Приставка мультиметра для вимірювання ємності конденсаторів. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Приставка мультиметра для вимірювання ємності конденсаторів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

У лабораторії радіоаматора все частіше можна зустріти цифрові мультиметри. Найпростіші з них відносно недорогі і мають прийнятні характеристики. Виготовивши нескладні приставки такого мультиметра, можна розширити його функціональні можливості. Опис однієї з таких приставок для вимірювання ємності конденсаторів автор пропонує до уваги читачів.

За допомогою простої приставки цифрового мультиметра можна вимірювати ємності конденсаторів в діапазоні 2 пФ... 200 мкФ. Вона зібрана на двох мікросхемах, одна з яких – інтегральний таймер.

Схему приставки наведено на рис. 1. Принцип її роботи заснований на періодичній зарядці вимірюваного конденсатора до фіксованої напруги і наступній розрядці через еталонний резистор. На мікросхемі DA2 зібраний генератор прямокутних імпульсів, частоту яких встановлюють вибором одного з токозадавальних резисторів R1-R8 і конденсаторів C3, С4 перемикачем SA1; за допомогою секції SA1.3 перемикають еталонні резистори R12-R15. Амплітуду імпульсів генератора на мікросхемі DA2 підтримує інтегральний стабілізатор напруги DA1.

Приставка до мультиметра для вимірювання ємності конденсаторів

Працює приставка в такий спосіб. Після підключення конденсатора Сх, що перевіряється, до гнізд XS3 в момент появи імпульсу напруги на виході DA2 відбувається його швидка зарядка через діод VD2. Під час паузи конденсатор розряджається через еталонний опір і при цьому формується імпульс, тривалість якого пропорційна ємності конденсатора Сх. Ці імпульси надходять на інтегруючий ланцюжок R11C5, на виході якого утворюється напруга, пропорційна тривалості цих імпульсів і, відповідно, ємності конденсатора. До виходу цього ланцюга підключають мультиметр в режимі вимірювання напруги на межі 200 мВ.

Генератор виробляє імпульси з частотою проходження приблизно 25 кГц (положення 1 перемикача SA1, піддіапазон 20 пФ); 2,5 кГц (положення 2, 200 пФ); 250 Гц (положення 3, 2000 пФ) та 25 Гц (положення 4-8, піддіапазони 0,02-200 мкФ). Для підвищення економічності напруга живлення на приставку подається через кнопку SB1 лише на час вимірювання. Це дозволяє живити пристрій від автономного джерела, наприклад батарей "Крона", "Корунд", "Ніка" 7Д-0,125. Максимальний струм, що споживається приставкою при вимірі ємності полярних конденсаторів на піддіапазоні 200 мкФ, становить 25...30 мА. На піддіапазоні 20 мкФ він зменшується приблизно півтора рази, але в інших становить 10...12 мА. Діод VD1 оберігає приставку від напруги зворотної полярності.

Більшість деталей приставки розміщено на друкованій платі розмірами 32(24 мм з одностороннього фольгованого склотекстоліту, ескіз якої наведено на рис. 2, розміщення елементів - на рис. 3. Плата розміщена в металевому або пластмасовому корпусі. На ньому встановлені перемикач, кнопка, а також Інші гнізда та роз'єми Інші деталі змонтовані або на гніздах, або на перемикачі і кнопці навісним монтажем.

Приставка до мультиметра для вимірювання ємності конденсаторів

У пристрої можна застосувати деталі: DA2 – М1006ВІ1 (але при цьому доведеться скоригувати друковану плату), діоди – будь-які імпульсні, полярні конденсатори С1, С2 – груп К50, К52, К53, C3 – К73, С4 – КМ, К10-17. Підстроювальні резистори - СП3-19 або аналогічні, постійні - МЛТ, С2-33. Кнопка SB1 із самоповерненням (без фіксації) будь-якого типу, наприклад КМ, перемикач - ПГ2 або аналогічний на три напрями і не менше восьми положень. Гнізда роз'ємів Х1, Х2, Х4, Х5 - будь-які, що підходять до сполучних шнурів, як роз'єм XS3 була використана половина панельки для мікросхеми.

