დანართი ინდუქციურობის გასაზომად და მისი გამოყენება სამოყვარულო რადიო პრაქტიკაში. ინდუქციის გაზომვა იმპროვიზირებული საშუალებებით ინდუქციური მრიცხველით

ოპერაციული პრინციპი მოწყობილობაშედგება მაგნიტურში დაგროვილი ენერგიის გაზომვისგან კოჭის ველიმასში პირდაპირი დენის დინების დროს.

შემოთავაზებული მოწყობილობა საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ კოჭის ინდუქციურობასამი გაზომვის ლიმიტზე - 30, 300 და 3000 μH სიზუსტით არაუმეტეს 2% მასშტაბის მნიშვნელობის. კითხვებზე გავლენას არ ახდენს კოჭის საკუთარი ტევადობა და მისი ომური წინააღმდეგობა.

K155LA3 (DDI) მიკროსქემის 2I-NOT ელემენტები გამოიყენება მართკუთხა პულსის გენერატორის ასაწყობად, რომლის გამეორების სიხშირე განისაზღვრება C1, C2 ან SZ კონდენსატორის ტევადობით, SA1 გადამრთველით ჩართული გაზომვის ლიმიტის მიხედვით. . ეს იმპულსები, ერთ-ერთი C4, C5 ან C6 კონდენსატორის და VD2 დიოდის მეშვეობით, მიეწოდება გაზომილ კოჭას Lx, რომელიც დაკავშირებულია XS1 და XS2 ტერმინალებთან.

პაუზის დროს შემდეგი პულსის შეწყვეტის შემდეგ, მაგნიტური ველის დაგროვილი ენერგიის გამო, კოჭის მეშვეობით დენი აგრძელებს დიოდის იმავე მიმართულებით მოძრაობას VD3 დიოდის გავლით, მისი გაზომვა ხორციელდება ცალკე დენის გამაძლიერებლით, რომელიც აწყობილია. ტრანზისტორები T1, T2 და მაჩვენებლის მოწყობილობა PA1. კონდენსატორი C7 არბილებს დენის ტალღებს. დიოდი VD1 ემსახურება კოჭზე მიწოდებული იმპულსების დონის შეკვრას.

მოწყობილობის დაყენებისასაუცილებელია გამოიყენოს სამი საცნობარო კოჭა 30, 300 და 3000 μH ინდუქციებით, რომლებიც მონაცვლეობით არის დაკავშირებული L1-ის ნაცვლად, ხოლო შესაბამისი ცვლადი რეზისტორი R1, R2 ან R3 აყენებს ინსტრუმენტის მაჩვენებელს მაქსიმალური მასშტაბის დაყოფაზე. მრიცხველის ექსპლუატაციის დროს საკმარისია დაკალიბრება ცვლადი რეზისტორით R4 300 μH გაზომვის ლიმიტზე, კოჭის L1 გამოყენებით და SB1 გადამრთველის ჩართვით. მიკროსქემა იკვებება ნებისმიერი წყაროდან 4,5 - 5 ვ ძაბვით.

თითოეული ბატარეის მიმდინარე მოხმარება არის 6 mA. თქვენ არ გჭირდებათ მილიამმეტრისთვის დენის გამაძლიერებლის აწყობა, მაგრამ C7 კონდენსატორის პარალელურად დააკავშირეთ მიკროამმეტრი 50 μA მასშტაბით და შიდა წინააღმდეგობა 2000 Ohms. ინდუქციური L1 შეიძლება იყოს კომპოზიტური, მაგრამ შემდეგ ცალკეული ხვეულები უნდა იყოს განლაგებული ერთმანეთის პერპენდიკულურად ან რაც შეიძლება შორს. ინსტალაციის გამარტივებისთვის, ყველა დამაკავშირებელი მავთული აღჭურვილია შტეფსელებით, ხოლო დაფებზე დამონტაჟებულია შესაბამისი სოკეტები.

ბეჭდური მიკროსქემის დაფები

მრიცხველის დაფა. ხედი დირიჟორებიდან

მრიცხველის დაფა. ხედი ნაწილებიდან

რადიო ამატორი 2009 No1

უცხოურ სამოყვარულო რადიო ჟურნალში გამოქვეყნდა ინდუქციურობის გაზომვის მოწყობილობების ორი დიაგრამა. იმის გათვალისწინებით, რომ 1991 წლიდან ეს ჟურნალი არ მიეწოდება დსთ-ს Soyuzpechat სისტემის საშუალებით და სქემები ადვილად განმეორდება, მიზანშეწონილია მოკლედ გაეცნოთ ჟურნალის მკითხველებს. დარწმუნებული ვარ, რომ დიაგრამები პრაქტიკულ ინტერესს იწვევს რადიომოყვარულებისთვის.

