Вимірник ємності – приставка до тестера. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Вимірник ємності – приставка до тестера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Вимірювальна техніка

Коментарі до статті

Пропоную вимірювач ємності (рис.1), за допомогою якого можна вимірювати конденсатори, навіть не випаюючи їх із схеми. Основними вузлами вимірювача є:

DD1.1, DD1.2, DD1.4 -генератор трикутної напруги;
VT4...VT6, DD1.6 - вимірювальний підсилювач;
VT7 - вузол порівняння та детектор;
VT8 – підсилювач струму;
DD1.3, DD1.5, VT9 - комутатор, що включає ємність СЕ до виходу детектора в межах вимірювання "500 мкФ" і "5000 мкФ" (коли частота генератора, що задає, дуже низька);
VT1...VT3 - стабілізатор напруги із захистом від КЗ та індикацією розряду батареї живлення.

Вимірник ємності – приставка до тестера. Принципова схема приставки С-метра

Рис.1. Принципова схема приставки С-метра (натисніть , щоб збільшити)

Вихідна напруга стабілізатора - приблизно 3,9 В. Режим стабілізації зберігається доти, поки вхідна напруга перевищує 4 В. Ступінь насичення регулюючого транзистора VT1 встановлюється резистором R9; R8 використовується для запуску стабілізатора. Світлодіод VD3 і діоди VD4, VD5 використовуються як стабілітрон. Світлодіод може бути будь-якого типу, але навіть екземпляри одного типу мають помітний розкид напруги запалювання. Тому для точного встановлення вихідної напруги стабілізатора необхідно підібрати резистор R11. Вхідна напруга 4 В вибрано з тим розрахунком, що якщо використовувати для живлення акумулятори (4 шт.), то при їх повному розрядженні на кожному акумуляторі не повинно бути менше 1 В (інакше їх ресурс різко знижується). Якщо вхідна напруга падає нижче 4 В, режим стабілізації зривається, і світлодіод гасне. Конденсатор С12 служить придушення паразитних ВЧ-коливань. Генератор DD1.1, DD1.2, DD1.4 виробляє трикутну напругу різних частот (кожній межі виміру своя частота). Чим більша вимірювана ємність, тим нижче має бути частота генератора. Вихідна напруга генератора через дільник R6-R7 (1:100) подається на ємність, що вимірювається. Його величина на клемах "Сх" - приблизно 35 мВ. Тому елементи схеми, у якій стоїть дана ємність, не впливають на точність виміру. Виняток становлять низькоомні резистори або індуктивність, включені паралельно до ємності, що буває дуже рідко.

Широкосмуговий підсилювач на VT4...VT6 і джерело опорної напруги на DD1.6 посилюють ці 35 мВ до напруги порядку 3 В. Якщо вимірювана ємність не підключена, на кінцях резистора R17 присутні дві напруги однієї частоти і приблизно однакової амплітуди, але протилежні по фазі , оскільки підсилювач інвертує вихідну напругу генератора Резистором R17 балансують вхід детектора, досягаючи мінімальних показань мікроамперметра. Попередньо резистором R22 (баланс по постійному струму) стрілку тестера слід вивести на середину шкали. Після балансування за допомогою R17 резистором R22 повертають стрілку приладу на "0" шкали.

Прилад готовий до роботи. При перемиканні меж вимірювання балансування зберігається, але при повторному включенні через великий проміжок часу може виникнути розбаланс, який відновлюється через 2...3 хвилини. У межах " 500 мкФ " і " 5000 мкФ " стрілка встановлюється на " 0 " довше, т.к. до виходу детектора VT7 підключається велика ємність С9.

Вимірюваний конденсатор Сх включається в ланцюг зворотного зв'язку вимірювального підсилювача, знижуючи його коефіцієнт посилення на цій частоті пропорційно до своєї ємності. Вихідна напруга підсилювача зменшується і вже не компенсує протифазну зразкову напругу генератора. Величину розбалансу R17 фіксує VT7, емітерний повторювач VT8 посилює сигнал по струму і подає на вимірювач. Стрілка відхиляється пропорційно вимірюваної ємності. Частоти генератора підібрані таким чином, що для приладу з повним відхиленням струму 100 мкА на першій межі вимірювань відхилення стрілки на всю шкалу викликає ємність 0,1 мкФ.

Якщо використовується контрольний пристрій на 50 мкА, максимальна ємність, виміряна на першій межі, становитиме 0,05 мкФ. На схемі межі вимірювань та елементи вказані для голівки 50 мкА. Схема працює досить лінійно та з головкою 100 мкА. Бувають тестери із вимірювальними головками на 60 або 75 мкА. Опір рамок у всіх тестерів різні. Тому якщо в кінці шкали виникає нелінійність, слід підібрати струмообмежувальний резистор R24 і в невеликих межах - частоту генератора.

Це регулювання зручно проводити на 2-му, 3-му або 4-му межі. Припустимо, на 3-й межі підключаємо зразкову ємність 2 мкФ. Стрілка тестера (включена межа 100 мкА) встановлюється на поділ "20". Перевіряємо точність у середині шкали, вимірявши ємність 5 мкФ. Якщо у всіх точках виміряні значення відповідають номіналам, а наприкінці шкали, припустимо, зразкова ємність 10 мкФ дає "90", треба трохи зменшити R24. При цьому показання по всіх точках перемістяться у більшу сторону. Щоб змістити всі точки назад, слід трохи знизити частоту генератора на 3-й межі, тобто. збільшити ємність C3. Після регулювання лінійності на одній з меж, вона зберігається і на інших, але може знадобитися корекція частот у той чи інший бік. Знижуючи частоту, отримуємо зниження показань і навпаки. На початку шкали лінійність вимірів залежить від того, наскільки точно проведено балансування за допомогою R17.

