Ierīces, kurām ir rādījums izmērītā kondensatora kapacitāte ražoti uz skalas skaitītāja skalas, ko sauc par faradometriem vai mikrofaradometriem. Tālāk aprakstītais kondensatora mikrofaradometrs izceļas ar plašu izmērīto kapacitāti, ķēdes un iestatīšanas vienkāršību.
Mikrofaradometra darbības princips ir balstīts uz izmērītā kondensatora izlādes strāvas vidējās vērtības mērīšanu, kas periodiski tiek uzlādēts ar frekvenci F. Attēlā 1. attēlā parādīta ierīces mērīšanas daļas vienkāršota diagramma, ko darbina taisnstūrveida impulsa spriegums, kas nāk no impulsu ģeneratora G. Sprieguma klātbūtnē
Rīsi. 1. Ierīces mērīšanas daļas vienkāršota shēma
U imp pie ģeneratora izejas caur diodi D1, kondensators C x tiek ātri uzlādēts. Ķēdes parametri ir izvēlēti tā, lai kondensatora uzlādes laiks būtu ievērojami mazāks par impulsa ilgumu t un,tāpēc kondensatoru C x izdodas pilnībā uzlādēt līdz spriegumam U imp pat pirms pēdējā beigām. Laika intervālā t un starp impulsiem kondensators tiek izlādēts caur ģeneratora iekšējo pretestību R g un mikroampermetrs μA1, mērot izlādes strāvas vidējo vērtību. Kondensatora izlādes ķēdes laika konstante C x ievērojami mazāks pauzes laiks t p , tāpēc kondensatoram ir laiks gandrīz pilnībā izlādēties pārtraukumā starp impulsiem, kuru frekvence
Tādējādi līdzsvara stāvoklī kondensatora uzkrātais elektroenerģijas daudzums C x uz vienu periodu un ko tas dod izlādes laikā, Q = C x U imp . Pie impulsa atkārtošanās ātruma F vidējā vērtība strāvas vērtībai, kas iet caur mikroampermetru kondensatora periodiskas izlādes laikā C x, vienāds:
I un = QF = C x U imp F, no kurienes
No iegūtās formulas izriet, ka izmērītā kondensatora kapacitāte AR x ir proporcionāls izlādes strāvas stiprumam un līdz ar to pie stabilām vērtībām U imp un F μA1 skalas skaitītāju var aprīkot ar vienotu skalu, kas graduēta C x vērtībās (praktiski tiek izmantota esošā magnetoelektriskās sistēmas mikroampērmetra lineārā skala).
Attēlā 2. attēlā parādīta mikrofaradometra shematiska diagramma, kas ļauj mērīt kondensatoru kapacitātes no aptuveni 5 līdz 100 000 pF uz skalām: 0-100; 0-1000; 0-10 000 un 0-100 000 pF. Izmērītās kapacitātes vērtība tiek nolasīta tieši no esošās mikroampērmetra skalas, kas ļauj veikt ātrus un diezgan precīzus mērījumus. Kā mikrofaradometra barošanas avots tiek izmantots 7D-0.1 akumulators vai Krona baterija. Skalā no 0 līdz 100 pF strāva ir daudz mazāka, un tās stiprums nepārsniedz 4 mA. Mērījumu kļūda ir ne vairāk kā 5-7% no skalas augšējās robežas.
Kondensatora lādiņš C x ko veic taisnstūrveida sprieguma impulsi, ko rada nesimboliski
metriskais multivibrators, kas uzstādīts uz tranzistoriem T1, T2 ar dažādu vadītspēju. Multivibrators ģenerē periodisku taisnstūra sprieguma impulsu secību ar augstu darba ciklu. Frekvences lēciens
Rīsi. 2. Mikrofaradometra shematiskā diagramma
pulsa atkārtošanos veic sekcija B1a slēdzis B1, iekļaujot vienu no kondensatoriem C1- pozitīvas atgriezeniskās saites ķēdē C4 gluds - mainīgs rezistors R3. Tas pats slēdzis veic pāreju no vienas mērījumu robežas uz otru.
Taisnstūra sprieguma impulsi, kas ģenerēti pāri rezistoram R1, izmantojot kontaktu 1-2 pogas B2 un diode D1 uzlādējot vienu no modeļa kondensatoriem C5 - C8 vai izmērīts kondensators C x (ar nospiestu pogu AT 2). Intervālos starp impulsiem viens no norādītajiem kondensatoriem (atkarībā no mērījumu robežas un pogas stāvokļa AT 2) izlādējies caur rezistoriem R1, R5 un mikroampermetrs μA1. Diode D1 neietekmē mikroampērmetra rādījumus, jo tā pretestība ir ievērojami lielāka par skaitītāja ķēdes pretestību(R p + R5). Kondensatori C5 - C8 ir paredzēti ierīces kalibrēšanai un ir jāizvēlasvarbūt precīzāk, bez novirzēm no nominālvērtības par vairāk nekā ±2%.
Dizainā izmantoti maza izmēra rezistori BC = 0,125, kondensatori KSO, SGM, KBGI. Pere
Rīsi. 3. Ierīces priekšējais panelis
apmaiņas rezistors R3 tips SP-1. Slēdzis IN 1 biskvīta veids ar 4 pozīcijām un 2 virzieniem. Mikroampērmetrs - magnetoelektriskā sistēma pie 50 μA.
