Безкоштовна технічна бібліотека ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Вимірювач R, C, L мікросхемах. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка Пропонований прилад забезпечує вимірювання опорів резисторів, ємностей конденсаторів та індуктивності котушок у досить широкому інтервалі з точністю не гірше 1.5...2 %. Результати вимірювань відраховуються за стрілковим індикатором з лінійною шкалою. Основні технічні характеристики:
В основі виміру параметрів R, С; L лежить метод формування падіння напруги на елементі, що вимірюється, пропорційного величині його параметра. Принцип роботи приладу розглянемо з прикладу вимірювання опору резистора. Фрагмент схеми, що пояснює ра6оту вимірювача, наведено на рис.1. При подачі напруги фіксованої величини U і частоти f на ланцюжок, що складається з додаткового Rд і вимірюваного Rх резисторів (причому Rх набагато менше Rд), падіння напруги на резисторі Rх (великий вхідний опір мілівольтметра практично не впливає на параметри ланцюга) становить: Uх =Urх/(Rд+Rх) Позначивши відношення постійних величин U/Rд через коефіцієнт До і забезпечивши умову Rх/Rд набагато менше 1 у всьому діапазоні вимірювань опорів, вираз спрощується до виду Uх~KRх, (з похибкою, що не перевищує точності вимірювання) , Звідки видно, що напруга, що вимірюється пропорційно величині вимірюваного опору резистора. Перед вимірюванням необхідно провести калібрування шкали мілівольтметра шляхом встановлення такої величини напруги U, при якому падіння напруги на калібрувальному резисторі Rх (при включенні SA і відключеному Rх) викличе відхилення стрілки приладу на кінцевий поділ шкали. У цьому випадку вся шкала приладу буде відповідати величині резистора калібрування Rх. При вимірі індуктивності ті ж закономірності, що і при вимірі опору резистора, тільки замість котушки калібрувальної індуктивності включають резистор, еквівалентний реактивному опору котушки для частоти напруги живлення. Вимірювання ємності конденсатора відрізняється тим, що вимірюють падіння напруги від струму, що протікає через нього, на додатковому резисторі Rд, включеним послідовно з конденсатором. У цьому випадку калібрування шкали приладу проводиться за допомогою калібрувальних конденсаторів. Опір додаткового резистора в цьому випадку має бути значно меншим за реактивний опір конденсатора на частоті вимірювання. Вимірюється на додатковому резисторі падіння напруги пропорційно величині ємності конденсатора. Вимірювач складається з вузла комутації калібрувальних резисторів і конденсаторів, генератора, що виробляє фіксовані частоти 159Гц і 15,9 кГц, і мілівольтметра змінного струму. У вузол комутації входять перемикач меж вимірювання SA1, перемикач роду робіт SA2 та перемикач (або кнопка) калібрування SA3. На схемі положення перемикачів показані для вимірювання резисторів на межі 1 МОм. У схемі приладу резистори R7 - R13 калібрувальні при вимірі опору резисторів до індуктивності котушок, а R14 - R20 - додаткові. При вимірі ємностей конденсаторів резистори R1 - R6 додаткові, а конденсатори С1 - С6 калібрувальні. Генератор (вузол А) виконаний на мікросхемах: DA1 - генератор, що задає, за схемою з мостом Вина в ланцюгу позитивного образного зв'язку, DA2 - неінвертуючий підсилювач з коефіцієнтом передачі 2, DA3 - інтегратор. Зміна частоти генератора досягнуто перемиканням конденсаторів С7 – С10. У семи верхніх за схемою положеннях перемикача SA1 генератор забезпечує коливання з частотою 159 Гц, а двох нижніх - 15,9 кГц. Для отримання достатньо потужного вимірювального сигналу на виході підсилювача неинвертарующего застосований підсилювач струму на транзисторі VT2. Резистором R30 (при замкнутому положенні перемикача SA3) калібрування приладу здійснюють перед виконанням вимірювань. Генератор стабільний у роботі і має коефіцієнт гармонік не гірше 0,05%. Мілівольтметр змінного струму (вузол Б) виконаний на транзисторі VT3 та мікросхемі DA4. Каскад на польовому транзисторі, виконаний за схемою повторювача, збільшує вхідний опір пристрою до 100 МОм. Стрільний вимірювач РА1 включений на виході підсилювача в діагональ випрямного моста на діодах VD3, VD4 та резисторах R44, R45. Шкала мілівольтметра лінійна, похибка вимірювань практично визначається класом стрілочного вимірювача, що застосовується. У конструкції приладу застосовано стрілочний вимірювач типу М906 зі струмом повного відхилення 50 мкА. Перемикачі SA1 та SA2 галетні, типу ПГГ - 9П6Н та 3П1Н відповідно. Перемикач SA3 типу ТВ1-1. Як калібрувальні використані резистори С2-10, С-13, С2-14, інші резистори типу МЛТ або ОМЛТ. Конденсатори КТ-1, КСВ, МБМ, К73-17, К50-6, К50-20, можливе застосування інших типів. Точність вимірювань приладу визначальною мірою залежить від підбору калібрувальних конденсаторів, додаткових і калібрувальних резисторів, тому їх необхідно підібрати з точністю не гірше ±0,5 %. Якщо ж ці елементи використовувати з точністю ±0,1...0,25%, похибка вимірювання практично зведеться до точності використовуваної вимірювальної головки мікроамперметра. Операційні підсилювачі К574УД1 і К140УД8 можуть бути використані з будь-якими літерними індексами і можлива їхня взаємна заміна без зміни малюнка друкованої плати. Крім того, замість мікросхеми К574УД1 можна застосувати К544УД2, а замість К553УД2 мікросхему К153УД2, але для кожного з цих випадків потрібно змінити малюнок струмоведучих доріжок плати. Крім зазначених на схемі типів діодів можна використовувати діоди Д311А, Д18, Д9. Транзистор КП103М можна замінити будь-який транзистор із групи КП103, а КП303В на КП303Г чи КП303Е. Як транзистор VT2 застосуємо будь-який транзистор з груп КТ815 або КТ817. Усі калібрувальні та додаткові елементи підпаяні безпосередньо до висновків перемикача SA1, а елементи генератора та мілівольтметра розміщені на двох друкованих платах із фольгованого склотекстоліту з односторонньою металізацією. На платі генератора транзистор VT2 слід розмістити на тепловідвідному радіаторі з площею поверхні, що теплорозсіює 50 см2. Плата мілівольтметра закріплена безпосередньо на вихідних затискачах стрілочної вимірювальної головки. Налагодження вимірювача слід розпочати з регулювання генератора. При правильно виконаному монтажі та справних елементах обертанням двигуна підстроювального резистора R26 генератор встановлюють у стійкий режим роботи. Зручно спостерігати налаштування генератора екраном осцилографа, а частоту визначати по електронно-лічильному частотоміру. Для установки генератора на частоту 159 Гц перемикач SA1 ставлять у будь-яке з семи верхніх за схемою положень і за допомогою підстроскових резисторів R21 і R22 регулюють значення частоти. Якщо пари конденсаторів С7, С10 і С8, С9 підібрані з точністю не гірше ±1%, то налаштування на частоту 15,9 кГц робити не потрібно, воно забезпечується автоматично. Слід зазначити, що точна установка частот не є обов'язковою, важливо лише, щоб вони відрізнялися один від одного в 100 разів. Вплив неточності установки частот легко компенсується під час калібрування приладу. Налагодження мілівольтметра зводиться до встановлення підстроєним резистором R43 стрілки мікроамперметра на останній поділ шкали при подачі на вхід мілівольтметра напруги 0,05 частотою 159 Гц. Потім перевіряють відповідність відхилення стрілки приладу при подачі на вхід напруги 0,05 частотою 15,9 кГц. При справних елементах схеми це забезпечується автоматично, жодних підстроїв не потрібно. Для зручності відліку показань шкалу мікроамперметра слід виконати на 100 поділів або використовувати готову від аналогічного мікроамперметра на 100 мкА, встановивши її замість шкали 50 мкА. Дивіться інші статті розділу Вимірювальна техніка. Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті. Останні новини науки та техніки, новинки електроніки: Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
Інші цікаві новини: ▪ Монохромна фабрика друку Epson ▪ Розумне скло заощаджує енергію і знижує викиди CO2 ▪ Фаблет Xolo Q2100 із дактилоскопічним сенсором Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки
Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки: ▪ розділ сайту Захист електроапаратури. Добірка статей ▪ стаття Правове забезпечення екологічного контролю. Основи безпечної життєдіяльності ▪ стаття Коли вперше почали загадувати загадки та розповідати анекдоти? Детальна відповідь ▪ стаття Очищення плодоовочів та картоплі. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття Регулятор швидкості вентилятора. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Залишіть свій коментар до цієї статті: All languages of this page Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт www.diagram.com.ua |