Налагодження приставки проводять разом із мультиметром, з яким передбачається її використовувати. Потрібні еталонні конденсатори, ємність яких попередньо виміряна з точністю не гірше 1...2%. Для кожного піддіапазону потрібен такий конденсатор з ємністю, що відповідає граничному значенню або дещо меншою. Після перевірки правильності монтажу та працездатності приставки її налагодження починають з піддіапазону 20 пФ. Для цього підключають еталонний конденсатор і підстроювальним резистором R1 домагаються показань мультиметра (на межі вимірювання 200 мВ), що відповідають ємності конденсатора. Аналогічну процедуру проводять на піддіапазон 200 пФ, але цього разу за допомогою резистора R3. Також калібрують приставку на наступному піддіапазоні 2000 пФ резистором R5, а на піддіапазоні 0,02 мкФ - резистором R7. Якщо зміни опору підстроювальних резисторів для отримання калібрування не вистачає, доведеться змінити опір відповідного постійного резистора (R2, R4, R6, R8). Після калібрування на вказаних межах вимірювання двигуна підстроювальних резисторів переміщати вже не можна.

На піддіапазонах з межами від 0,2 мкФ до 200 мкФ калібрування приставки здійснюється підбором резисторів R12-R15 відповідно їх розміщують безпосередньо на перемикачі SA1. При цьому резистори R12-R15, можливо, доведеться скласти, принаймні, двох послідовно включених.

Якщо налаштування проводити ретельно із застосуванням конденсаторів, ємність яких виміряна з зазначеною вище точністю, то похибка вимірювання приставки спільно з хорошим мультиметром складе не більше 5%, за винятком першого та восьмого піддіапазонів. На першому піддіапазоні при вимірюванні конденсаторів ємністю менше 5 пФ похибка зростає до 20...30% через вплив ємності монтажу та діода VD2, але ця похибка може бути легко врахована. На останньому піддіапазон через вплив вихідного опору мікросхеми DA2 похибка також зростає до 20 ... 30%, але і вона піддається обліку.

Автор: І.Нечаєв, м.Курськ

Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Електрика на Місяці 10.02.2022

Катрін Крістманн, докторант кафедри хімії та матеріалознавства TalTech (Талліннського технологічного університету), розпочала дослідження, спрямовані на розробку технології виробництва сонячних елементів з монозернистим шаром на Місяці.

Результати дослідницької діяльності планують використовувати для забезпечення електроенергією майбутніх місячних аванпостів Європейського космічного агентства (ЄКА) та його міжнародних партнерів. Місячний форпост планується встановити на Південному полюсі Місяця протягом найближчих десятиліть.

Сонячний елемент, схожий на наждачний папір, заснований на технології монозернового порошку, розробленої дослідниками TalTech, де сонячний елемент складається з тисяч маленьких кристалів діаметром 50 мікрометрів, вбудованих полімером одним безперервним шаром.

Мікрокристали поглинають сонячне світло. Для передачі сонячної енергії ці мікрокристали вкриті буферним та віконним шарами. Таким чином, кожен кристал працює як невелика індивідуальна сонячна батарея та виробляє електрику.

Такий тип сонячних елементів має багато переваг, поєднуючи переваги високоефективного монокристалічного матеріалу з недорогим виробництвом рулонних панелей, що дозволяє виробляти гнучкі, легкі та економічні сонячні панелі для покриття великих площ з мінімальними витратами.

Немає жодних обмежень на розмір та форму сонячних модулів. Мікрокристали, які використовуються в сонячному елементі з монозернистим шаром, можуть бути отримані з елементів, виявлених у ґрунті або реголіті Місяця.

Потенційним матеріалом для мікрокристалів може бути пірит FeS2, або, іншими словами, "золото дурнів". Його елементи, залізо та сірка, досить поширені у місячному реголіті, а теоретичний ККД піритового сонячного елемента досягає 25%.

Інші цікаві новини:

▪ Китайських дітей обмежать у користуванні гаджетами

▪ Новий економічний двигун Audi 2.0 TFSI

▪ Лазерні перехоплювачі захистять Землю від астероїдів

▪ Чим дихають комп'ютери

▪ Оптичне волокно з харчового агару

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Конспекти лекцій, шпаргалки. Добірка статей

▪ стаття Кассандра. Крилатий вислів

▪ стаття Як пов'язана англійська заробітна плата із сіллю? Детальна відповідь

▪ стаття Датура. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Відкриті електропроводки усередині приміщень. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Кольорове освітлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт