Pielikums induktivitātes mērīšanai un tā izmantošanai radioamatieru praksē. Induktivitātes mērīšana ar improvizētiem līdzekļiem Indukcijas mērītājs

Darbības princips ierīci sastāv no magnētiskā uzkrātās enerģijas mērīšanas spoles lauks līdzstrāvas plūsmas laikā caur to.

Piedāvātā ierīce ļauj izmērīt spoles induktivitāte pie trim mērījumu robežām - 30, 300 un 3000 μH ar precizitāti, kas nav sliktāka par 2% no skalas vērtības. Rādījumus neietekmē pašas spoles kapacitāte un tās omiskā pretestība.

K155LA3 (DDI) mikroshēmas 2I-NOT elementi tiek izmantoti, lai saliktu taisnstūra impulsu ģeneratoru, kura atkārtošanās frekvenci nosaka kondensatora C1, C2 vai SZ kapacitāte atkarībā no mērīšanas robežas, ko ieslēdz slēdzis SA1. . Šie impulsi caur vienu no kondensatoriem C4, C5 vai C6 un diodi VD2 tiek piegādāti uz izmērīto spoli Lx, kas savienota ar spailēm XS1 un XS2.

Pēc nākamā impulsa pārtraukšanas pauzes laikā magnētiskā lauka uzkrātās enerģijas dēļ strāva caur spoli turpina plūst tajā pašā virzienā caur diodi VD3, tā mērīšanu veic ar atsevišķu strāvas pastiprinātāju, kas samontēts uz tranzistori T1, T2 un rādītāja ierīce PA1. Kondensators C7 izlīdzina strāvas viļņus. Diode VD1 kalpo, lai piesaistītu spolei piegādāto impulsu līmeni.

Uzstādot ierīci nepieciešams izmantot trīs atsauces spoles ar induktivitāti 30, 300 un 3000 μH, kuras ir pārmaiņus savienotas L1 vietā, un atbilstošais mainīgais rezistors R1, R2 vai R3 iestata instrumenta rādītāju uz maksimālo skalas dalījumu. Skaitītāja darbības laikā pietiek ar kalibrēšanu ar mainīgo rezistoru R4 pie mērīšanas robežas 300 μH, izmantojot spoli L1 un ieslēdzot slēdzi SB1. Mikroshēma tiek darbināta no jebkura avota ar spriegumu 4,5 - 5 V.

Katra akumulatora strāvas patēriņš ir 6 mA. Jums nav jāsamontē strāvas pastiprinātājs miliampermetram, bet paralēli kondensatoram C7 pievienojiet mikroampermetru ar skalu 50 μA un iekšējo pretestību 2000 omi. Induktivitāte L1 var būt salikta, bet tad atsevišķas spoles jānovieto savstarpēji perpendikulāri vai pēc iespējas tālāk viena no otras. Uzstādīšanas ērtībai visi savienojošie vadi ir aprīkoti ar spraudņiem, un atbilstošās ligzdas ir uzstādītas uz dēļiem.

Iespiedshēmu plates

Skaitītāju dēlis. Skats no diriģentiem

Skaitītāju dēlis. Skats no daļām

Radio Amators 2009 Nr.1

Ārzemju radioamatieru žurnālā tika publicētas divas induktivitātes mērīšanas ierīču diagrammas. Ņemot vērā, ka kopš 1991. gada šis žurnāls netiek piegādāts NVS, izmantojot sistēmu Soyuzpechat, un shēmas ir viegli atkārtojamas, ieteicams īsi iepazīstināt ar tām žurnāla lasītājus. Esmu pārliecināts, ka diagrammas praktiski interesē radioamatierus.

1. att. Induktivitātes mērīšanas ierīces diagramma

Daudzos radioamatieru praktiskās darbības gadījumos viņiem ir interesanti un dažos gadījumos arī nepieciešams izmērīt induktoru vai līdzīgu radio komponentu induktivitāti, ko viņi vēlētos izmantot savās konstrukcijās. Lielākajā daļā gadījumu vienkāršas rūpnieciskās ierīces šiem mērķiem nav pieejamas, un sarežģītas un attiecīgi dārgas nav pieejamas plašam radioamatieru lokam. Abos gadījumos induktivitāti parasti mēra, izmantojot netiešo metodi. Tas tiek pārveidots par pastāvīgu spriegumu, kas ir “ekvivalents” tam, kā tas ir izdarīts shēmā 1. attēlā, vai par frekvences atkarīgu impulsa spriegumu - 3. att. Ķēdes galvenais oscilators ir izgatavots uz elementa IC2-A (1. att.). Kā IC2 tika izmantota CD4584 tipa mikroshēma, kas satur sešus Schmitt trigerus. Šī mikroshēma ir atrodama radio tirgū, taču, diemžēl, tā pašlaik mūsu valstī nav ļoti izplatīta. Ja rodas grūtības ar tā iegādi, ieteicams mēģināt izmantot vietējo 1564TL2 mikroshēmu vai importēto 54NS14. K561TL1 mikroshēmas (1561TL1, 564TL1) ir ļoti izplatītas, taču tās ir mazāk “ietilpīgas” Schmitt trigeru skaita ziņā vienā iepakojumā - tās ir tikai četras. Jums būs jāizmanto divi šo mikroshēmu korpusi. IC2-B-IC2-D mikroshēmu ieejas un izejas ir paralēlas. Tas tika darīts, lai palielinātu galvenā oscilatora jaudu, jo tas ir noslogots ar zemas pretestības induktivitāti Lk un rezistoru R2. Izmērītā induktivitāte ir savienota ar spaiļu bloka K3 kontaktiem 1-2. Caur rezistoru RЗ spriegums no induktora Lk tiek piegādāts uz invertoru pāra IC2-E un IC2-F ieeju. Pēdējā no šiem invertoriem izeja ir savienota ar integrācijas shēmu R4C2. Šī ķēde izlīdzina IC2-F izejas sprieguma viļņus tā, ka pie izejas bloka K2 tapām 1-2 mēs iegūstam gandrīz līdzstrāvas spriegumu. Šim blokam (K2) ir pievienots jebkurš augstas pretestības voltmetrs, piemēram, radioamatieru testeris DT830-B. 9 V spriegums, kas nodrošina visu ierīci, tiek piegādāts blokam K1. Pēc tam to stabilizē pie 5 V ar 78L05 tipa IC1. Praksē ir iespējams izmantot cita veida stabilizatorus, kuriem ir nedaudz augstāks izejas spriegums, piemēram, 7806 vai 7808.

