den viktigaste funktionen hos instrumentet är installationen av nollvetenskap vid mätning av tankar i utmatning av Picophaderad. Vad är tydligt synligt i följande två bilder. Här är avsiktligt extraherad av en sond och noll är inställd med hjälp av regulatorn:
Här sätts sonden på plats. Som du kan se, påverkar sondens kapacitans vittnesbörd. Nu är det tillräckligt med hjälp av regulatorn att ställa in noll och göra mätningar, vilket kommer att vara ganska exakt:
Låt oss nu testa enheten i jobbet och se vad den kan.
Vi testar kondensatorens behållare
Till att börja med, kommer vi att kolla kondensatorerna av uppenbarligen bra, nya och extraherade från givarkorten. Den första kommer att vara experimentella för 120 mikrofrillor. Detta är en ny kopia. Som du kan se är avläsningarna något underskattade. Förresten har jag sådana kondensatorer 4, och ingen visade 120 mikrofrillor. Felet på enheten är möjligt. Eller kanske nu gör en icke-thendation:
Här är tusen mikrofrillor, mycket exakt:
Två tusen tvåhundra mikrofarad, det är också bra:
Men tio mikrofrillor:
Tja, nu hundra mikrofrillor, mycket bra:
Låt oss titta på den testimi som den kommer att visa när den kontrollerar defekta kondensatorer, som extraherades under reparationen. Som du kan se är skillnaden märkbar:
Det här är resultaten. Naturligtvis är det i vissa fall inte funktionsfelet i den elektrolytiska kondensatorn synlig. Men i de flesta fall är det svårt att göra utan enheten. Dessutom testade jag den här enheten på två brädor och kontrollerade kondensatorerna utan att falla ner. Enheten har visat bra resultat, endast i vissa fall är det nödvändigt att observera polaritet. Därför rekommenderar jag dig att köpa en sådan enhet, och du kan mäta kapacitansen för kondensatorerna med egna händer.
För nästan två år sedan köpte jag en digital tackilmätare, tog, du kan säga, det första jag fick. Så mycket trött mig MASTECH MASTECH MY62 multimetermätning mäta kapacitans kondensatorer på mer än 20 mikrofarader, och mindre än 100 picofrades det inte korrekt. Gillade i CM-7115A Två faktorer:
- Mäter hela krävande sortiment
- Kompaktitet och bekvämlighet
Betalade 750 rubel. Jag trodde verkligen att han inte var värt pengarna, och priset var "påförd" på grund av den fullständiga bristen på konkurrensprodukter. Tillverkningsland - naturligtvis Kina. Det var rädd att det skulle vara "brygga", mer än det var säkert om detta - men förgäves.
Kapolderna och ledningarna till den var packade i polyeten, var och en i deras skal och är inbäddade i en låda med tjock kartong, det fria utrymmet är fyllt med skum. Också i lådan var instruktionen på engelska. Övergripande dimensioner av anordningen 135 x 72 x 36 mm, vikt 180 gram. Kroppens färg är svart, frontpanelen med en lila tidvatten. Den har en flytande kristallindikator, nio mätområden, två avstängningspositioner, nollinstallationsregulator, 15 centimeter, olika färger (röd-svarta) ledningar, med vilka den uppmätta kondensatorn är ansluten till enheten, slutar med "krokodil" -typen Med klämmor, och boet för deras anslutning, är de installerade med färgbeteckning av motsvarande polaritet, det är dessutom möjligt att mäta och utan dem (vilket ökar noggrannheten), för vilken det finns två avlånga uttag som är signerade av symbolen av den uppmätta kondensorn. Batteriet används av 9 volt, det finns en funktion som automatiskt indikerar dess urladdning. Vätskekristallindikatorbehandlad +1 semikolonskylt som deklareras av tillverkaren Mätningsintervallet är från 0,1 pf till 20 000 μF, med möjlighet att justeras på mätområdet från 0 till 200 pf, för att ställa in noll, inom +/- 20 pf, Tid för en mätning 2-3 sekunder.
Tabell med tillåtna fel i mätningar, individuellt i intervall. Representerad av tillverkaren.
På baksidan av huset finns ett integrerat stativ. Det gör det möjligt att mer kompakt placera mätaren på arbetsplatsen och ändrar översikten över den flytande kristallindikatorn till det bättre.
Batterifacket är helt autonomt, för att ändra batteriet, det är tillräckligt för att flytta in i lockets lock. Bekvämlighet från kategorin inkonsekvent när den är.
För att ta bort husets bakre lucka är det tillräckligt att skruva av en självtäckande skruv. Den mest massiva komponenten i det tryckta kretskortet är en 500 mA säkring.
Grunden för mätinstrumentet är baserat på dubbelintegrationsmetoden. Den är monterad på HEF4518BT-logiska mätare - 2 st, HEF4066BT-tangent, decimalräknare med HCF4017-avkodare och SMD-transistorer: J6 - 4 st, m6 - 2 st.
Genom att avslöja ytterligare sex skruvar kan du se den andra sidan av det tryckta kretskortet. Ett variabelt motstånd, med vilket installationen görs till "0" står så att den enkelt kan ersättas om det behövs. Vänster kontakter för att ansluta den uppmätta kondensorn, de ovan, för direktanslutning (utan ledningar).
Anordningen är inställd på nollpunkten för referens inte omedelbart, men den exponerade avläsningen håller. Med funktionshindrade ledningar för att göra det mycket lättare.