ნახ.1.ინდუქციურობის საზომი მოწყობილობის დიაგრამა

რადიომოყვარულთა პრაქტიკული საქმიანობის ბევრ შემთხვევაში მათთვის საინტერესოა და ზოგიერთ შემთხვევაში აუცილებელია ინდუქტორების ან მსგავსი რადიო კომპონენტების ინდუქციურობის გაზომვა, რომლებიც მათ სურთ გამოიყენონ თავიანთ დიზაინში. უმეტეს შემთხვევაში, ამ მიზნებისათვის მარტივი სამრეწველო მოწყობილობები მიუწვდომელია, ხოლო რთული და, შესაბამისად, ძვირადღირებული მოწყობილობები არ არის ხელმისაწვდომი რადიომოყვარულთა ფართო სპექტრისთვის. ორივე შემთხვევაში, ინდუქციურობა ჩვეულებრივ იზომება არაპირდაპირი მეთოდით. იგი გარდაიქმნება მუდმივ ძაბვად მის „ექვივალენტად“, როგორც ეს კეთდება 1-ელ სქემში, ან სიხშირეზე დამოკიდებულ პულსურ ძაბვად - ნახ. 3. მიკროსქემის მთავარი ოსცილატორი დამზადებულია ელემენტზე IC2-A (ნახ. 1). როგორც IC2, გამოყენებული იქნა CD4584 ტიპის მიკროსქემა, რომელიც შეიცავდა ექვს Schmitt ტრიგერს. ეს მიკროსქემა გვხვდება რადიოს ბაზარზე, მაგრამ, სამწუხაროდ, ის ჩვენს ქვეყანაში ამჟამად არც თუ ისე გავრცელებულია. თუ მისი შეძენისას სირთულეები წარმოიქმნება, მაშინ მიზანშეწონილია გამოიყენოთ შიდა 1564TL2 მიკროსქემა ან იმპორტირებული 54NS14. K561TL1 მიკროსქემები (1561TL1, 564TL1) ძალიან გავრცელებულია, მაგრამ ისინი ნაკლებად „ტევადი“ არიან ერთ პაკეტში Schmitt ტრიგერების რაოდენობის მიხედვით - მათგან მხოლოდ ოთხია. თქვენ მოგიწევთ ამ მიკროსქემის ორი ქეისის გამოყენება. IC2-B-IC2-D მიკროსქემების შეყვანა და გამოსასვლელები პარალელიზებულია. ეს გაკეთდა მთავარი ოსცილატორის გამომუშავების გასაზრდელად, რადგან ის დატვირთულია დაბალი წინააღმდეგობის ინდუქციით Lk და რეზისტორით R2. გაზომილი ინდუქცია დაკავშირებულია K3 ტერმინალის ბლოკის 1-2 კონტაქტებთან. რეზისტორი RЗ-ის მეშვეობით Lk ინდუქტორიდან ძაბვა მიეწოდება წყვილი ინვერტორების IC2-E და IC2-F შეყვანას. ამ ბოლო ინვერტორების გამომავალი დაკავშირებულია R4C2 ინტეგრირებულ წრესთან. ეს ჯაჭვი არბილებს ტალღებს IC2-F-ის გამომავალ ძაბვაში, ისე, რომ გამომავალი ბლოკის K2 1-2 ქინძისთავებზე მივიღებთ თითქმის პირდაპირი დენის ძაბვას. ნებისმიერი მაღალი წინააღმდეგობის ვოლტმეტრი, მაგალითად DT830-B სამოყვარულო რადიოტესტერი, დაკავშირებულია ამ ბლოკთან (K2). 9 ვ ძაბვა, რომელიც ამარაგებს მთელ მოწყობილობას, მიეწოდება K1 ბლოკს. შემდეგ ის სტაბილიზდება 5 ვ-ზე 78L05 ტიპის IC1-ით. პრაქტიკაში შესაძლებელია სხვა ტიპის სტაბილიზატორების გამოყენება, რომლებსაც აქვთ ოდნავ მაღალი გამომავალი ძაბვა, მაგალითად 7806 ან 7808.

სტატიის ავტორებმა მიზანშეწონილად მიიჩნიეს C2 კონდენსატორის ქვედა ფირფიტის პოტენციალის ოდნავ გაზრდა წრედში მიკროსქემის სხეულთან შედარებით, რაც დააახლოებს მას C2 კონდენსატორის ზედა ფირფიტის პოტენციალს. ამ მიზნით გამოიყენება პოტენციომეტრი R2 და ძაბვის გამყოფი R5R6.

ახლა რამდენიმე სიტყვა ინდუქციური მრიცხველის პარამეტრების შესახებ. მოწყობილობა შექმნილია ინდუქციის გასაზომად 200 μH-დან 5 mH-მდე დიაპაზონში. იმ შემთხვევაში, როდესაც რადიომოყვარულს სჭირდება ინდუქციის გაზომვა, რომელიც ოდნავ განსხვავდება მითითებული დიაპაზონისგან, ასეთი შესაძლებლობა, რა თქმა უნდა, არსებობს. საკმარისია თქვენს მიწოდებაში გქონდეთ რამდენიმე ინდუქტორი წინასწარ გაზომილი პარამეტრებით. მაგალითად, 200 μH ინდუქციურობის მქონე, შეგიძლიათ 200 μH-მდე ტესტის ინდუქციები სერიულად დააკავშიროთ მას და გაზომოთ მთლიანი ინდუქტურობა. შემდეგ გაზომვის მიღებულ შედეგს გამოვაკლებთ 200 μH-ს, ვიგებთ უცნობი მცირე ინდუქციურობის მნიშვნელობას. თუ გაზომილი ინდუქციურობის მოსალოდნელი მნიშვნელობა ვარაუდობენ 5 mH-ზე მეტს, მაშინ გაზომვების დროს აუცილებელია კალიბრაციის ინდუქტორის დაკავშირება შესამოწმებელთან პარალელურად, მაგალითად, მნიშვნელობა 5 mH. გაზომვის შედეგი იქნება 5 mH-ზე ნაკლები და მისგან საჭირო იქნება შესამოწმებელი ინდუქციური მნიშვნელობის გამოთვლა. ცნობილია, რომ სერიულად ან პარალელურად დაკავშირებული ორი ინდუქტორის მთლიანი ინდუქციურობა იცვლება ისევე, როგორც რეზისტორების შეერთებისას. აღწერილი ინდუქციური მრიცხველის გაზომვის დიაპაზონის "გაფართოების" პრინციპი შეიძლება და უნდა იქნას გამოყენებული პრაქტიკაში. მოწყობილობის რეგულირებისას პოტენციომეტრი P1 აღწევს 500 მვ-ს DMM ტესტერზე, თუ წინასწარ გაზომილი და შერჩეული ინდუქციური 5 mH არის დაკავშირებული მოკლე შერთვის ბლოკთან. თუ მოწყობილობას უკავშირდება 1 mH ინდუქცია, DMM აჩვენებს 100 mV. პოტენციომეტრი P2 ადგენს მოწყობილობის გამომავალ ძაბვას, რომელიც იზომება DMM-ით, 0 ვ-ზე, თუ დახურავთ K3-ის 1-2 ქინძისთავებს.