Viena no vadības ierīču atrašanās vietas priekšējā panelī opcijām ir parādīta attēlā. 3. Konstrukcijas izmērus nosaka mikroampērmetra un slēdža izmēri IN 1 un tāpēc netiek doti. Ja nepieciešams, ierīci var darbināt no maiņstrāvas tīkla, izmantojot stabilizētu taisngriezi, nodrošinot izejas spriegumu 9 V ar slodzes strāvu vismaz 10 mA. Šajā gadījumā taisngriezi ieteicams ievietot ierīces korpusā.
Kapacitātes mērītāja skala, kā jau norādīts, ir praktiski lineāra, tāpēc nav nepieciešams uzlikt īpašas atzīmes starp nulli un pēdējo sadalījumu esošajā mikroampērmetra skalā. Mērogs
mikroampermetrs, kuram ir, piemēram, digitalizētas atzīmes 0, 20, 40... 1000 μA, ir pareizs jebkurā kondensatoru kapacitātes mērīšanas limitā. Mainās tikai divīzijas cena. Tātad diapazonā no 0 līdz 100; 0-1000; 0-10 000 un 0-100 000 mikroampermetru rādījumi attiecīgi jāreizina ar 1; 10; 10 2 un 10 3. Ja mikroampermetra skalā ir tikai 50 iedaļas, tad mikroampermetra rādījumi atkarībā no norādītajām mērījumu robežām jāreizina ar 2; 2 10; 2 10 2 ; 2 10 3
Ierīces uzstādīšana parasti nesagādā nekādas grūtības, ja tā ir salikta no zināmām labām detaļām un uzstādīšanas laikā nav pieļautas kļūdas. Par multivibratora darbību var spriest pēc mikroampērmetra skalas, kura rādījumiem būtu jāmainās, mainoties mainīgā rezistora slīdņa pozīcijai. R3 jebkurā no četrām mērījumu robežām.
Slēdža iestatīšana B1 uz 1. pozīciju (mērogā 0-100 pF), mainīgo rezistoru R3 izmanto, lai novirzītu mikroampermetra adatu līdz pilnai skalai. Ja to nevar panākt, rezistoru motors R3 iestatiet uz vidējo pozīciju un izvēlieties kondensatora kapacitātes vērtību C1. Precīzāk, bultiņa ir uzstādīta skalas galā ar rezistoru R3 . Pēc tam slēdzis IN 1 pārcelts uz pozīciju 2 (mērogā 0-1000 pF) un nepieskaroties rezistoram R3 , izvēlieties kondensatora kapacitāti C2 tā, lai mikroampermetra adata būtu tuvu skalas galam. Līdzīgi tiek norādīta kondensatoru kapacitātes vērtība SZ un C4 slēdža B1 3. un 4. pozīcijās (skalās 0-10 000 un 0-100 000 pF).
Tas pabeidz ierīces iestatīšanu. Kondensatoru kapacitātes mērīšanas procedūra ir šāda. Pieslēdzot kondensatoru C x uz ligzdām Gn1 , ieslēdziet ierīci ar slēdzi B3 un slēdzi IN 1 iestatiet vēlamo mērījumu robežu. Tad ar rezistoru R3 iestatiet mikroampermetra adatu uz skalas pēdējo sadalījumu un, nospiežot pogu AT 2 , izmērītā kapacitāte tiek skaitīta skalā, ņemot vērā tās dalījuma vērtību. Ja, nospiežot pogu, mikroampermetra adata nodziest no skalas, slēdzis IN 1 pārejiet uz augstāku mērījumu robežu un atkārtojiet mērījumus. Ja bultiņa ir iestatīta pašā sākumā
mērogā, slēdzis tiek pārvietots uz zemāku mērījumu robežu.
Noslēgumā mēs norādām, ka minimālā kapacitātes vērtība, kas mērīta skalā no 0 līdz 100 pF, ir atkarīga no sākotnējās kapacitātes starp ligzdām. Gn1 , kas uzstādīšanas laikā jāsamazina līdz minimumam. Pirms kondensatora pievienošanas ierīcei, jums jāpārliecinās, ka tajā nav bojājumu, jo tas var sabojāt mikroampērmetru un diode. Ja mērītās kapacitātes secība nav zināma, mērīšanas process jāsāk ar augstāko mērījumu robežu (0-100 000 pF).
Ja vēlaties palielināt mērījumu precizitāti, varat palielināt robežvērtību (skalu) skaitu. Lai to izdarītu, jums jāizmanto slēdzis IN 1 ar lielu pozīciju skaitu (vienāds ar ierobežojumu skaitu), uzstādiet jaunus standarta kondensatorus, kuru kapacitātēm jāatbilst izvēlēto mērījumu robežu augšējai vērtībai, kā arī izvēlieties kondensatoru nominālos rādītājus (nevis C1-C4 ), kas nosaka multivibratora sprieguma impulsu atkārtošanās ātrumu.