För en visuell demonstration av skillnaden i mätens noggrannhet vid olika metoder för mätningar (med ledningar och utan) tog kondensatorerna till liten kapacitet med fabriksetiketten - 8,2 pf
Videoredningsenhet
Utan ledningar med ledningar
№1 8 pf 7,3 pf
№2 7.6 pf 8.3 pf
№3 8.1 pf 9.3 pf
Allt klart, definitivt utan mätningsledningar kommer att vara mer exakta, även om skillnaden är nästan inom 1 pf. Jag gjorde bara upprepade gånger mått på kondensatorer som är värda ombord - vittnesmålet om godhetens mätning är ganska adekvat enligt det nominella värdet som anges på dem. Om inte att vara mycket spärr är det ganska möjligt att säga att mätkvaliteten på enheten är ganska hög.
Nackdelar med enheten
- installation på noll är inte omedelbart
- vid kronblad av kontakter, för att mäta utan ledningar, det finns ingen elasticitet, efter rallyet, returneras inte den ursprungliga positionen,
- mätaren är inte utrustad med en kalibreringskapacitet.
Slutsatser
I allmänhet är enheten nöjd. Åtgärder väl, kompakt (lätt placerad i en ficka), så jag tar den på den radiorenka något som ger, men vad du behöver. Jag planerar, som det är dags, förfina: Byt ut potentiometer och direktmätningskontakter. Dess schema, eller något liknande, kan sökas i avsnittet. Han berättade "allt som är", och du bestämmer redan om det är värt att fylla på hemlaboratoriet med en sådan apparat. Författare - Babay.
ESR Meter gör det själv. Det finns ett brett utbud av utrustningsavbrott, vars orsak är den elektrolytiska. Den huvudsakliga faktorn för störning av elektrolytkondensatorer, det här är bekant med alla radioamatörer "torkning", som uppstår på grund av dålig tätning av fallet. I det här fallet är dess kapacitiva eller, med andra ord, reaktivt motstånd på grund av minskningen i sin nominella behållare.
Dessutom, under arbetet finns det elektrokemiska reaktioner som går in i anslutningspunkterna i slutsatserna med plattorna. Kontakten försämras, som ett resultat, "kontaktmotstånd" bildas, når ibland upp till flera dussin ohm. Detta är också detsamma om motståndet är konsekvent anslutet till en användbar kondensor, och dessutom placeras detta motstånd inuti det. Sådan motstånd kallas fortfarande "ekvivalent sekventiell resistens" eller ESR.
Förekomsten av sekventiell resistans påverkar effektiviteten av elektroniska anordningar, snedvrider kondensatorens funktion i systemet. Extremt starkt inflytande har ökat ESR (ca 3 ... 5 ohm) för prestanda, vilket leder till förbränning av dyra chips och transistorer.
Nedan i tabellen visar den genomsnittliga ESR (i millime) för nya kondensatorer av olika kapacitanser beroende på spänningen som de beräknas.
Material: ABS + metall + akryllinser. Neonljus ...
Det är ingen hemlighet att reaktivt motstånd minskar med ökande frekvens. Till exempel, med en frekvens på 100 kHz och en kapacitet av 10μF kapacitiv komponent kommer inte att vara mer än 0,2 ohm. Mätning av droppen i alternerande spänning med en frekvens av 100 kHz och ovan kan det antas att när fel i området 10 ... 20% av mätningen är kondensorns aktiva motstånd. Därför är det inte svårt att samla.
Beskrivning ESR Meter för kondensatorer
Pulsgeneratorn som har en frekvens av 120 kHz monteras på de logiska elementen i DD1.1 och DD1.2. Generatorfrekvensen bestäms av RC-kedjan på elementen Rl och C1.
Ett element DD1.3 introduceras för matchning. För att öka kraften hos pulser från generatorn, införs elementen DD1.4 ... DD1.6 i kretsen. Därefter passerar signalen genom spänningsdelaren på motstånden R2 och R3 och går in i den studerade kondensatorn CX. En variabel spänningsmätningsenhet innehåller VD1- och VD2-dioder och en multimeter, som en spänningsmätare, till exempel M838. Multimetern måste översättas till mätspänningsmätningsläget. Element ESR-justering utförs genom att ändra värdet på R2.
Chip DD1 - K561LN2 kan ändras på K1561LN2. Dioder VD1 och VD2 Tyskland, det är möjligt att använda D9, GD507, D18.
ESR Meter Radio Komponenter är placerade där du kan göra med egna händer. Strukturellt görs anordningen i ett fall med ett näringselement. Sonden X1 är gjord i form av sys och fäst vid anordningskroppen är sonden X2 inte mer än 10 cm lång i slutet av vilken nålen. Kontrollera kondensatorerna är möjligt direkt på brädet, det är inte nödvändigt att dra ut dem, vilket underlättar sökandet efter en defekt kondensator under reparation.
Enhetsinställningar
1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 och 80 ohm.
Att hålla X1 och X2 måste vara ansluten till motståndet i 1 ohm och R2-rotation för att uppnå att multimetern var 1 mV. Sedan, istället för 1 Ω, anslut nästa motstånd (5 ohm) och utan att ändra R2 för att spela in multimeterns punkt. Detsamma att göra med det återstående motståndet. Som ett resultat kommer värdet av värden att erhållas, vilket kommer att bestämma det reaktiva motståndet.