ნახ.2.ბეჭდური მიკროსქემის დაფა

სურათი 2 გვიჩვენებს მოწყობილობის ბეჭდური მიკროსქემის დაფის ნახატს და მასზე ნაწილების მდებარეობას. იმ შემთხვევაში, თუ რადიომოყვარულს არ შეუძლია შეიძინოს CD4584 ტიპის მიკროსქემა ან ექსპერიმენტი ჩაანაცვლოს ამ მიკროსქემაზე, მიზანშეწონილია მან გააკეთოს ინდუქციური მრიცხველის სქემა ნახ. 3-ის მიხედვით.

ნახ.3.ინდუქციური მრიცხველის წრე

ამ წრედთან მუშაობისთვის დაგჭირდებათ სიხშირის მრიცხველი - სიხშირის მრიცხველი. ეს მოწყობილობა არც თუ ისე მწირია, რადგან ბევრი რადიომოყვარული ადრე დაინტერესებული იყო ელექტრონული საათების საფუძველზე კომბინირებული მოწყობილობების დამზადებით. მე ვინახავ კომბინირებულ მოწყობილობას, როგორც იშვიათობას - საათის / სიხშირის მრიცხველი / პულსის მრიცხველი / სიხშირის მრიცხველი რადიო მიმღების შეყვანის სიგნალისთვის, ადგილობრივი ოსცილატორის სიხშირეზე დაყრდნობით. და "კომბაინის" ზომა არ აღემატება ორ კოლოფ სიგარეტს! მართალია, ენერგიის წყაროს გათვალისწინების გარეშე. ნახ. 3-ის წრეში, NE555 ტიპის IC1 ჩიპზე მზადდება სტაბილური მულტივიბრატორი. სქემა ძალიან მარტივია. გაზომილი ინდუქციების დიაპაზონი არის 500 μH-დან 10 mH-მდე. შეყვანის მიწოდების ძაბვა შეიძლება იყოს, მაგალითად, 9...12 V. იგი სტაბილიზირებულია IC2 მიკროსქემით 78L05 ტიპის 5 ვ დონეზე. გაზომილი ინდუქციური Lk დაკავშირებულია ტერმინალებთან 1-2 K1. რაც უფრო დიდია ინდუქციური მნიშვნელობა, მით უფრო დაბალია IC1-ის რხევის სიხშირე. თუ თქვენ დააკავშირებთ ინდუქციურობას 500 μH, მაშინ გენერატორის სიხშირე უნდა დაყენდეს P1-ის რეგულირებით 200 kHz-მდე. გასათვალისწინებელია, რომ 200 kHz-ზე მეტი გენერაციის სიხშირეებისთვის, მოწყობილობის მუშაობის წრფივი (სიზუსტე) უარესდება. თუ გაზომილი ინდუქცია დაკავშირებულია მოწყობილობასთან, მაშინ მისი მნიშვნელობა გამოითვლება ფორმულით:

L = 200 kHz/f (გაზომილი) x 500 μH.

ასე რომ, მაგალითად, თუ სიხშირის მრიცხველმა აჩვენა სიხშირე 27 kHz უცნობი ინდუქციურობის წრედთან შეერთებისას, მაშინ მისი გამოთვლილი მნიშვნელობა იქნება შემდეგი:

L = 200 kHz / 27 kHz x 500 μH = 3,704 mH.

მიკროსქემის მაღალი ხარისხის კონფიგურაციით ინდუქციების მითითებულ დიაპაზონში გაზომვის საშუალო შეცდომა არ აღემატება 4%-ს.

ნახ.4.ბეჭდური მიკროსქემის დაფა

სურათი 4 გვიჩვენებს მოწყობილობის ბეჭდური მიკროსქემის დაფის ნახატს და მასზე რადიო კომპონენტების მდებარეობას.

ლიტერატურა
1. Pripravek pro Mereni indukcnosti // ამატერსკე რადიო. - 2008. - No7. - ს.15-16.

ე.ლ. იაკოვლევი, უჟგოროდი

სამოყვარულო რადიო პრაქტიკაში ხშირად საჭიროა კონდენსატორის ტევადობის ან კოჭის ინდუქციურობის გაზომვა. ეს განსაკუთრებით ეხება SMD კომპონენტებს, რომლებსაც არ აქვთ მარკირება. ბევრ მულტიმეტრს აქვს ტევადობის გაზომვის ფუნქცია, მაგრამ მცირე სიმძლავრის გაზომვისას, რამდენიმე ათეულ pF-ის რიგის მიხედვით, შეცდომა ჩვეულებრივ მიუღებლად დიდია.

ყველა მულტიმეტრს არ შეუძლია გაზომოს ინდუქცია და, ანალოგიურად, უმეტეს შემთხვევაში, მცირე ინდუქციების გაზომვისას შეცდომა საკმაოდ დიდია. არსებობს, რა თქმა უნდა, ზუსტი ვექტორული LC მრიცხველები, მაგრამ მათი ღირებულება იწყება 150 დოლარიდან. რუსი რადიომოყვარულისთვის თანხა არც თუ ისე მცირეა, მით უმეტეს, თუ გავითვალისწინებთ, რომ ასეთი მოწყობილობა ყოველდღე არ არის საჭირო.

არსებობს გამოსავალი - LC მრიცხველის აწყობა საკუთარი ხელით. ჯერ კიდევ 2004 წელს შევიმუშავე და დავამზადე ასეთი მოწყობილობა. მისი აღწერა გამოქვეყნდა 2004 წლის 7 ჟურნალ რადიოში. 10 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში ეს LC მრიცხველი სწორად ასრულებდა თავის ფუნქციებს, მაგრამ შემდეგ ინდიკატორი ვერ მოხერხდა. მოწყობილობა გამოიყენა ყველაზე იაფი და ხელმისაწვდომი განვითარების დროს LCD ინდიკატორის ტიპის KO-4B. ის ამჟამად წარმოებიდან გამოსულია და მისი პოვნა თითქმის შეუძლებელია.

ამიტომ, მე გადავწყვიტე LC მრიცხველის ახალი ვერსიის შეკრება თანამედროვე ელემენტის ბაზის გამოყენებით. მოწყობილობის მუშაობის პრინციპი იგივე რჩება, ის ეფუძნება კონდენსატორის ელექტრულ ველში დაგროვილი ენერგიის გაზომვას და კოჭის მაგნიტურ ველს. გაზომვისას, თქვენ არ გჭირდებათ რაიმე კონტროლის მანიპულირება, თქვენ უბრალოდ უნდა დააკავშიროთ გაზომილი ელემენტი და წაიკითხოთ წაკითხვები ინდიკატორიდან.

მოწყობილობის სქემატური დიაგრამა ნაჩვენებია ფიგურაში. ახლა Arduino დაფის ღირებულება თითქმის უდრის მასზე დაყენებული კონტროლერის ღირებულებას, ამიტომ საფუძვლად გამოვიყენე Arduino-Pro-Mini დაფა. ასეთი დაფები ხელმისაწვდომია ორი ვერსიით - მიწოდების ძაბვით 3.3 ვ და კვარცით 8 MHz, ასევე 5 V და 16 MHz. ამ შემთხვევაში, მხოლოდ მეორე ვერსია არის შესაფერისი - 5 V, 16 MHz. ინდიკატორი დღეს ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებულია, WH1602A Winstar-ისგან ან მისი ექვივალენტისგან. მას აქვს ორი სტრიქონი 16 სიმბოლოსგან.

მიკროსქემის და დიზაინის გამარტივების მიზნით, მე გამოვიყენე ერთჯერადი ოპერაციული გამაძლიერებელი ტიპის MCP6002, რომელიც საშუალებას იძლევა მუშაობას ძაბვის დონეებით ნულიდან მიწოდების ძაბვამდე როგორც შეყვანის, ისე გამომავალი ძაბვის დროს. ინგლისურენოვან წყაროებში ამას ეწოდება "Rail-to-Rail Input/Output". MCP6001, AD8541, AD8542 და სხვათა შესაძლო ჩანაცვლება, მინიმალური დენის მოხმარებით, რომელსაც შეუძლია იმუშაოს ცალპოლარული 5 ვ წყაროდან. ძიებისას გამოიყენეთ საკვანძო სიტყვები „რკინიგზის რელსის შეყვანის გამომავალი“.

თუ კორპუსში არის ერთზე მეტი ოპტიმალური გამაძლიერებელი, ყველა გამოუყენებელი გამაძლიერებლის უარყოფითი შეყვანები უნდა იყოს დაკავშირებული მიწასთან, ხოლო დადებითი შეყვანები +5 ვოლტ მიწოდებასთან.

საზომი წრე მცირე ცვლილებებით აღებულია მოწყობილობის პირველი ვერსიიდან. გაზომვის პრინციპი ასეთია. კვადრატული ტალღის ამაღელვებელი ძაბვის სიგნალი Arduino-ს D10 პინიდან (მიკროკონტროლერის პორტი PB1) მიეწოდება მიკროსქემის საზომ ნაწილს. დადებითი ნახევრად ტალღის დროს გაზომილი კონდენსატორი იტენება რეზისტორის R1 ​​და VD4 დიოდის მეშვეობით, ხოლო უარყოფითი ნახევრად ტალღის დროს იგი იხსნება R1 და VD3 მეშვეობით. საშუალო გამონადენის დენი, გაზომილი სიმძლავრის პროპორციულად, გარდაიქმნება ძაბვაში ოპერაციული გამაძლიერებლის DA1 გამოყენებით. კონდენსატორები C1 და C2 არბილებენ მის ტალღებს.

დადებითი ნახევრად ტალღის დროს ინდუქციურობის გაზომვისას, კოჭში დენი იზრდება რეზისტორის R2 მნიშვნელობით განსაზღვრულ მნიშვნელობამდე, ხოლო უარყოფითი ნახევარტალღის დროს, თვითინდუქციური ემფ-ით შექმნილი დენი VD2 და R3, R4-ით. ასევე მიეწოდება შეყვანა DA1. ამრიგად, მუდმივი მიწოდების ძაბვისა და სიგნალის სიხშირის დროს, ძაბვა op-amp გამოსავალზე პირდაპირპროპორციულია გაზომილი ტევადობის ან ინდუქციურობისა.

მაგრამ ეს მართალია მხოლოდ იმ შემთხვევაში, თუ ტევადობა ახერხებს სრულად დამუხტვას ამაღელვებელი ძაბვის ნახევარი პერიოდის განმავლობაში და მთლიანად განმუხტვას მეორე ნახევრის განმავლობაში. იგივე ეხება ინდუქციურობას. მასში არსებულ დენს უნდა ჰქონდეს დრო, რომ გაიზარდოს მაქსიმალურ მნიშვნელობამდე და დაეცეს ნულამდე. ამას უზრუნველყოფს რეიტინგების შესაბამისი არჩევანი R1...R4 და ამაღელვებელი ძაბვის სიხშირე.

გაზომილი მნიშვნელობის პროპორციული ძაბვა ოპ-ამპერატორის გამოსვლიდან R9, C4 ფილტრის მეშვეობით მიეწოდება მიკროკონტროლერის ჩაშენებულ 10-ბიტიან ADC-ს - Arduino-ს პინი A1 (კონტროლერის PC1 პორტი). ინდუქციურობის ან ტევადობის გამოთვლილი მნიშვნელობა ნაჩვენებია ინდიკატორზე. ღილაკი SB1 გამოიყენება პროგრამული ნულოვანი კორექტირებისთვის, რომელიც ანაზღაურებს op-amp-ის საწყისი ნულოვანი ოფსეტისთვის, ასევე ტერმინალების და SA1 გადამრთველის ტევადობას და ინდუქციურობას.

სიზუსტის გასაზრდელად მოწყობილობას აქვს 9 გაზომვის დიაპაზონი. ამაღელვებელი ძაბვის სიხშირე პირველ დიაპაზონში არის 1 MHz. ამ სიხშირეზე იზომება ტევადობა ~ 90 pF-მდე და ინდუქციურობა ~ 90 μH-მდე. ყოველი მომდევნო დიაპაზონში, სიხშირე მცირდება 4-ჯერ, შესაბამისად, გაზომვის ლიმიტი იზრდება იმავე რაოდენობით. მე-9 დიაპაზონში, სიხშირე არის დაახლოებით 15 ჰც, რაც უზრუნველყოფს ტევადობის გაზომვას ~5 μF-მდე და ინდუქციურობის ~5 H-მდე. სასურველი დიაპაზონი შეირჩევა ავტომატურად და დენის ჩართვის შემდეგ გაზომვა იწყება 9 დიაპაზონიდან.

დიაპაზონების გადართვის პროცესში, ამაღელვებელი ძაბვის სიხშირე და ADC კონვერტაციის შედეგი ნაჩვენებია ინდიკატორის ქვედა ხაზში. ეს არის საცნობარო ინფორმაცია, რომელიც დაგეხმარებათ შეაფასოთ პარამეტრების გაზომვის სისწორე. წაკითხვის სტაბილიზებიდან რამდენიმე წამის შემდეგ, ინდიკატორის ეს ხაზი იწმინდება ისე, რომ არ გადაიტანოს მომხმარებლის ყურადღება.

გაზომვის შედეგი ნაჩვენებია ზედა ხაზში. გაზომილი ძაბვის მნიშვნელობა op-amp გამომავალიდან ინტერპრეტირებულია, როგორც ტევადობა ან ინდუქციურობა SA1 გადამრთველის პოზიციიდან გამომდინარე.

Arduino დაფაზე დამონტაჟებული ძაბვის რეგულატორი არის ძალიან დაბალი სიმძლავრე. იმისათვის, რომ არ მოხდეს მისი გადატვირთვა, ინდიკატორის უკანა განათების ენერგია მიეწოდება რეზისტორი R11-ის მეშვეობით პირდაპირ მოწყობილობის კვების წყაროდან. ელექტრომომარაგების წყაროდ გამოიყენება სტაბილიზებული 9...12 ვ ქსელის ადაპტერი, დასაშვები დატვირთვის დენით მინიმუმ 100 mA. VD6 დიოდი იცავს მოწყობილობას ელექტროენერგიის მიწოდებასთან არასწორი კავშირისგან საპირისპირო პოლარობით. რეზისტორი R11-ის მნიშვნელობა განისაზღვრება ინდიკატორის უკანა განათების LED-ების დენით, ე.ი. მისი ბრწყინვალების საჭირო სიკაშკაშე.

საზომი მოწყობილობა დამონტაჟებულია ბეჭდურ მიკროსქემის დაფაზე, რომლის ზომებია 40x18 მმ. მისი ნახაზი ნაჩვენებია ფიგურაში. ყველა ფიქსირებული რეზისტორები და კონდენსატორები არის 1206 ზომის ზედაპირული დამაგრების პაკეტებში. C1 და C2 კონდენსატორები შედგება ორი 22 μF პარალელურად დაკავშირებული. დიოდები VD1...VD4 - მაღალი სიხშირის შოთკის ბარიერით. ტრიმერის რეზისტორები R3, R5 და R10 არის მცირე ზომის ტიპის SP3-19 ან მათი იმპორტირებული ანალოგები. DA1 ტიპის MCP6002 SOIC პაკეტში.

C1, C2 კონტეინერების ნომინალური ღირებულება არ უნდა შემცირდეს. SA1 გადამრთველი უნდა იყოს მცირე ზომის და მინიმალური ტევადობით კონტაქტებს შორის.

მთავარ დაფაზე დამონტაჟებულია Arduino დაფა, საზომი ბლოკის დაფა და ინდიკატორი. იგი ასევე შეიცავს კონტრასტის რეგულატორი R10, დიოდი VD6, რეზისტორი R11, კონდენსატორები C5, C6, კვების ბლოკი და კალიბრაციის ღილაკი SB1. ინდიკატორი და კონდენსატორები დამონტაჟებულია დაბეჭდილი დირიჟორების მხარეს, დანარჩენი ყველაფერი მოპირდაპირე მხარეს.

ეს ყველაფერი მოთავსებულია 120x45x35 მმ ზომის კორპუსში, რომელიც შედუღებულია კილიტა getinax-ისგან. გასაზომი ელემენტისა და SA1 გადამრთველის დასაკავშირებელი ტერმინალები დამონტაჟებულია პირდაპირ კორპუსზე. SA1-ისა და შეყვანის ტერმინალების გამტარები უნდა იყოს რაც შეიძლება მოკლე.

კონტროლერის პროგრამა დაწერილია C-ზე CodeVisionAVR v2.05.0 გარემოში. საერთოდ არ არის საჭირო Arduino-ს დაპროგრამება საკუთრებაში არსებულ გარემოში. თქვენ შეგიძლიათ ჩატვირთოთ ნებისმიერი HEX ფაილი კონტროლერში პროგრამისტის გარეშე XLoader პროგრამის გამოყენებით. თუმცა, Arduino-Pro-Mini დაფას არ აქვს USB-COM გადამყვანი, ამიტომ პროგრამირებისთვის გარე კონვერტორის გამოყენება მოგიწევთ. ეს არ არის ძვირი და მომავალში ასეთი გადამყვანი გამოგადგებათ. ამიტომ გირჩევთ შეუკვეთოთ Aliexpress-ზე Arduino-Pro-Mini დაფასთან ერთად (5 V, 16 mHz) და USB-COM მოდული მისი დაპროგრამებისთვის.

ჩამოტვირთეთ პროგრამა ვებ გვერდიდან http://russemotto.com/xloader/ ან ამ გვერდის ბოლოს ბმულიდან ჩემი ვებსაიტიდან და დააინსტალირეთ. პროგრამასთან მუშაობა მარტივი და ინტუიციურია. თქვენ უნდა აირჩიოთ დაფის ტიპი - ნანო (ATmega328)და ვირტუალური COM პორტის ნომერი. ბაუდის სიხშირე 57600 დაყენდება ავტომატურად, არ არის საჭირო მისი შეცვლა. შემდეგ ჩვენ ვაზუსტებთ გზას HEX firmware ფაილისკენ, რომელიც მდებარეობს პროექტის "Exe" საქაღალდეში: ...\Exe\lcmeter_2.hex. თქვენ არ გჭირდებათ FUSE ბიტებზე ფიქრი, ისინი უკვე დაყენებულია და მათი გაფუჭების საშუალება არ არის. ამის შემდეგ დააჭირეთ ღილაკს "ატვირთვა" და დაელოდეთ რამდენიმე წამს ჩამოტვირთვის დასრულებამდე.

რა თქმა უნდა, USB-COM მოდული ჯერ უნდა იყოს დაკავშირებული კომპიუტერის USB პორტთან და დაინსტალირდეს დრაივერი, რათა სისტემაში განისაზღვროს ვირტუალური COM პორტი. პროგრამირების სათაური Arduino დაფაზე უნდა იყოს დაკავშირებული USB-COM მოდულის დაფის შესაბამის ქინძისთავებთან. პროგრამირებისას არ არის საჭირო დაფაზე გარე ენერგიის მიწოდება, ის მიიღებს მას კომპიუტერის USB პორტიდან.

LC მრიცხველის დასაყენებლად აუცილებელია მოწყობილობის საზომი დიაპაზონის ფარგლებში რამდენიმე კოჭის და კონდენსატორის შერჩევა, რომლებსაც აქვთ მინიმალური ნომინალური ტოლერანტობა. თუ შესაძლებელია, მათი ზუსტი მნიშვნელობები უნდა გაიზომოს სამრეწველო LC მრიცხველის გამოყენებით. იმის გათვალისწინებით, რომ მასშტაბი წრფივია, პრინციპში საკმარისია ერთი კონდენსატორი და ერთი კოჭა. მაგრამ უმჯობესია გააკონტროლოთ მთელი დიაპაზონი. DM და DP ტიპის ჩოხები შესაფერისია მოდელის კოჭებად.

ჩვენ დავაყენებთ რეზისტორების R3 და R5 სლაიდერებს შუა პოზიციაზე. გადავიტანთ SA1-ს ტევადობის გაზომვის პოზიციაზე, ვაწვდით მოწყობილობას ელექტროენერგიით (ტერმინალებთან არაფერია დაკავშირებული) და ვაკვირდებით ADC-ის კონვერტაციის შედეგს 1 MHz სიხშირით. ეს ინფორმაცია ნაჩვენებია ინდიკატორის ქვედა ხაზში. უნდა იყოს არანაკლებ 15 და არაუმეტეს 30.

რამდენიმე წამის შემდეგ, გაზომილი ტევადობის მნიშვნელობა გამოჩნდება ზედა ხაზში. თუ ის განსხვავდება 0.0 pF-დან, დააჭირეთ ნულოვანი კორექტირების ღილაკს და კვლავ დაელოდეთ რამდენიმე წამს.

ამის შემდეგ, ჩვენ ვუკავშირდებით სტანდარტულ ტევადობას შეყვანის ტერმინალებთან და R5 სლაიდერის შემობრუნებით ვუზრუნველყოფთ, რომ ჩვენებები შეესაბამება ტევადობის ნამდვილ მნიშვნელობას. ოპტიმალურია ტევადობის აღება ნომინალური მნიშვნელობით 4700...5100 pF დიაპაზონში.

შემდეგ ტერმინალებთან ვაკავშირებთ 2...3 pF სიმძლავრის კონდენსატორს და ვაკონტროლებთ მისი ტევადობის გაზომვის სიზუსტეს. თუ გაზომილი მნიშვნელობა ნაკლებია ნამდვილ მნიშვნელობაზე 0,5...1 pF-ზე მეტით, op-amp-ის ნულოვანი ოფსეტი უნდა გაიზარდოს. ამისათვის ჩვენ ვამცირებთ რეზისტორის R7 მნიშვნელობას. ძაბვა op-amp გამომავალზე და ADC შედეგი უნდა გაიზარდოს. თუ გამოიყენება Rail-to-Rail Input/Output op-amp, ნულოვანი ოფსეტი დაახლოებით 100 mV არის საკმარისი, რაც შეესაბამება ADC-ის კონვერტაციის შედეგს დაახლოებით 20 (არაფერია დაკავშირებული შეყვანის ტერმინალებთან).

ჩემი R7 ნიშანი აღმოჩნდა 47 kOhm, ხოლო ADC შედეგი არის 18...20.

დაკალიბრებისას ყურადღება მიაქციეთ ADC-ის კონვერტაციის შედეგს, რომელიც ნაჩვენებია ინდიკატორის ქვედა ხაზში. მიზანშეწონილია გამოიყენოთ ასეთი მნიშვნელობის ტევადობა, როგორც მითითება, რათა ADC შედეგი მაქსიმალურად ახლოს იყოს გაზომვის ზედა ზღვართან ამ დიაპაზონში. მოწყობილობა გადადის შემდეგ დიაპაზონზე, როდესაც ADC-ის შედეგი აჭარბებს 900-ს. ამრიგად, გაზომვის მაქსიმალური სიზუსტის მისაღწევად, კალიბრაცია უნდა განხორციელდეს საცნობარო ტევადობის გამოყენებით, რომლისთვისაც ADC მნიშვნელობა არის 700...850 დიაპაზონში.

შემდეგ აუცილებელია მთელი დიაპაზონის შემოწმება და, საჭიროების შემთხვევაში, R5 ძრავის პოზიციის გარკვევა, სიზუსტის მიღწევა არაუმეტეს +/- 2...3%.

მოწყობილობის კონფიგურაციის შემდეგ ტევადობის გაზომვის რეჟიმში, თქვენ უნდა გადაიტანოთ SA1 ქვედა პოზიციაზე სქემის მიხედვით, მოკლედ შეაერთოთ შეყვანის ბუდეები და დააჭირეთ SB1. ნულოვანი შესწორების შემდეგ, საცნობარო კოჭა უკავშირდება შესასვლელს და რეზისტორი R3 ადგენს საჭირო კითხვებს. ყველაზე ნაკლებად მნიშვნელოვანი ციფრის ფასია 0.1 μH. თუ სასურველი მაჩვენებლების მიღწევა შეუძლებელია, R4 მნიშვნელობა უნდა შეიცვალოს.

აუცილებელია ვიბრძოლოთ იმის უზრუნველსაყოფად, რომ R2 და ჯამი (R3 + R4) განსხვავდებოდეს არაუმეტეს 20%. ეს პარამეტრი უზრუნველყოფს დაახლოებით ერთსა და იმავე დროის მუდმივობას კოჭის "დამუხტვისა" და "განმუხტვისთვის" და, შესაბამისად, გაზომვის მინიმალურ შეცდომას.

ყველა ამ ფაქტორების შედეგად, ინსტრუმენტის ჩვენებები ზოგიერთი ხვეულის ინდუქციურობის გაზომვისას შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს იმისგან, რასაც აჩვენებს LC ვექტორული მრიცხველი. აქ გასათვალისწინებელია გაზომვის პრინციპის თავისებურებები. ბირთვის გარეშე ხვეულებისთვის, ღია მაგნიტური სქემებისთვის და ფერომაგნიტური მაგნიტური სქემებისთვის უფსკრულით, გაზომვის სიზუსტე საკმაოდ დამაკმაყოფილებელია, თუ ხვეულის აქტიური წინააღმდეგობა არ აღემატება 20...30 ომს. ეს ნიშნავს, რომ ყველა RF კოჭის, ჩოკების, ტრანსფორმატორების ინდუქციურობა ელექტრომომარაგების გადართვისთვის და ა.შ. შეიძლება საკმაოდ ზუსტად გაიზომოს.

მაგრამ მცირე ზომის ხვეულების ინდუქციურობის გაზომვისას თხელი მავთულის დიდი რაოდენობით შემობრუნებით და დახურული მაგნიტური სქემით უფსკრულის გარეშე, განსაკუთრებით სატრანსფორმატორო ფოლადისგან, იქნება დიდი შეცდომა. მაგრამ რეალურ წრეში, კოჭის მუშაობის პირობები შეიძლება არ შეესაბამებოდეს იდეალს, რომელიც გათვალისწინებულია რთული წინააღმდეგობის გაზომვისას. ასე რომ, ჯერჯერობით უცნობია, რომელი ინსტრუმენტის წაკითხვები იქნება უფრო ახლოს რეალობასთან.

რადიომოყვარულებს, რომლებიც მონაწილეობენ HF მოწყობილობების და მათი სქემების შემუშავებაში, ხშირად ინდუქტორების, ტრანსფორმატორის გრაგნილების, ჩოკების, სხვადასხვა სქემების ერთობლიობის პარამეტრებით და ა.
წარმოგიდგენთ HENRYTEST ინდუქციურ მრიცხველს.

ეს მოწყობილობა შექმნილია სპეციალურად რადიომოყვარულებისთვის და სპეციალისტებისთვის. თუმცა, გამოყენების სიმარტივე დამწყებთათვისაც კი საშუალებას მისცემს მიიღონ შესანიშნავი გაზომვის შედეგები. გაზომვის მაღალი ხარისხი მიიღწევა ინდივიდუალური კალიბრაციისა და ორიგინალური შიდა პროგრამული უზრუნველყოფის საშუალებით, რაც ამცირებს გაზომვის შეცდომას 1/1000-მდე.

ამჟამად, სიხშირის მრიცხველებისა და ელექტრონული სასწორების მრავალი განსხვავებული განვითარება არსებობს. წლების განმავლობაში, რადიომოყვარულები და პროფესიონალები აკვირდებოდნენ მათ ევოლუციას მოცულობითი და ძალზე მშიერი განყოფილებიდან ხისტი ლოგიკის გამოყენებით მიკროკონტროლერებზე აწყობილ კომპაქტურ, ეკონომიურ მოწყობილობებამდე. ამავდროულად, ძირითადად, მათი უმეტესობა საკმაოდ მსგავსია დიზაინით და განსხვავდება მხოლოდ იმ მიკროკონტროლერების სახელით, საიდანაც ისინი შეიკრიბნენ.

ამრიგად, განვითარების ერთ-ერთი ყველაზე პოპულარული თემაა მრიცხველების სხვადასხვა კომბინაცია ინდუქციისთვის (ჰენრიმეტრი), ტევადობა (ფარადიმეტრი), წინააღმდეგობა (ომმეტრი) და სიხშირე (სიხშირე მრიცხველი). თუმცა, ინდუქციური მრიცხველების უმეტესობას, თუნდაც მიკროკონტროლერებზე დამზადებულ მრიცხველებს, ჯერ კიდევ აქვს გარკვეული გაზომვის შეცდომა, რომელიც დაკავშირებულია როგორც გაზომვის მეთოდთან, ასევე მოწყობილობის ხარისხთან.

მოწყობილობის დამუშავებისა და კომპონენტების დეველოპერის სინდისს რომ დავანებოთ, ჩვენ გამოვყოფთ ინდუქციურობის გაზომვის რამდენიმე მეთოდს. ასე ხშირად გამოიყენება შედარებით დიდი ინდუქციების გასაზომად (0.1-დან 1000 H-მდე), მეთოდი "ვოლტმეტრი - ამპერმეტრი" იძლევა ცდომილებას 2-3%. ხიდის გამოთვლის მეთოდის გამოყენებისას, AC საზომი ხიდით სხვადასხვა სიხშირეზე, სრული სტანდარტული ტევადობით და ზოგჯერ ინდუქციით, შეცდომა შეიძლება იყოს 1-3%. რეზონანსული გამოთვლის მეთოდში, რომელიც დაფუძნებულია რხევითი მიკროსქემის რეზონანსული თვისებების გამოყენებაზე, რომელიც წარმოიქმნება გაზომილი ინდუქციით L და საცნობარო სიმძლავრე C, შეცდომა შეიძლება იყოს 2-5%. ასევე, მცირე გაზომვის შეცდომას ემატება გაზომვის დროს გაზომილი მოწყობილობის ტემპერატურის ცვლილება. ჩვენს განვითარებაში ეს შეცდომა მინიმუმამდეა დაყვანილი და ამაში ჩართულია როგორც თავად მოწყობილობა, ასევე შემუშავებული პროგრამული უზრუნველყოფა.

დღესდღეობით, RF მოწყობილობების და მათი სქემების შემუშავებაში კომპიუტერის გამოყენების ტენდენცია სულ უფრო და უფრო იზრდება. ამისთვის გთავაზობთ ჩვენს ინდუქციურ მრიცხველს, რომელიც სტანდარტული USB პორტით კომპიუტერთან ან ლეპტოპთან დაკავშირებისას უზრუნველყოფს გაზომვის შესანიშნავ ხარისხს მინიმალური შეცდომით. გარდა ამისა, დამატებითი ენერგიის წყაროების არარსებობა, რომლებიც გავლენას ახდენენ გაზომვის სიზუსტეზე, უსაფრთხოებაზე კომპიუტერთან მუშაობისას, მუშაობის სიმარტივე, გაანგარიშების ფორმულების სიზუსტე და სწრაფი შედეგები გარანტიას იძლევა გაზომვის ხარისხზე. ასე რომ, გაზომვის დიაპაზონში 1 ngn-დან 10 ng-მდე სიზუსტე აღწევს 0,1%-ს და ეს მიიღწევა გაანგარიშებისას ყოველი 1 ნგ-ის დათვლით.

ჩვენი HENRYTEST მრიცხველის გამოყენება ძალიან მარტივია, თუ დააკავშირებთ თქვენს კომპიუტერს მოწოდებული USB კაბელით და ერთხელ დააინსტალირეთ მოწოდებული პროგრამული უზრუნველყოფა, მაშინ უბრალოდ უნდა დააფიქსიროთ გაზომილი წრედის ორივე ბოლო ჩვენს HENRYTEST მრიცხველში და დააჭიროთ „TEST“ ” ღილაკი კომპიუტერზე. 5 წამში მიიღებთ შედეგს.

სხვადასხვა რადიო აღჭურვილობის წარმოებისა და კონფიგურაციისას ხშირად ჩნდება ინდუქციურობის გაზომვის საჭიროება. თანამედროვე მულტიმეტრების უმეტესობას ან საერთოდ არ აქვს ინდუქციური გაზომვის რეჟიმი, ან არ იძლევა VHF აღჭურვილობაში გამოყენებული მცირე ინდუქციების გაზომვის შესაძლებლობას.

შემოთავაზებული მოწყობილობა საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ ინდუქციურობა ხუთ ქვე დიაპაზონში: 0-1, 0-10, 0-100, 0-1000, 0-10000 μH (იხ. სურათი). ინდუქციური მრიცხველი შეიცავს კვადრატული პულსის გენერატორს (DD1.1, DD1.2), ბუფერულ საფეხურს (DD1.3) და საზომ წრეს (PA1, R7...R11, VD1...VD4). ამ ქვეგანაკვეთებში საჭირო გაზომვის სიზუსტის უზრუნველსაყოფად გამოიყენება კვარცის სიხშირის სტაბილიზაცია. ახალი თაობის CMOS ჩიპის გამოყენებამ უზრუნველყო მოწყობილობის მაღალი ეფექტურობა და გაამარტივა მისი დიზაინი ავტონომიური კვების წყაროს გამოყენების გამო.
მოწყობილობის დაყენებისას, საცნობარო ხვეულები ინდუქციებით, რომლებიც შეესაბამება თითოეული ქვედა დიაპაზონის საშუალო და მაქსიმალურ მასშტაბურ მნიშვნელობას მონაცვლეობით უკავშირდება სოკეტებს X1, X2. ტევადობისა და წინაღობების შერჩევით მიიღწევა საზომი თავის ისრის შესაბამისი გადახრა სასწორის შუამდე ან მის უკიდურეს დაყოფამდე.

ლიტერატურა RADIOAMATOR 8.2000 წ

• მსგავსი სტატიები

შესვლა გამოყენებით:

შემთხვევითი სტატიები

• 05.10.2014

  ეს წინასწარ გამაძლიერებელი მარტივია და აქვს კარგი პარამეტრები. ეს წრე დაფუძნებულია TCA5550-ზე, რომელიც შეიცავს ორმაგ გამაძლიერებელს და გამოსავალს ხმის კონტროლისა და გათანაბრების, ტრიპლერის, ბასის, ხმის, ბალანსისთვის. წრე მოიხმარს ძალიან ცოტა დენს. რეგულატორები უნდა განთავსდეს რაც შეიძლება ახლოს ჩიპთან, რათა შემცირდეს ჩარევა, ჩარევა და ხმაური. ელემენტის ბაზა R1-2-3-4=100 Kohms C3-4=100nF…

• 16.11.2014

  ნახატზე ნაჩვენებია მარტივი 2 ვატიანი გამაძლიერებლის (სტერეო) წრე. წრე ადვილად იკრიბება და აქვს დაბალი ღირებულება. მიწოდების ძაბვა 12 V. დატვირთვის წინააღმდეგობა 8 Ohms. გამაძლიერებლის წრე PCB ნახაზი (სტერეო)

• 20.09.2014

  მისი მნიშვნელობა განსხვავებულია მყარი დისკის სხვადასხვა მოდელებისთვის. მაღალი დონის ფორმატირებისგან განსხვავებით - ტიხრებისა და ფაილური სტრუქტურების შექმნა, დაბალი დონის ფორმატირება ნიშნავს დისკის ზედაპირების ძირითად განლაგებას. ადრეული მოდელის მყარი დისკებისთვის, რომლებიც მიწოდებული იყო სუფთა ზედაპირებით, ასეთი ფორმატირება ქმნის მხოლოდ საინფორმაციო სექტორებს და შეიძლება შესრულდეს მყარი დისკის კონტროლერის მიერ შესაბამისი პროგრამის კონტროლის ქვეშ. ...