DIY kondensatora kapacitātes mērītājs- zemāk ir diagramma un apraksts par to, kā bez lielām pūlēm jūs varat patstāvīgi izgatavot ierīci kondensatoru kapacitātes pārbaudei. Šāda ierīce var būt ļoti noderīga, iegādājoties konteinerus radioelektronikas tirgū. Ar tā palīdzību var viegli atpazīt nekvalitatīvu vai bojātu elektriskās lādiņa glabāšanas elementu. Šīs ESR shematiskā diagramma, kā to parasti sauc vairums elektronikas inženieru, nav nekas sarežģīts, un pat iesācējs radioamatieris var salikt šādu ierīci.
Turklāt kapacitātes mērītāja montāža neprasa ilgu laiku un lielas finansiālas izmaksas, līdzvērtīgas sērijas pretestības zondes izgatavošana burtiski aizņem divas līdz trīs stundas. Tāpat nav nepieciešams skriet uz radio veikalu - jebkuram radioamatieram, iespējams, būs neizmantotas detaļas, kas piemērotas šim dizainam. Viss, kas jums nepieciešams, lai atkārtotu šo shēmu, ir gandrīz jebkura modeļa multimetrs, bet vēlams tāds, kas ir digitāls un kuram ir ducis daļu. Digitālajā testerā nav jāveic nekādas izmaiņas vai jauninājumi, viss, kas ar to jādara, ir pielodēt detaļu tapas uz nepieciešamajiem spilventiņiem uz tā dēļa.
ESR ierīces shematiskā diagramma:
Viena no ierīces galvenajām sastāvdaļām ir transformators, kura apgriezienu attiecībai jābūt 11:1. Ferīta gredzenveida serdeņa M2000NM1-36 K10x6x3, kas vispirms jāietin ar izolācijas materiālu. Pēc tam uztiniet uz tā primāro tinumu, sakārtojot pagriezienus pēc principa - pagrieziet pagriezienā, vienlaikus piepildot visu apli. Sekundārais tinums arī jāveic ar vienmērīgu sadalījumu pa visu perimetru. Aptuvenais apgriezienu skaits primārajā tinumā K10x6x3 gredzenam būs 60-90 apgriezieni, un sekundārajam jābūt vienpadsmit reizes mazākam.
Jūs varat izmantot gandrīz jebkuru silīcija diodi D1 ar vismaz 40 V reverso spriegumu; ja jums tiešām nav nepieciešama liela mērījumu precizitāte, tad KA220 ir diezgan piemērots. Lai precīzāk noteiktu kapacitāti, tiešā savienojuma versijā - Schottky - būs jāinstalē diode ar nelielu sprieguma kritumu. Aizsardzības slāpētāja diodei D2 jābūt paredzētai reversajam spriegumam no 28 V līdz 38 V. Mazjaudas silīcija pnp tranzistors: piemēram, KT361 vai tā analogs.
Izmēriet ESR vērtību 20 V sprieguma diapazonā. Pievienojot ārējā skaitītāja savienotāju, ESR stiprinājums pie multimetra nekavējoties pārslēdzas uz kapacitātes pārbaudes darbības režīmu. Šajā gadījumā ierīcē vizuāli tiks parādīts aptuveni 35 V rādījums testa diapazonā no 200 V un 1000 V (tas ir atkarīgs no slāpētāja diodes izmantošanas). Ja kapacitāte tiek pārbaudīta pie 20 voltiem, rādījums tiks parādīts kā “ārpus mērījumu robežām”. Kad ārējā skaitītāja savienotājs ir atvienots, EPS stiprinājums uzreiz pārslēdzas uz darbības režīmu kā parasts multimetrs.
Ierīces darbības princips ir tāds, ka, lai sāktu ierīces darbību, ir jāpievieno adapteris tīklam, un ESR mērītājs ieslēdzas; kad ESR ir izslēgts, multimetrs automātiski pārslēdzas uz standarta darbības režīmu. funkcijas. Lai kalibrētu ierīci, jums ir jāizvēlas nemainīgs rezistors, lai tas atbilstu skalai. Skaidrības labad zemāk redzams attēls:
Kad zondes ir saīsinātas, multimetra skalā tiks parādīts 0,00-0,01; šis rādījums nozīmē instrumenta kļūdu mērījumu diapazonā līdz 1 om.
Milzīgs diagrammu, rokasgrāmatu, instrukciju un citas dokumentācijas klāsts dažāda veida rūpnīcā ražotām mērierīcēm: multimetri, osciloskopi, spektra analizatori, attenuatori, ģeneratori, R-L-C, frekvences reakcija, nelineārie kropļojumi, pretestības mērītāji, frekvences mērītāji, kalibratori un daudz kas cits. citas mērīšanas iekārtas.
Darbības laikā oksīda kondensatoros pastāvīgi notiek elektroķīmiskie procesi, iznīcinot svina savienojumu ar plāksnēm. Un tāpēc parādās pārejas pretestība, kas dažreiz sasniedz desmitiem omu. Uzlādes un izlādes strāvas izraisa šīs vietas apsildīšanu, kas vēl vairāk paātrina iznīcināšanas procesu. Vēl viens izplatīts elektrolītisko kondensatoru atteices cēlonis ir elektrolīta “izžūšana”. Lai varētu noraidīt šādus kondensatorus, mēs iesakām radioamatieriem samontēt šo vienkāršo shēmu
Zener diožu identificēšana un pārbaude izrādās nedaudz grūtāka nekā diožu pārbaude, jo tam ir nepieciešams sprieguma avots, kas pārsniedz stabilizācijas spriegumu.
