วงจรโฮมเมดของมิเตอร์ดิจิตอล l c f มิเตอร์ RLC และ ESR หรืออุปกรณ์สำหรับวัดตัวเก็บประจุ ตัวเหนี่ยวนำ และตัวต้านทานความต้านทานต่ำ คุณสมบัติของการวัดหรือไม่ให้เกิดปัญหา

บทความนี้จะกล่าวถึงมิเตอร์ LC ที่คุณสามารถประกอบได้ด้วยมือของคุณเอง มันถูกสร้างขึ้นบนทรานซิสเตอร์ห้าตัวและถึงแม้จะมีความเรียบง่าย แต่ก็ช่วยให้คุณสามารถวัดความจุของตัวเก็บประจุและการเหนี่ยวนำของขดลวดในช่วงกว้างได้ สำหรับการวัดจะใช้ 4 ช่วงสำหรับตัวเก็บประจุและ 5 ช่วงสำหรับคอยล์ หลังจากการสอบเทียบอย่างง่าย โดยใช้ตัวต้านทานทริมเมอร์สองตัว ข้อผิดพลาดในการวัดสูงสุดในทุกช่วงจะไม่เกิน 3%

คำอธิบายการทำงานของมิเตอร์ LC ของทรานซิสเตอร์

ด้านล่างคือ แผนภาพวงจรทรานซิสเตอร์ LC เมตร พื้นฐานของวงจร LC มิเตอร์คือเครื่องกำเนิดที่สร้างขึ้นจากทรานซิสเตอร์ VT1, VT2 และองค์ประกอบที่เกี่ยวข้อง ความถี่ในการทำงานถูกกำหนดโดยวงจร LC ซึ่งประกอบด้วยตัวเก็บประจุ Cx ที่วัดได้ และคอยล์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน L1 (เมื่อวัดความจุ จะต้องเชื่อมต่อหน้าสัมผัส X1 และ X2) หรือค่าความเหนี่ยวนำที่วัดได้ Lx ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมกับคอยล์ L1 และขนาน - ตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อ C1

โดยการเชื่อมต่อองค์ประกอบที่วัดได้ (ตัวเก็บประจุหรือขดลวด) เข้ากับมิเตอร์ LC เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเริ่มทำงานที่ความถี่หนึ่งซึ่งวัดโดยเครื่องวัดความถี่อย่างง่ายซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ VT3 และ VT4 การวัดนี้จะถูกแปลงเป็น ดี.ซี.ซึ่งนำไปสู่การโก่งตัวของเข็มไมโครแอมมิเตอร์ที่มีขนาด 100 μA

เมื่อประกอบจำเป็นต้องใช้สายเชื่อมต่อสั้น ๆ เพื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบการวัด หลังจาก การประกอบขั้นสุดท้ายคุณต้องปรับเทียบอุปกรณ์ในทุกช่วงการวัด

ทำได้โดยการเลือกความต้านทานของตัวต้านทานการตัดแต่ง R12 และ R15 เมื่อเชื่อมต่อส่วนประกอบที่มีค่าที่รู้จักเข้ากับอินพุต เนื่องจากในช่วงหนึ่งค่าความต้านทานของตัวต้านทานการตัดแต่งจะเป็นหนึ่งและในอีกช่วงหนึ่งจะแตกต่างกันจึงจำเป็นต้องค้นหาการประนีประนอมสำหรับทุกช่วงในขณะที่ข้อผิดพลาดในการวัดจะไม่เกิน 3% แรงดันไฟฟ้าของมิเตอร์ LC จะต้องคงที่ ปริมาณการใช้กระแสไฟไม่เกิน 12 mA

โปรแกรมสำหรับวัดความต้านทาน ความเหนี่ยวนำ และความจุของชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ไม่รู้จัก
ต้องมีการผลิตอะแดปเตอร์อย่างง่ายสำหรับเชื่อมต่อกับการ์ดเสียงของคอมพิวเตอร์ (ปลั๊กสองตัว, ตัวต้านทาน, สายไฟและโพรบ)

ดาวน์โหลดเวอร์ชันความถี่เดียว - ดาวน์โหลดโปรแกรม v1.11(ไฟล์เก็บถาวร 175 kB หนึ่งความถี่ในการทำงาน)
ดาวน์โหลดเวอร์ชันความถี่คู่ - ดาวน์โหลดโปรแกรม v2.16(เก็บถาวร 174 kB สองความถี่ในการทำงาน)

นี่เป็นอีกตัวเลือกหนึ่งที่เพิ่มให้กับคอลเลกชันโปรแกรมที่คล้ายกันที่มีอยู่มากมาย ความคิดทั้งหมดไม่ได้รวบรวมอยู่ที่นี่ งานที่จะดำเนินต่อไป คุณสามารถประเมินการทำงานของ “ฐาน” ได้ทันที