Для перевірки роботи вимірювального підсилювача необхідно відпаяти R4 від виведення 4 DD1.2 та запаяти його на висновок 6 DD1.4. Вимірюємо постійну напругу на виведенні 6 DD1 і колекторі VT6 щодо "загального" дроту - воно має бути однаковим (відрізнятися не більше ніж на 100...200 мВ). Регулювання проводиться підбором R14 (при зменшенні напруга на колекторі VT6 підвищується).

Вимірювання слід проводити через 5...10 хв після перепаювання елементів, щоб встиг відновити тепловий режим схеми. Після регулювання напруги з'єднання R4 з виведенням 4 DD1 відновлюється. На межі 3 вимірюється змінна напруга на обох висновках R17. Якщо вони відрізняються десь на 200 мВ, цього досить.

Для детектування сигналу використовується позитивна напівхвиля трикутної напруги, тому важливо, щоб підсилювач вимірювання не входив у насичення при посиленні позитивної напівхвилі. Якщо немає осцилографа, це можна перевірити так. Включивши нижню межу та порівнявши коливання стрілки тестера, виміряти вихідну напругу генератора на виведенні 6 DD1 і на колекторі VT6. Вимірювати слід постійне напруження, т.к. період коливань стрілки – близько 1 с. Вимірювальний підсилювач не входитиме в насичення, якщо розмах коливань на колекторі VT6 менше на 100...200 мВ, ніж на виводі 6 DD1. Це легко компенсується балансуванням R17. Розмах напруги на виході підсилювача регулюється резисторами R14, R15 (при зменшенні номіналів зменшується посилення).

Всі ці налаштування докладно описані для отримання підвищеної точності вимірювань. Найчастіше цього потрібно (похибка - не більше 10%).

На межі 6 можливі невеликі коливання стрілки приладу, що здебільшого не впливає на точність вимірів.

Деталі. DD1 - К561ЛН2, 564ЛН2, К176ЛН2. Транзистори краще використовувати КТ3102 ... КТ3107, але, в принципі, підійдуть будь-які кремнієві.

Діоди – будь-які кремнієві. Усі резистори - МЛТ-0,125 або 0,25 Вт, крім R7. Перед виміром конденсатор бажано розрядити. Якщо випадково попався не розряджений, R7 повинен мати запас потужності. Коли вимірювана ємність має невеликий заряд, кидка стрілки приладу немає, т.к. R18 обмежує швидкість заряду СЮ (С9), вводячи VT7 насичення. За цей час R7 розряджає Сх і показання встановлюються плавно. Для збільшення швидкості руху стрілки R18 можна зменшити.

Вимикач живлення SA2 та перемикач меж SA1 - будь-якого типу. Резистори R17, R22 – бажано групи А, будь-якого типу.

Прилад зібраний на платі із тонкого нефольгованого склотекстоліту. Отвори під висновки деталей проколоті шилом. Елементи з'єднані своїми висновками - зменшення монтажної ємності. С1 ...С6 розпаяні на перемикачі. Конструкція помістилася у корпусі від кишенькового радіоприймача "Електрон". На передній панелі розташовані SA1, SA2, VD3, R17, R22, гнізда "Сх" та "мкА". При напрузі живлення 4,5 струм споживання приставки - приблизно 15 мА.

Автор: В.Богнар, м.Харків; Публікація: radioradar.net

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

Комплекс масового запуску дронів-камікадзе 25.10.2020

Китайська академія електроніки та інформаційних технологій розробила комплекс Swarm ("Рой"), який дозволяє одночасно запускати до 48 безпілотних літальних апаратів (БПЛА). Дрони можуть виконувати як розвідувальну, і ударну функцію.

Китайська академія електроніки та інформаційних технологій (CAEIT), дочірня компанія китайської державної корпорації China Electronics Technology Group Corporation, провела випробування нового комплексу, встановленого на колісному шасі.

Представлені барражуючі боєприпаси з висувними крилами, камерою та уламково-фугасними боєголовками - такі дрони можуть літати над територією, поки оператор шукає потенційні цілі, а потім атакуватиме їх. Інформації про безпілотників немає, але, за даними видання, йдеться про перший китайський тактичний дрон CH-901.

Такий БПЛА здатний проводити у повітрі без посадки до 2 годин та розвивати максимальну швидкість до 160 км/год. Swarm може також встановлювати і гелікоптери.

Інші цікаві новини:

▪ Оновлена лінійка SSD Mushkin

▪ Асфальт у парнику

▪ Будується найбільший закритий басейн

▪ Автономне водневе джерело енергії у контейнерному виконанні для судноплавства

▪ Свідомість працює навіть під наркозом

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Домашня майстерня. Добірка статей

▪ стаття Профілактика електроуражень. Охорона праці

▪ стаття Коли і як виникла жувальна гумка? Детальна відповідь

▪ стаття Вихователь групи подовженого дня. Посадова інструкція

▪ стаття Наслідки поганого електричного контакту. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Маломощний перетворювач для живлення навантаження 9 вольт від Li-ion акумулятора 3,7 вольта. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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