Izmantojot šo paštaisīto pielikumu, jūs varat vienlaikus novērot astoņus zemfrekvences vai impulsa procesus viena stara osciloskopa ekrānā. Ieejas signālu maksimālā frekvence nedrīkst pārsniegt 1 MHz. Signālu amplitūda nedrīkst īpaši atšķirties, vismaz atšķirība nedrīkst būt lielāka par 3-5 reizēm.
Ierīce ir paredzēta gandrīz visu sadzīves digitālo integrālo shēmu pārbaudei. Viņi var pārbaudīt K155, K158, K131, K133, K531, K533, K555, KR1531, KR1533, K176, K511, K561, K1109 un daudzu citu sērijas mikroshēmu mikroshēmas.
Papildus kapacitātes mērīšanai šo pielikumu var izmantot Ustab mērīšanai Zener diodēm un pusvadītāju ierīču, tranzistoru un diožu testēšanai. Turklāt jūs varat pārbaudīt augstsprieguma kondensatoru noplūdes strāvu, kas man ļoti palīdzēja, uzstādot strāvas invertoru vienai medicīnas ierīcei
Šo frekvences mērītāja stiprinājumu izmanto, lai novērtētu un mērītu induktivitāti diapazonā no 0,2 µH līdz 4 H. Un, ja no ķēdes izslēdzat kondensatoru C1, tad, pievienojot spoli ar kondensatoru konsoles ieejai, izejai būs rezonanses frekvence. Turklāt ķēdes zemā sprieguma dēļ ir iespējams novērtēt spoles induktivitāti tieši ķēdē, bez demontāžas, domāju, ka daudzi remontētāji novērtēs šo iespēju.
Internetā ir daudz dažādu digitālo termometru shēmu, taču mēs izvēlējāmies tās, kuras izceļas ar savu vienkāršību, nelielo radio elementu skaitu un uzticamību, un nav jābaidās, ka tas ir salikts uz mikrokontrollera, jo tas ir ļoti vienkārši programmēt.
Vienu no paštaisītajām temperatūras indikatoru shēmām ar LED indikatoru uz sensora LM35 var izmantot, lai vizuāli norādītu pozitīvas temperatūras vērtības ledusskapja un automašīnas dzinēja iekšpusē, kā arī ūdeni akvārijā vai peldbaseinā utt. Indikācija tiek veikta uz desmit parastajām gaismas diodēm, kas savienotas ar specializētu LM3914 mikroshēmu, ko izmanto, lai ieslēgtu indikatorus ar lineāro skalu, un visām tā dalītāja iekšējām pretestībām ir vienādas vērtības.
Ja jūs saskaraties ar jautājumu, kā izmērīt veļas mazgājamās mašīnas motora apgriezienu skaitu. Mēs jums sniegsim vienkāršu atbildi. Protams, jūs varat salikt vienkāršu stroboskopu, taču ir arī kompetentāka ideja, piemēram, izmantojot Hall sensoru
Divas ļoti vienkāršas pulksteņa shēmas uz PIC un AVR mikrokontrollera. Pirmās shēmas pamatā ir AVR Attiny2313 mikrokontrolleris, bet otrā ir PIC16F628A
Tātad, šodien vēlos apskatīt vēl vienu projektu par mikrokontrolleriem, bet arī ļoti noderīgu radioamatieru ikdienas darbā. Šis ir digitālais voltmetrs uz mikrokontrollera. Tās shēma tika aizgūta no radio žurnāla 2010. gadam, un to var viegli pārveidot par ampērmetru.
Šis dizains apraksta vienkāršu voltmetru ar indikatoru uz divpadsmit gaismas diodēm. Šī mērierīce ļauj parādīt izmērīto spriegumu vērtību diapazonā no 0 līdz 12 voltiem ar 1 voltu soli, un mērījumu kļūda ir ļoti zema.
Mēs apsveram shēmu spoļu induktivitātes un kondensatoru kapacitātes mērīšanai, kas izgatavota tikai ar pieciem tranzistoriem un, neskatoties uz tās vienkāršību un pieejamību, ļauj ar pieņemamu precizitāti noteikt spoļu kapacitāti un induktivitāti plašā diapazonā. Ir četri kondensatoru apakšdiapazoni un pat pieci apakšdiapazoni spolēm.
Es domāju, ka lielākā daļa cilvēku saprot, ka sistēmas skaņu lielā mērā nosaka dažādi signāla līmeņi atsevišķās sadaļās. Uzraugot šīs vietas, varam izvērtēt dažādu sistēmas funkcionālo vienību darbības dinamiku: iegūt netiešos datus par pastiprinājumu, ieviestajiem kropļojumiem u.c. Turklāt iegūtais signāls vienkārši ne vienmēr ir dzirdams, tāpēc tiek izmantoti dažāda veida līmeņa indikatori.
Elektroniskajās struktūrās un sistēmās ir defekti, kas rodas diezgan reti un ir ļoti grūti aprēķināmi. Piedāvātā paštaisītā mērierīce tiek izmantota iespējamo kontaktu problēmu meklēšanai, kā arī ļauj pārbaudīt kabeļu un tajos esošo atsevišķu serdeņu stāvokli.
Šīs shēmas pamatā ir mikrokontrolleris AVR ATmega32. LCD displejs ar izšķirtspēju 128 x 64 pikseļi. Mikrokontrollera osciloskopa shēma ir ārkārtīgi vienkārša. Bet ir viens būtisks trūkums - tā ir diezgan zema izmērītā signāla frekvence, tikai 5 kHz.
Šis stiprinājums ievērojami atvieglos radioamatiera dzīvi, ja viņam vajadzēs uztīt paštaisītu induktora spoli vai noteikt nezināmus spoles parametrus jebkurā iekārtā.
Mēs iesakām atkārtot skalas shēmas elektronisko daļu uz mikrokontrollera ar deformācijas mērītāju; programmaparatūra un iespiedshēmas plates rasējums ir iekļauts radioamatieru dizainā.
Pašdarinātam mērīšanas testerim ir šāda funkcionalitāte: frekvences mērīšana diapazonā no 0,1 līdz 15 000 000 Hz ar iespēju mainīt mērīšanas laiku un parādīt frekvenci un ilgumu uz digitālā ekrāna. Ģeneratora opcijas pieejamība ar iespēju regulēt frekvenci visā diapazonā no 1-100 Hz un parādīt rezultātus displejā. Osciloskopa opcijas klātbūtne ar iespēju vizualizēt signāla formu un izmērīt tā amplitūdas vērtību. Funkcija kapacitātes, pretestības un sprieguma mērīšanai osciloskopa režīmā.
Vienkārša metode strāvas mērīšanai elektriskā ķēdē ir izmērīt sprieguma kritumu rezistorā, kas savienots virknē ar slodzi. Bet, strāvai plūstot caur šo pretestību, siltuma veidā rodas nevajadzīga jauda, tāpēc tā ir jāizvēlas pēc iespējas mazāka, kas ievērojami uzlabo noderīgo signālu. Jāpiebilst, ka tālāk aplūkotās shēmas ļauj lieliski izmērīt ne tikai tiešo, bet arī impulsa strāvu, kaut arī ar zināmiem traucējumiem, ko nosaka pastiprinošo komponentu joslas platums.
Ierīci izmanto temperatūras un relatīvā mitruma mērīšanai. Mitruma un temperatūras sensors DHT-11 tika ņemts par primāro pārveidotāju. Paštaisītu mērierīci var izmantot noliktavās un dzīvojamos rajonos temperatūras un mitruma uzraudzībai, ja nav nepieciešama augsta mērījumu rezultātu precizitāte.
Temperatūras sensorus galvenokārt izmanto temperatūras mērīšanai. Tiem ir dažādi parametri, izmaksas un izpildes formas. Bet tiem ir viens liels trūkums, kas ierobežo to izmantošanu dažās vietās ar augstu izmērītā objekta apkārtējās vides temperatūru ar temperatūru virs +125 grādiem pēc Celsija. Šajos gadījumos ir daudz izdevīgāk izmantot termopārus.
Pagrieziena uz pagriezienu testera ķēde un tās darbība ir diezgan vienkārša, un to var salikt pat iesācēju elektronikas inženieri. Pateicoties šai ierīcei, ir iespējams pārbaudīt gandrīz visus transformatorus, ģeneratorus, droseles un indukcijas ar nominālvērtību no 200 μH līdz 2 H. Indikators spēj noteikt ne tikai pārbaudāmā tinuma integritāti, bet arī lieliski nosaka pagriezienu īssavienojumus, kā arī var pārbaudīt silīcija pusvadītāju diožu p-n savienojumus.
Lai izmērītu elektrisko lielumu, piemēram, pretestību, tiek izmantota mērierīce, ko sauc par ommetru. Instrumentus, kas mēra tikai vienu pretestību, radioamatieru praksē izmanto diezgan reti. Lielākā daļa cilvēku izmanto standarta multimetrus pretestības mērīšanas režīmā. Šīs tēmas ietvaros mēs apsvērsim vienkāršu Ohmmeter shēmu no žurnāla Radio un vēl vienkāršāku uz Arduino plates.
Viens no biežākajiem elektronisko iekārtu atteices vai to parametru pasliktināšanās iemesliem ir elektrolītisko kondensatoru īpašību izmaiņas. Reizēm, remontējot iekārtas (īpaši bijušās PSRS ražotās), kas izgatavotas, izmantojot noteikta veida elektrolītiskos kondensatorus (piemēram, K50-...), lai atjaunotu ierīces funkcionalitāti, tiek veikta pilnīga vai daļēja nomaiņa. vecie elektrolītiskie kondensatori. Tas viss ir jādara tādēļ, ka elektrolītiskā (precīzi elektrolītiskā, jo sastāvā tiek izmantots elektrolīts) kondensatorā iekļauto materiālu īpašības laika gaitā mainās elektriskās, atmosfēras un termiskās ietekmēs. Un līdz ar to mainās arī kondensatoru svarīgākie raksturlielumi, piemēram, kapacitāte un noplūdes strāva (kondensators “izžūst” un tā kapacitāte palielinās, bieži vien pat par vairāk nekā 50% no sākotnējās, un palielinās noplūdes strāva, t.i., iekšējā pretestība , samazinās kondensatora manevrēšana), kas, protams, noved pie īpašību izmaiņām un sliktākajā gadījumā pie pilnīgas iekārtas atteices.
Skaitītājam ir šādas kvalitatīvās un kvantitatīvās īpašības:
1) kapacitātes mērīšana 8 apakšdiapazonos:
2) kondensatora noplūdes strāvas novērtējums, izmantojot LED indikatoru;
3) iespēja precīzi mērīt, mainot barošanas spriegumu un apkārtējās vides temperatūru (iebūvēta skaitītāja kalibrēšana);
4) barošanas spriegums 5-15 V;
5) elektrolītisko (polāro) kondensatoru polaritātes noteikšana;
6) strāvas patēriņš statiskā režīmā............ ne vairāk kā 6 mA;
7) kapacitātes mērīšanas laiks ................................... ne vairāk kā 1 s;
8) strāvas patēriņš kapacitātes mērīšanas laikā palielinās ar katru apakšdiapazonu,
Bet ................................................... ................................ ne vairāk kā 150 mA pēdējā apakšdiapazonā.
Ierīces būtība ir izmērīt spriegumu diferencējošās ķēdes izejā, 1. att.
 |
Spriegums pāri rezistoram: Ur = i*R,
kur i ir kopējā strāva caur ķēdi, R ir uzlādes pretestība;
Jo ķēde diferencē, tad tās strāva ir: i = C*(dUc/dt),
kur C ir ķēdes uzlādes kapacitāte, bet kondensators tiks uzlādēts lineāri caur strāvas avotu, t.i. stabilizētā strāva: i = С*const,
Tas nozīmē spriegumu pāri pretestībai (izvade šai ķēdei): Ur = i*R = C*R*const - ir tieši proporcionāls uzlādējamā kondensatora kapacitātei, kas nozīmē, ka, mērot spriegumu uz rezistora ar voltmetrs, mēs noteiktā mērogā mēra pētāmā kondensatora kapacitāti.
Diagramma ir parādīta attēlā. 2.
Sākotnējā stāvoklī testa kondensators Cx (vai kalibrēšanas C1 ar ieslēgtu pārslēgšanas slēdzi SA2) tiek izlādēts caur R1. Mērkondensators, uz kura (ne tieši uz subjekta) mēra objekta Cx kapacitātei proporcionālo spriegumu, tiek izlādēts caur kontaktiem SA1.2. Nospiežot pogu SA1, pārbaudāmais Cx (C1) tiek uzlādēts caur rezistoriem R2 ... R11, kas atbilst apakšdiapazonam (slēdzis SA3). Šajā gadījumā uzlādes strāva Cx (C1) iet caur LED VD1, kuras spilgtums ļauj spriest par noplūdes strāvu (kondensatora manevrēšanas pretestību) kondensatora uzlādes beigās. Vienlaikus ar Cx (C1) caur stabilizētu strāvas avotu VT1, VT2, R14, R15 tiek uzlādēts mērīšanas (kā zināms, ka tas ir labs un ar zemu noplūdes strāvu) kondensators C2. VD2, VD3 izmanto, lai novērstu mērīšanas kondensatora izlādi attiecīgi caur barošanas sprieguma avotu un strāvas stabilizatoru. Pēc Cx (C1) uzlādes līdz līmenim, ko nosaka R12, R13 (šajā gadījumā līdz līmenim, kas ir aptuveni puse no strāvas avota sprieguma), komparators DA1 izslēdz strāvas avotu, C2 uzlāde ir sinhrona ar Cx (C1) apstājas un spriegums no tā ir proporcionāls testa kapacitātei Cx (C1) tiek parādīts ar mikroampērmetru PA1 (divas skalas ar vērtībām, kas ir 3 un 10 reizes, lai gan to var pielāgot jebkurai skalai) caur sprieguma sekotāju DA2 ar augstu ieejas pretestību, kas arī nodrošina ilgstošu uzlādes saglabāšanu uz C2.
Iestatījumi
Iestatīšanas laikā kalibrēšanas mainīgā rezistora R17 pozīcija tiek fiksēta kādā pozīcijā (piemēram, vidū). Savienojot atsauces kondensatorus ar precīzi zināmām kapacitātes vērtībām attiecīgajā diapazonā, rezistori R2, R4, R6-R11 kalibrē skaitītāju - tāda uzlādes strāva tiek izvēlēta tā, lai kapacitātes atsauces vērtības atbilst noteiktām vērtībām uz ierīces. izvēlētā skala.
Manā ķēdē precīzas uzlādes pretestības vērtības pie barošanas sprieguma 9 V bija:
Pēc kalibrēšanas viens no atsauces kondensatoriem kļūst par kalibrēšanas kondensatoru C1. Tagad, kad mainās barošanas spriegums (apkārtējās vides temperatūras izmaiņas, piemēram, kad gatava, atkļūdota ierīce ir stipri atdzesēta aukstumā, kapacitātes rādījumi izrādās par 5 procentiem par zemu novērtēti) vai vienkārši lai kontrolētu ierīces precizitāti. mērījumus, vienkārši pievienojiet C1 ar SA2 pārslēgšanas slēdzi un, nospiežot SA1, izmantojiet kalibrēšanas rezistoru R17, lai pielāgotu PA1 izvēlētajai kapacitātes C1 vērtībai.
Dizains
Pirms ierīces ražošanas uzsākšanas ir nepieciešams izvēlēties mikroampermetru ar piemērotu(-ām) skalu(-iem), izmēriem un maksimālās adatas novirzes strāvu, taču strāva var būt jebkura (vairāku desmitu, simtu mikroampēru) dēļ spēja konfigurēt un kalibrēt ierīci. Es izmantoju EA0630 mikroampermetru ar In = 150 µA, precizitātes klasi 1,5 un divas skalas 0 ... 10 un 0 ... 30.
Plāksne tika veidota, ņemot vērā to, ka tā tiks uzstādīta tieši uz mikroampermetra, izmantojot uzgriežņus uz tā spailēm, 3. att. Šis risinājums nodrošina gan konstrukcijas mehānisko, gan elektrisko integritāti. Ierīce ir ievietota piemērotu izmēru korpusā, kas ir pietiekams, lai tajā varētu ievietot arī (izņemot mikroampermetru un dēli):
SA1 - divu maza izmēra slēdžu poga KM2-1;
- SA2 - maza izmēra pārslēgšanas slēdzis MT-1;
- SA3 - maza izmēra cepumu slēdzis ar 12 pozīcijām PG2-5-12P1NV;
- R17 - SP3-9a - VD1 - jebkurš, es izmantoju vienu no KIPkh-xx sērijas, sarkanā krāsā;
- 9 voltu korunda akumulators ar izmēriem 26,5 x 17,5 x 48,5 mm (neskaitot kontaktu garumu).
SA1, SA2, SA3, R17, VD1 ir fiksēti uz ierīces augšējā vāka (paneļa) un atrodas virs dēļa (akumulators tiek stiprināts, izmantojot stiepļu rāmi tieši uz tāfeles), bet ir savienoti ar plati ar vadiem , un visi pārējie ķēdes radio elementi atrodas uz tāfeles (un arī tieši zem mikroampērmetra) un ir savienoti ar drukātiem vadiem. Es nenodrošināju atsevišķu barošanas slēdzi (un tas nebūtu iederējies izvēlētajā korpusā), apvienojot to ar vadiem testa kondensatora Cx pievienošanai SG5 tipa savienotājā. “Sieviešu” XS1 savienotājam ir plastmasas korpuss uzstādīšanai uz iespiedshēmas plates (tas ir uzstādīts plates stūrī), un “vīrišķais” XP1 ir savienots caur caurumu ierīces korpusa galā. Pievienojot vīrieša savienotāju, tā kontakti 2-3 ieslēdz ierīces barošanu. Būtu lietderīgi paralēli Cx vadiem pievienot kāda dizaina savienotāju (bloku), lai savienotu atsevišķus noslēgtos kondensatorus.
Darbs ar ierīci
Strādājot ar ierīci, jums jābūt uzmanīgiem ar elektrolītisko (polāro) kondensatoru pievienošanas polaritāti. Jebkurai pieslēguma polaritātei indikators rāda vienu un to pašu kondensatora kapacitātes vērtību, bet, ja savienojuma polaritāte ir nepareiza, t.i. Kondensatora “+” uz ierīces “-”, LED VD1 norāda uz lielu noplūdes strāvu (pēc kondensatora uzlādes gaismas diode turpina degt spilgti), savukārt ar pareizu savienojuma polaritāti LED mirgo un pakāpeniski izdziest, demonstrējot lādēšanas strāvas samazināšanos līdz ļoti mazai vērtībai, gandrīz pilnīgu izdzišanu (jānovēro 5-7 sekundes), ar nosacījumu, ka pārbaudāmajam kondensatoram ir zema noplūdes strāva. Nepolāriem, neelektrolītiskajiem kondensatoriem ir ļoti zema noplūdes strāva, kā to var redzēt no ļoti ātras un pilnīgas gaismas diodes dzēšanas. Bet, ja noplūdes strāva ir liela (kondensatora manevrēšanas pretestība ir maza), t.i. kondensators ir vecs un “sūc”, tad gaismas diodes spīdums ir redzams jau pie Rleakage = 100 kOhm, un ar mazāku šunta pretestību LED iedegas vēl spožāk.
Tādējādi ir iespējams noteikt elektrolītisko kondensatoru polaritāti pēc gaismas diodes spīduma: pieslēgts, kad noplūdes strāva ir mazāka (LED ir mazāk spilgta), kondensatora polaritāte atbilst ierīces polaritātei.
Svarīga piezīme!
Lai iegūtu lielāku rādījumu precizitāti, jebkurš mērījums jāatkārto vismaz 2 reizes, jo pirmo reizi daļa no uzlādes strāvas aiziet, lai izveidotu kondensatora oksīda slāni, t.i. Jaudas rādījumi ir nedaudz novērtēti par zemu.
RadioHobby 5"2000
| Apzīmējums | Tips | Denominācija | Daudzums | Piezīme | Veikals | Mans piezīmju bloks |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DA1, DA2 | Mikroshēma | K140UD608 | 2 | K140UD708 vai KR544 | Uz piezīmju grāmatiņu | |
| VT1, VT2 | Bipolārs tranzistors | KT315B | 2 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| VD2, VD3 | Diode | KD521A | 2 | KD522 | Uz piezīmju grāmatiņu | |
| C1 | 2,2 µF | 1 | Uz piezīmju grāmatiņu | |||
| C2 | Elektrolītiskais kondensators | 22 µF | 1 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| R1 | Rezistors | 1,3 omi | 1 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| R2, R4, R6 | Trimmera rezistors | 100 kOhm | 3 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| R3 | Rezistors | 470 kOhm | 1 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| R5 | Rezistors | 30 kOhm | 1 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| R7, R8 | Trimmera rezistors | 10 kOhm | 2 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| R9 | Trimmera rezistors | 2,2 kOhm | 1 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| R10, R11 | Trimmera rezistors | 470 omi | 2 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| R12, R13 | Rezistors | 1 kOhm | 2 | Uz piezīmju grāmatiņu | ||
| R14 | Rezistors | 13 kOhm | 1 |
DIY ESR mērītājs. Ir plašs iekārtu bojājumu saraksts, kuru cēlonis ir tieši elektrolītisks. Galvenais elektrolītisko kondensatoru darbības traucējumu faktors ir visiem radioamatieriem zināmā “izžūšana”, kas rodas slikta korpusa blīvējuma dēļ. Šajā gadījumā tā kapacitatīvā vai, citiem vārdiem sakot, pretestība palielinās tā nominālās jaudas samazināšanās rezultātā.
Turklāt darbības laikā tajā notiek elektroķīmiskās reakcijas, kas korodē savienojuma punktus starp vadiem un plāksnēm. Kontakts pasliktinās, galu galā veidojot “kontakta pretestību”, dažkārt sasniedzot vairākus desmitus omu. Tas ir tieši tas pats, ja rezistors ir virknē savienots ar darba kondensatoru, turklāt šis rezistors tiek ievietots tā iekšpusē. Šo pretestību sauc arī par "ekvivalentu sērijas pretestību" vai ESR.
Sērijas pretestības esamība negatīvi ietekmē elektronisko ierīču darbību, izkropļojot kondensatoru darbību ķēdē. Palielinātam ESR (apmēram 3...5 omi) ir ārkārtīgi spēcīga ietekme uz veiktspēju, izraisot dārgu mikroshēmu un tranzistoru degšanu.
Zemāk esošajā tabulā parādītas vidējās ESR vērtības (miliomos) jauniem dažādu jaudu kondensatoriem atkarībā no sprieguma, kuram tie ir paredzēti.
Nav noslēpums, ka, palielinoties frekvencei, reaktivitāte samazinās. Piemēram, ar frekvenci 100 kHz un kapacitāti 10 μF kapacitatīvā sastāvdaļa nebūs lielāka par 0,2 omi. Mērot maiņstrāvas sprieguma kritumu ar frekvenci 100 kHz un augstāku, varam pieņemt, ka ar kļūdu 10...20% apgabalā mērījuma rezultāts būs kondensatora aktīvā pretestība. Tāpēc to nemaz nav grūti salikt.
Impulsu ģenerators ar frekvenci 120 kHz tiek montēts, izmantojot loģiskos elementus DD1.1 un DD1.2. Ģeneratora frekvenci nosaka RC ķēde uz elementiem R1 un C1.
Koordinācijai tika ieviests elements DD1.3. Lai palielinātu ģeneratora impulsu jaudu, ķēdē tika ievadīti elementi DD1.4...DD1.6. Tālāk signāls iet caur sprieguma dalītāju pāri rezistoriem R2 un R3 un nonāk pētāmajā kondensatorā Cx. Maiņstrāvas mērīšanas blokā ir diodes VD1 un VD2 un multimetrs kā sprieguma mērītājs, piemēram, M838. Multimetrs ir jāpārslēdz uz līdzstrāvas sprieguma mērīšanas režīmu. ESR mērītāju noregulē, mainot R2 vērtību.
DD1 - K561LN2 mikroshēmu var aizstāt ar K1561LN2. Diodes VD1 un VD2 ir germānija, iespējams izmantot D9, GD507, D18.
Uz ESR mērītāja atrodas radio komponenti, kurus varat izgatavot pats. Strukturāli ierīce ir izgatavota vienā korpusā ar akumulatoru. Zonde X1 ir izgatavota īlenā un piestiprināta pie ierīces korpusa, zonde X2 ir vads, kura garums nepārsniedz 10 cm ar adatu galā. Kondensatorus var pārbaudīt tieši uz plates, nav nepieciešams tos atlodēt, kas ievērojami atvieglo bojāta kondensatora atrašanu remonta laikā.
1, 5, 10, 15, 25, 30, 40, 60, 70 un 80 omi.
Zondēm X1 un X2 nepieciešams pievienot 1 Ohm rezistoru un pagriezt R2, līdz multimetrs uzrāda 1 mV. Pēc tam 1 Ohm vietā pievienojiet nākamo rezistoru (5 omi) un, nemainot R2, ierakstiet multimetra rādījumu. Dariet to pašu ar atlikušajām pretestībām. Rezultāts ir vērtību tabula, no kuras var noteikt pretestību.