พื้นฐานคือหลักการที่รู้จักกันดีในการกำหนดความสัมพันธ์ของแอมพลิจูดและเฟสระหว่างสัญญาณจากส่วนประกอบที่รู้จัก (แบบจำลอง) และจากส่วนประกอบที่จำเป็นต้องกำหนดพารามิเตอร์ สัญญาณไซน์ที่สร้างโดยการ์ดเสียงจะใช้เป็นสัญญาณทดสอบ ในเวอร์ชันแรกของโปรแกรมมีการใช้ความถี่คงที่เพียง 11025 Hz ในเวอร์ชันถัดไปมีการเพิ่มความถี่ที่สอง (ต่ำกว่า 10 เท่า) เข้าไป ทำให้สามารถขยายขีดจำกัดบนของการวัดความจุและความเหนี่ยวนำได้

การเลือกความถี่เฉพาะนี้ (หนึ่งในสี่ของความถี่การสุ่มตัวอย่าง) คือ "นวัตกรรม" หลักที่ทำให้โครงการนี้แตกต่างจากส่วนที่เหลือ ที่ความถี่นี้ อัลกอริธึมการรวมฟูริเยร์ (เพื่อไม่ให้สับสนกับ FFT - การแปลงฟูเรียร์แบบเร็ว) จะถูกทำให้ง่ายขึ้นมากที่สุดและไม่ต้องการ ผลข้างเคียงส่งผลให้เสียงรบกวนในพารามิเตอร์ที่วัดเพิ่มขึ้นหายไปโดยสิ้นเชิง เป็นผลให้ประสิทธิภาพได้รับการปรับปรุงอย่างมากและการแพร่กระจายของการอ่านลดลง (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเด่นชัดที่ขอบของช่วง) ซึ่งช่วยให้คุณสามารถขยายช่วงการวัดและใช้องค์ประกอบอ้างอิง (ตัวต้านทาน) ได้เพียงตัวเดียวเท่านั้น

เมื่อประกอบวงจรตามรูปและตั้งค่าการควบคุมระดับของ Windows ไปที่ตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุด ตลอดจนทำการสอบเทียบเบื้องต้นโดยใช้โพรบที่ลัดวงจร (“Cal.0”) เข้าด้วยกัน คุณก็สามารถเริ่มการวัดได้ทันที ด้วยการสอบเทียบนี้ ความต้านทานต่ำจะถูกจับได้ง่าย รวมถึง ESR ที่ลำดับ 0.001 โอห์ม และค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน) ของผลการวัดในกรณีนี้คือประมาณ 0.0003 โอห์ม หากคุณแก้ไขตำแหน่งของสายไฟ (เพื่อให้ค่าความเหนี่ยวนำไม่เปลี่ยนแปลง) คุณสามารถ "จับ" ตัวเหนี่ยวนำลำดับ 5 nH ได้ ขอแนะนำให้ปรับเทียบ "Cal.0" หลังจากเริ่มโปรแกรมแต่ละครั้ง เนื่องจากโดยทั่วไปแล้วตำแหน่งของการควบคุมระดับในสภาพแวดล้อม Windows ไม่สามารถคาดเดาได้

หากต้องการขยายช่วงการวัดไปยังขอบเขตของ R, L และ C ขนาดใหญ่ จำเป็นต้องคำนึงถึงด้วย ความต้านทานอินพุตการ์ดเสียง ในการดำเนินการนี้ ให้ใช้ปุ่ม "Cal.^" ซึ่งจะต้องกดโดยให้หัววัดเปิดเข้าหากัน หลังจากการสอบเทียบดังกล่าว คุณสามารถบรรลุช่วงการวัดต่อไปนี้ได้ (โดยทำให้องค์ประกอบแบบสุ่มของข้อผิดพลาดที่ขอบของช่วงเป็นมาตรฐานที่ 10%):

• ตาม R - 0.01 โอห์ม... 3 โมห์ม
• ตาม L - 100 nH... 100 Hn
• ตาม C - 10 pF... 10,000 µF (สำหรับเวอร์ชันที่มีความถี่การทำงานสองความถี่)

ข้อผิดพลาดในการวัดขั้นต่ำถูกกำหนดโดยพิกัดความเผื่อของตัวต้านทานอ้างอิง หากคุณวางแผนที่จะใช้ตัวต้านทานสินค้าอุปโภคบริโภคทั่วไป (และถึงแม้จะมีค่าที่แตกต่างจากค่าที่ระบุ) โปรแกรมจะให้ความสามารถในการสอบเทียบ ปุ่ม “Cal.R” ที่เกี่ยวข้องจะเปิดใช้งานเมื่อสลับไปที่โหมด “อ้างอิง” ค่าของตัวต้านทานที่จะใช้เป็นข้อมูลอ้างอิงระบุไว้ในไฟล์ *.ini เป็นค่าของพารามิเตอร์ "CE_real" หลังการสอบเทียบ คุณลักษณะที่อัปเดตของตัวต้านทานอ้างอิงจะถูกบันทึกในรูปแบบของค่าใหม่สำหรับพารามิเตอร์ "CR_real" และ "CR_imag" (ในเวอร์ชัน 2 ความถี่ พารามิเตอร์จะวัดที่สองความถี่)

โปรแกรมไม่ทำงานโดยตรงกับการควบคุมระดับ - ใช้มิกเซอร์ Windows มาตรฐานหรือคล้ายกัน สเกล "ระดับ" ใช้เพื่อปรับตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุดของส่วนควบคุม ต่อไปนี้เป็นวิธีการตั้งค่าที่แนะนำ:

1. ตัดสินใจว่าปุ่มใดรับผิดชอบระดับการเล่น และปุ่มใดรับผิดชอบระดับการบันทึก ขอแนะนำให้ปิดหน่วยงานกำกับดูแลที่เหลือเพื่อลดเสียงรบกวนที่เกิดขึ้น ตัวควบคุมความสมดุลอยู่ในตำแหน่งตรงกลาง
2. กำจัดการโอเวอร์โหลดเอาต์พุต ในการดำเนินการนี้ ให้ตั้งค่าตัวควบคุมการบันทึกไปที่ตำแหน่งที่ต่ำกว่าตำแหน่งตรงกลาง ใช้ตัวควบคุมการเล่นเพื่อค้นหาจุดที่การเติบโตของคอลัมน์ "ระดับ" ถูกจำกัด จากนั้นถอยกลับเล็กน้อย เป็นไปได้มากว่าจะไม่มีการโอเวอร์โหลดเลย แต่เพื่อความปลอดภัย จะเป็นการดีกว่าที่จะไม่ตั้งค่าตัวควบคุมไปที่เครื่องหมาย "สูงสุด"
3. กำจัดอินพุตโอเวอร์โหลด - ใช้การควบคุมระดับการบันทึกเพื่อให้แน่ใจว่าคอลัมน์ "ระดับ" ไม่ถึงจุดสิ้นสุดของสเกล (ตำแหน่งที่เหมาะสมที่สุด - 70...90%) ในกรณีที่ไม่มีส่วนประกอบที่วัด เช่น ด้วยโพรบแบบเปิด
4. การเชื่อมต่อโพรบเข้าด้วยกันไม่ควรทำให้ระดับลดลงอย่างมาก หากเป็นกรณีนี้ แสดงว่าแอมพลิฟายเออร์เอาต์พุตของการ์ดเสียงอ่อนเกินไปสำหรับงานนี้ (บางครั้งแก้ไขได้ด้วยการตั้งค่าการ์ด)

ความต้องการของระบบ

• ระบบปฏิบัติการตระกูล Windows (ทดสอบภายใต้ Windows XP)
• รองรับเสียง 44.1 ksps, 16 บิต, สเตอริโอ,
• การมีอุปกรณ์เสียงหนึ่งเครื่องในระบบ (หากมีหลายเครื่องโปรแกรมจะทำงานร่วมกับอุปกรณ์ตัวแรกและไม่ใช่ความจริงที่ว่าเว็บแคมจะมีแจ็ค "Line In" และ "Line Out")

คุณสมบัติของการวัดหรือไม่ให้เกิดปัญหา

ใดๆ เครื่องมือวัดต้องใช้ความรู้ความสามารถและความสามารถในการตีความผลลัพธ์ได้อย่างถูกต้อง เช่น เวลาใช้มัลติมิเตอร์ก็ควรคำนึงถึงอะไรบ้าง แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับมันวัดได้จริงหรือเปล่า (ถ้ารูปร่างแตกต่างจากไซน์ซอยด์)?

เวอร์ชัน 2 ความถี่ใช้ความถี่ต่ำ (1.1 kHz) เพื่อวัดความจุไฟฟ้าและความเหนี่ยวนำขนาดใหญ่ ขอบเขตการเปลี่ยนแปลงจะถูกทำเครื่องหมายด้วยสีของมาตราส่วนที่เปลี่ยนจากสีเขียวเป็นสีเหลือง สีของการอ่านจะเปลี่ยนในทำนองเดียวกัน - จากสีเขียวเป็นสีเหลืองเมื่อเปลี่ยนไปใช้การวัดที่ความถี่ต่ำ

อินพุตสเตอริโอของการ์ดเสียงช่วยให้คุณสามารถจัดระเบียบวงจรการเชื่อมต่อ "สี่สาย" สำหรับส่วนประกอบที่กำลังวัดเท่านั้น ในขณะที่วงจรการเชื่อมต่อสำหรับตัวต้านทานอ้างอิงยังคงเป็น "สองสาย" ในสถานการณ์นี้ ความไม่เสถียรของหน้าสัมผัสขั้วต่อ (ในกรณีของเรา กราวด์) อาจทำให้ผลการวัดบิดเบือนได้ สถานการณ์จะถูกบันทึกไว้โดยค่าความต้านทานที่ค่อนข้างสูงของตัวต้านทานอ้างอิงเมื่อเปรียบเทียบกับความไม่เสถียรของความต้านทานหน้าสัมผัส - 100 โอห์มเทียบกับเศษส่วนของโอห์ม

และสิ่งสุดท้ายอย่างหนึ่ง หากส่วนประกอบที่จะวัดเป็นตัวเก็บประจุ ก็อาจถูกชาร์จได้! แม้แต่ตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้าที่คายประจุแล้วก็สามารถ "รวบรวม" ประจุที่เหลืออยู่เมื่อเวลาผ่านไป วงจรไม่มีการป้องกัน ดังนั้นคุณจึงเสี่ยงต่อการสร้างความเสียหายให้กับการ์ดเสียงของคุณ และในกรณีที่เลวร้ายที่สุดอาจรวมถึงตัวคอมพิวเตอร์ด้วย ข้อมูลข้างต้นยังใช้กับการทดสอบส่วนประกอบในอุปกรณ์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อไม่ได้ตัดพลังงาน

ฉันทำให้ตัวเองกลายเป็นอุปกรณ์ที่มีประโยชน์อย่างยิ่งและไม่สามารถถูกแทนที่ได้ เนื่องจากความจำเป็นเร่งด่วนในการวัดความจุและความเหนี่ยวนำ มีความแม่นยำในการวัดที่ดีมากอย่างน่าประหลาดใจ และวงจรก็ค่อนข้างง่าย โดยมีส่วนประกอบพื้นฐานคือไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F628A

โครงการ:

อย่างที่คุณเห็นส่วนประกอบหลักของวงจรคือ PIC16F628A, จอแสดงผลสังเคราะห์อักขระ (สามารถใช้จอแสดงผล 3 ประเภท 16x01 16x02 08x02 ได้), โคลงเชิงเส้น LM7805, เครื่องสะท้อนเสียงควอตซ์ 4 MHz, รีเลย์ 5V ในแพ็คเกจ DIP สวิตช์สองส่วน (สำหรับสลับโหมดการวัด L หรือ C )

เฟิร์มแวร์สำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์:

พีซีบี:

ไฟล์ แผงวงจรพิมพ์ในรูปแบบเค้าโครงสปรินต์:

บอร์ดดั้งเดิมมีสายสำหรับรีเลย์ในแพ็คเกจ DIP

ฉันไม่มีสิ่งนั้นและฉันก็ใช้สิ่งที่ฉันมี ซึ่งเป็นรีเลย์ขนาดกะทัดรัดรุ่นเก่าที่มีขนาดพอเหมาะพอดี ฉันใช้ตัวเก็บประจุแบบตักแทนทาลัมเป็นตัวเก็บประจุแทนทาลัม มีการใช้สวิตช์โหมดการวัด สวิตช์เปิด/ปิด และปุ่มปรับเทียบ เมื่อถอดออกจากออสซิลโลสโคปรุ่นเก่าของโซเวียต

การทดสอบ:

ควรสั้นที่สุดเท่าที่จะทำได้

ในระหว่างการประกอบและตั้งค่า ฉันทำตามคำแนะนำเหล่านี้:

ประกอบบอร์ดติดตั้งจัมเปอร์ 7 ตัว ขั้นแรก ให้ติดตั้งจัมเปอร์ไว้ใต้ PIC และใต้รีเลย์ และจัมเปอร์สองตัวที่อยู่ถัดจากพินของจอแสดงผล

ใช้ตัวเก็บประจุแทนทาลัม (ในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า) - 2 ชิ้น
10ยูเอฟ
ตัวเก็บประจุ 1000pF สองตัวควรเป็นโพลีเอสเตอร์หรือดีกว่า (ค่าความคลาดเคลื่อนประมาณไม่เกิน 1%)

ขอแนะนำให้ใช้จอแสดงผลแบ็คไลท์ (โปรดทราบว่าไดอะแกรมพิน 15, 16 ไม่ได้ระบุตัวต้านทาน จำกัด 50-100 โอห์ม)
ติดตั้งบอร์ดลงในเคส การเชื่อมต่อระหว่างบอร์ดและจอแสดงผลสามารถบัดกรีได้ตามคำขอของคุณ หรือใช้ขั้วต่อ ทำให้สายไฟรอบๆ สวิตช์ L/C สั้นและแข็งที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ (เพื่อลดการรบกวนและชดเชยการวัดอย่างเหมาะสม โดยเฉพาะสำหรับปลาย L ที่ต่อสายดิน)

ควรใช้ควอตซ์ที่ 4.000MHz, 4.1, 4.3 ฯลฯ ไม่สามารถใช้งานได้

การทดสอบและสอบเทียบ:

1. ตรวจสอบการติดตั้งชิ้นส่วนบนบอร์ด
2. ตรวจสอบการตั้งค่าจัมเปอร์ทั้งหมดบนบอร์ด
3. ตรวจสอบว่าติดตั้ง PIC, ไดโอด และ 7805 อย่างถูกต้อง
4. อย่าลืมแฟลช PIC ก่อนติดตั้งในเครื่องวัด LC
5. เปิดเครื่องอย่างระมัดระวัง หากเป็นไปได้ ให้ใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีการควบคุมเป็นครั้งแรก วัดกระแสเมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น กระแสไฟไม่ควรเกิน 20mA ตัวอย่างใช้กระแสไฟ 8mA หากไม่มีสิ่งใดปรากฏบนหน้าจอ ให้หมุน ตัวต้านทานแบบแปรผันการปรับความคมชัดจอแสดงผลควรอ่านว่า " การปรับเทียบ" จากนั้น C=0.0pF (หรือ C= +/- 10pF)
6. รอสักครู่ (“อุ่นเครื่อง”) จากนั้นกดปุ่ม “ศูนย์” (รีเซ็ต) เพื่อปรับเทียบใหม่ จอแสดงผลควรอ่าน C=0.0pF
7. เชื่อมต่อตัวเก็บประจุ "สอบเทียบ" บนจอแสดงผลมิเตอร์ LC คุณจะเห็นค่าที่อ่านได้ (มีข้อผิดพลาด +/- 10%)
8. หากต้องการเพิ่มการอ่านค่าความจุ ให้ปิดจัมเปอร์ “4” ดูภาพด้านล่าง (ขา PIC ประมาณ 7 ขา) หากต้องการลดการอ่านค่าความจุ ให้ปิดจัมเปอร์ “3” (ขา PIC ประมาณ 6 ขา) ดูภาพด้านล่าง เมื่อค่าความจุตรงกับค่า "การสอบเทียบ" ให้ถอดจัมเปอร์ออก PIC จะจดจำการสอบเทียบ คุณสามารถทำการสอบเทียบซ้ำได้หลายครั้ง (สูงสุด 10,000,000)
9. หากมีปัญหาในการวัดคุณสามารถใช้จัมเปอร์ "1" และ "2" เพื่อตรวจสอบความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เชื่อมต่อจัมเปอร์ “2” (พิน PIC ประมาณ 8 พิน) และตรวจสอบความถี่ “F1” ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ควรเป็น 00050000 +/- 10% หากค่าที่อ่านได้สูงเกินไป (ใกล้ 00065535) อุปกรณ์จะเข้าสู่โหมด "ล้น" และแสดงข้อผิดพลาด "ล้น" หากการอ่านค่าต่ำเกินไป (ต่ำกว่า 00040000) คุณจะสูญเสียความแม่นยำในการวัด เชื่อมต่อจัมเปอร์ "1" (ประมาณ 9 PIC pin) เพื่อตรวจสอบการปรับเทียบความถี่ "F2" ควรอยู่ที่ประมาณ 71% +/- 5% ของ “F1” ซึ่งคุณได้รับจากการเชื่อมต่อจัมเปอร์ “2”
10. เพื่อให้ได้ค่าที่อ่านได้แม่นยำที่สุด คุณสามารถปรับ L จนกระทั่งได้ F1 ประมาณ 00060000 ควรตั้งค่า “L” = 82 µH บนวงจร 100 µH (คุณไม่สามารถซื้อ 82 µH;))
11. หากจอแสดงผลแสดง 00000000 สำหรับ F1 หรือ F2 ให้ตรวจสอบสายไฟใกล้กับสวิตช์ L/C ซึ่งหมายความว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าไม่ทำงาน
12. ฟังก์ชั่นการสอบเทียบตัวเหนี่ยวนำจะถูกสอบเทียบโดยอัตโนมัติเมื่อมีการสอบเทียบความจุ (การสอบเทียบโดยประมาณเกิดขึ้นในขณะที่รีเลย์เปิดใช้งานเมื่อปิด L และ C ในอุปกรณ์)

ทดสอบจัมเปอร์

1. ตรวจสอบ F2
2. เช็ค F1
3. ลด C
4. เพิ่ม C

วิธีการวัด:

โหมดการวัดความจุ:

1. เลื่อนสวิตช์เลือกโหมดการวัดไปที่ตำแหน่ง “C”
2. กดปุ่ม "ศูนย์"
3. ข้อความ “ตั้งค่า! .tunngu” รอจนกระทั่ง “C = 0.00pF” ปรากฏขึ้น

โหมดการวัดความเหนี่ยวนำ:

1. เปิดอุปกรณ์และรอจนกว่าจะบู๊ต
2. เลื่อนสวิตช์เลือกโหมดการวัดไปที่ตำแหน่ง "L"
3. เราปิดสายวัด
4. กดปุ่ม "ศูนย์"
5. ข้อความ “ตั้งค่า! .tunngu” รอจนกระทั่ง “L = 0.00uH” ปรากฏขึ้น

เพียงเท่านี้ก็ฝากคำถามและความคิดเห็นของคุณไว้ในความคิดเห็นใต้บทความ

เราพิจารณาวงจรสำหรับวัดความจุของตัวเก็บประจุและการเหนี่ยวนำของคอยล์ซึ่งสร้างด้วยทรานซิสเตอร์เพียง 5 ตัว และแม้จะเรียบง่ายและเข้าถึงได้ แต่ก็ช่วยให้สามารถกำหนดความจุและการเหนี่ยวนำของคอยล์ด้วยความแม่นยำที่ยอมรับได้ในช่วงกว้าง มีช่วงย่อยสี่ช่วงสำหรับตัวเก็บประจุและมีช่วงย่อยมากถึงห้าช่วงสำหรับคอยล์ หลังจากขั้นตอนการสอบเทียบที่ค่อนข้างง่ายโดยใช้ทริมเมอร์สองตัว ข้อผิดพลาดสูงสุดจะอยู่ที่ประมาณ 3% ซึ่งคุณจะเห็นด้วย วิทยุสมัครเล่นแบบโฮมเมดไม่เลวเลย

ฉันแนะนำให้บัดกรีอันนี้ด้วยตัวเอง แผนภาพง่ายๆแอลซีมิเตอร์ พื้นฐานของผลิตภัณฑ์วิทยุสมัครเล่นแบบโฮมเมดคือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำจากส่วนประกอบ VT1, VT2 และวิทยุของสายรัด ความถี่ในการทำงานถูกกำหนดโดยพารามิเตอร์ LC วงจรการสั่นซึ่งประกอบด้วยตัวเก็บประจุความจุที่ไม่รู้จัก Cx และคอยล์ที่เชื่อมต่อแบบขนาน L1 ในโหมดกำหนดความจุที่ไม่รู้จัก - ต้องปิดหน้าสัมผัส X1 และ X2 และในโหมดการวัดความเหนี่ยวนำ Lx จะเชื่อมต่อแบบอนุกรมกับ คอยล์ L1 และขนานกับตัวเก็บประจุที่เชื่อมต่อ C1

ด้วยการเชื่อมต่อองค์ประกอบที่ไม่รู้จักเข้ากับมิเตอร์ LC เครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเริ่มทำงานที่ความถี่หนึ่งซึ่งบันทึกโดยเครื่องวัดความถี่ธรรมดาที่ประกอบบนทรานซิสเตอร์ VT3 และ VT4 จากนั้นค่าความถี่จะถูกแปลงเป็นกระแสตรง ซึ่งจะเบี่ยงเบนเข็มไมโครแอมมิเตอร์

การประกอบวงจรมิเตอร์วัดความเหนี่ยวนำ ขอแนะนำให้เก็บสายเชื่อมต่อให้สั้นที่สุดเพื่อเชื่อมต่อองค์ประกอบที่ไม่รู้จัก หลังจากกระบวนการเสร็จสิ้น การชุมนุมทั่วไปจำเป็นต้องปรับเทียบการออกแบบในทุกช่วง

การสอบเทียบทำได้โดยการเลือกความต้านทานของตัวต้านทานการตัดแต่ง R12 และ R15 เมื่อเชื่อมต่อกับขั้วการวัดขององค์ประกอบรังสีด้วยค่าที่ทราบก่อนหน้านี้

เนื่องจากในช่วงหนึ่งค่าของตัวต้านทานการตัดแต่งจะเป็นหนึ่งและในอีกช่วงหนึ่งจะแตกต่างกันจึงจำเป็นต้องกำหนดค่าเฉลี่ยสำหรับทุกช่วงและข้อผิดพลาดในการวัดไม่ควรเกิน 3%

มิเตอร์ LC ที่มีความแม่นยำพอสมควรนี้สร้างขึ้นบนไมโครคอนโทรลเลอร์ PIC16F628A การออกแบบมิเตอร์ LC นั้นใช้มิเตอร์ความถี่ที่มีออสซิลเลเตอร์ LC ซึ่งความถี่จะเปลี่ยนไปขึ้นอยู่กับค่าความเหนี่ยวนำหรือความจุที่วัดได้ และผลที่ได้จะคำนวณ ความแม่นยำของความถี่ถึง 1 Hz จำเป็นต้องใช้รีเลย์ RL1 เพื่อเลือกโหมดการวัด L หรือ C เคาน์เตอร์ทำงานบนพื้นฐานสมการทางคณิตศาสตร์ - สำหรับไม่ทราบทั้งสองล และค

, สมการที่ 1 และ 2 เป็นสมการทั่วไป

การสอบเทียบ เมื่อเปิดเครื่อง อุปกรณ์จะถูกปรับเทียบโดยอัตโนมัติ โหมดการทำงานเริ่มต้นคือการเหนี่ยวนำ รอสองสามนาทีเพื่อให้วงจรอุปกรณ์อุ่นขึ้น จากนั้นกดสวิตช์สลับ "ศูนย์" เพื่อปรับเทียบใหม่ จอแสดงผลควรแสดงค่าดัชนี = 0.00 - ตอนนี้ให้เชื่อมต่อค่าตัวเหนี่ยวนำทดสอบ เช่น 10uH หรือ 100uH เครื่องวัด LC ควรแสดงการอ่านที่แม่นยำ มีจัมเปอร์สำหรับกำหนดค่าตัวนับ.

เจพี1~เจพี4 โครงการมิเตอร์วัดความเหนี่ยวนำที่นำเสนอด้านล่างนี้ง่ายต่อการทำซ้ำและประกอบด้วยส่วนประกอบวิทยุขั้นต่ำช่วงการวัดความเหนี่ยวนำ : - 10nG - 1,000nG; 1 ไมโครกรัม - 1,000 ไมโครกรัม; 1มก. - 100มก.ช่วงการวัดความจุ:

อุปกรณ์ตรวจวัดรองรับการสอบเทียบอัตโนมัติเมื่อเปิดเครื่อง ช่วยลดโอกาสที่จะเกิดข้อผิดพลาดจากมนุษย์ระหว่างการสอบเทียบด้วยตนเอง แน่นอน คุณสามารถปรับเทียบมิเตอร์ใหม่ได้ตลอดเวลาเพียงกดปุ่มรีเซ็ต อุปกรณ์ก็มี การเลือกอัตโนมัติช่วงการวัด

ไม่จำเป็นต้องใช้ส่วนประกอบวิทยุที่มีความแม่นยำหรือมีราคาแพงในการออกแบบอุปกรณ์ สิ่งเดียวคือคุณต้องมีคอนเทนเนอร์ "ภายนอก" หนึ่งอันซึ่งเป็นค่าเล็กน้อยที่ทราบได้อย่างแม่นยำ ตัวเก็บประจุสองตัวที่มีความจุ 1,000 pF ควรมีคุณภาพปกติ ขอแนะนำให้ใช้โพลีสไตรีน และตัวเก็บประจุ 10 µF สองตัวควรเป็นแทนทาลัม

ต้องใช้ควอตซ์ที่ความถี่ 4,000 MHz พอดี ความถี่ไม่ตรงกันทุกๆ 1% จะส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด 2% รีเลย์ที่มีกระแสคอยล์ต่ำเพราะว่า ไมโครคอนโทรลเลอร์ไม่สามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าสูงกว่า 30 mA ได้ อย่าลืมวางไดโอดขนานกับคอยล์รีเลย์เพื่อลดกระแสย้อนกลับและลดการสะท้อน

เฟิร์มแวร์ของแผงวงจรพิมพ์และไมโครคอนโทรลเลอร์จากลิงค์ด้านบน

ตัวอักษร C นี่คือที่มาของชื่ออุปกรณ์ หรืออีกนัยหนึ่ง LC มิเตอร์เป็นอุปกรณ์สำหรับวัดค่าตัวเหนี่ยวนำและค่าความจุไฟฟ้า

ในภาพมีลักษณะดังนี้:

LC มิเตอร์ดูเหมือน. นอกจากนี้ยังมีโพรบสองตัวสำหรับวัดค่าตัวเหนี่ยวนำและค่าความจุ สามารถสอดสายคาปาซิเตอร์เข้าไปในรูสำหรับคาปาซิเตอร์ที่มีการเขียน Cx หรือเสียบเข้ากับโพรบได้โดยตรง การเชื่อมต่อกับโพรบทำได้ง่ายและรวดเร็วยิ่งขึ้น ความเหนี่ยวนำและความจุวัดได้ง่ายมาก เราตั้งค่าขีดจำกัดการวัดโดยหมุนปุ่มและดูที่ชื่อบนจอแสดงผลของมิเตอร์ LC อย่างที่พวกเขาพูดกัน เด็กเล็กจะเชี่ยวชาญ "ของเล่น" นี้ได้อย่างง่ายดาย

วิธีวัดความจุด้วยเครื่องวัด LC

ที่นี่เรามีตัวเก็บประจุสี่ตัวที่อยู่ระหว่างการทดสอบ สามอันไม่มีขั้ว และอันหนึ่งเป็นขั้ว (สีดำมีแถบสีเทา)

ไปกันเลย

มาทำความเข้าใจสัญลักษณ์บนตัวเก็บประจุกันดีกว่า 0.022 µF คือความจุ ซึ่งก็คือ 0.022 ไมโครฟารัด เพิ่มเติม +-5% คือข้อผิดพลาด นั่นคือค่าที่วัดได้สามารถบวกหรือลบได้ 5% มากกว่าหรือน้อยกว่า หากมากกว่าหรือน้อยกว่า 5% แสดงว่าตัวเก็บประจุของเราไม่ดีและไม่แนะนำให้ใช้ ห้าเปอร์เซ็นต์ของ 0.022 คือ 0.001 ดังนั้นตัวเก็บประจุจึงสามารถทำงานได้อย่างสมบูรณ์หากความจุที่วัดได้อยู่ในช่วงตั้งแต่ 0.021 ถึง 0.023 ค่าของเราคือ 0.025 แม้ว่าเราจะคำนึงถึงข้อผิดพลาดในการวัดของอุปกรณ์ แต่ก็ไม่ดี โยนมันทิ้งไปซะ โอ้ ใช่แล้ว ให้ความสนใจกับโวลต์ที่เขียนหลังเปอร์เซ็นต์ด้วย มันบอกว่า 200 โวลต์ - หมายความว่ามันถูกออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 200 โวลต์ หากมีแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วต่อในวงจรมากกว่า 200 โวลต์ ก็มีแนวโน้มที่จะล้มเหลว

ตัวอย่างเช่นหากตัวเก็บประจุระบุ 220 V แสดงว่านี่คือ - ค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุด- โดยคำนึงถึงข้อเท็จจริงที่ว่าในระบบเครือข่าย เครื่องปรับอากาศมีการระบุไว้ดังนั้นตัวเก็บประจุดังกล่าวไม่เหมาะสำหรับใช้กับแรงดันไฟฟ้าเครือข่าย 220 V เนื่องจากค่าแรงดันไฟฟ้าสูงสุดในเครือข่ายนี้ = 220 V x 1.4 (นั่นคือรากของ 2) = 310 V ต้องเลือกตัวเก็บประจุ จึงคำนวณเป็นแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่า 310 โวลต์มาก

ตัวเก็บประจุโซเวียตตัวต่อไป

0.47 ไมโครฟารัด ความแม่นยำ +-10% นี่หมายถึง 0.047 ในทิศทางใดทิศทางหนึ่ง ถือว่าเป็นเรื่องปกติในช่วง 0.423-0.517 ไมโครฟารัด บนมิเตอร์ LC คือ 0.489 - ดังนั้นจึงค่อนข้างใช้งานได้ดี

ตัวเก็บประจุนำเข้าถัดไป

มันบอกว่า 22 - นั่นหมายถึง 0.22 ไมโครฟารัด 160 คือขีดจำกัดแรงดันไฟฟ้า ตัวเก็บประจุแบบปกติโดยสมบูรณ์

และอันถัดไปคืออิเล็กโทรไลต์ หรือที่นักวิทยุสมัครเล่นเรียกว่าอิเล็กโทรไลต์ 2.2 ไมโครฟารัดที่ 50 โวลต์

ทุกอย่างเรียบร้อยดี!

วิธีวัดความเหนี่ยวนำด้วยเครื่องวัด LC

มาวัดความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำกัน เราใช้ขดลวดและยึดติดกับขั้วของมัน 0.029 มิลลิเฮนรี หรือ 29 ไมโครเฮนรี

คุณสามารถทดสอบตัวเหนี่ยวนำอื่นได้ในลักษณะเดียวกัน

หาซื้อได้ที่ไหน LC มิเตอร์

ปัจจุบันความคืบหน้าถึงจุดที่คุณสามารถซื้อเครื่องวัด R/L/C/ทรานซิสเตอร์แบบสากล ซึ่งสามารถวัดพารามิเตอร์เกือบทั้งหมดของส่วนประกอบวิทยุ-อิเล็กทรอนิกส์ได้

เพื่อความสวยงามยังคงมีเครื่องวัด LC ปกติซึ่งสามารถซื้อจากประเทศจีนในร้านค้าออนไลน์ของ Aliexpress ได้ในคลิกเดียว ;-)

ที่นี่ หน้าบน LC เมตร

บทสรุป

ตัวเหนี่ยวนำและตัวเก็บประจุเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้ในด้านอิเล็กทรอนิกส์และวิศวกรรมไฟฟ้า สิ่งสำคัญมากคือต้องทราบพารามิเตอร์เนื่องจากการเบี่ยงเบนเล็กน้อยของพารามิเตอร์จากค่าที่เขียนไว้สามารถเปลี่ยนการทำงานของวงจรได้อย่างมากโดยเฉพาะสำหรับอุปกรณ์รับส่งสัญญาณ วัด วัด วัด อีกแล้ว!