Raksta autori uzskatīja par piemērotu nedaudz palielināt kondensatora C2 apakšējās plāksnes potenciālu ķēdē attiecībā pret ķēdes korpusu, tuvinot to kondensatora C2 augšējās plāksnes potenciālam. Šim nolūkam tiek izmantots potenciometrs R2 un sprieguma dalītājs R5R6.

Tagad daži vārdi par induktivitātes mērītāja parametriem. Ierīce ir paredzēta induktivitātes mērīšanai diapazonā no 200 µH līdz 5 mH. Gadījumā, ja radioamatierim ir jāmēra induktivitāte, kas nedaudz atšķiras no noteiktā diapazona, šāda iespēja, protams, pastāv. Pietiek, ja jūsu piedāvājumā ir vairāki induktori ar iepriekš izmērītiem parametriem. Piemēram, ja induktivitāte ir 200 μH, jūs varat savienot ar to virknē testa induktivitātes līdz 200 μH un izmērīt kopējo induktivitāti. Tad no iegūtā mērījuma rezultāta atņemot 200 μH, noskaidrojam nezināmās mazās induktivitātes vērtību. Ja tiek pieņemts, ka izmērītās induktivitātes paredzamā vērtība ir lielāka par 5 mH, tad mērījumu laikā paralēli pārbaudāmajai ir jāpievieno kalibrēšanas induktors, piemēram, ar vērtību 5 mH. Mērījumu rezultāts būs mazāks par 5 mH, un no tā būs jāaprēķina pārbaudāmās induktivitātes vērtība. Ir zināms, ka divu virknē vai paralēli savienotu induktoru kopējā induktivitāte mainās tāpat kā savienojot rezistorus. Šo aprakstītā induktivitātes mērītāja mērījumu diapazona “paplašināšanas” principu var un vajadzētu izmantot praksē. Regulējot ierīci, potenciometrs P1 sasniedz 500 mV rādījumu uz DMM testera, ja īssavienojuma blokam ir pievienota iepriekš izmērīta un izvēlēta induktivitāte 5 mH. Ja ierīcei ir pievienota 1 mH induktivitāte, DMM rādīs 100 mV. Potenciometrs P2 iestata ierīces izejas spriegumu, ko mēra ar DMM, uz 0 V, ja aizverat K3 tapas 1-2.

2. att. Iespiedshēmas plate

2. attēlā parādīts ierīces iespiedshēmas plates rasējums un detaļu atrašanās vieta uz tās. Gadījumā, ja radioamatieris nevar iegādāties CD4584 tipa mikroshēmu vai eksperimentēt ar šīs mikroshēmas nomaiņu, viņam vēlams izveidot induktivitātes mērītāja ķēdi atbilstoši 3. att.

3. att. Induktivitātes mērītāja ķēde

Lai strādātu ar šo ķēdi, jums būs nepieciešams frekvences mērītājs - frekvences mērītājs. Šī ierīce nav tik trūcīga, jo daudzi radio amatieri iepriekš bija ieinteresēti kombinētu ierīču izgatavošanā, kuru pamatā ir elektroniskie pulksteņi. Man kā retums glabājas kombinēta ierīce - pulkstenis / frekvences mērītājs / impulsu skaitītājs / frekvences mērītājs radio uztvērēja ievades signālam, kas balstīts uz lokālā oscilatora frekvenci. Un “kombaina” izmērs nepārsniedz divas cigarešu paciņas! Tiesa, neņemot vērā strāvas avotu. 3. attēlā redzamajā shēmā uz NE555 tipa IC1 mikroshēmas ir izveidots stabils multivibrators. Shēma ir ārkārtīgi vienkārša. Izmērītās induktivitātes diapazons ir no 500 μH līdz 10 mH. Ieejas barošanas spriegums var būt, piemēram, 9...12 V. Tas tiek stabilizēts ar 78L05 tipa IC2 mikroshēmu 5 V līmenī. Izmērītā induktivitāte Lk ir savienota ar spailēm 1-2 K1. Jo lielāka ir induktivitātes vērtība, jo zemāka ir IC1 svārstību frekvence. Ja pievienojat induktivitāti 500 μH, tad ģeneratora frekvence jāiestata, noregulējot P1 uz 200 kHz. Jāņem vērā, ka ģenerēšanas frekvencēm virs 200 kHz pasliktinās ierīces darbības linearitāte (precizitāte). Ja izmērītā induktivitāte ir pievienota ierīcei, tad tās vērtību aprēķina pēc formulas:

L = 200 kHz/f (izmērīts) x 500 µH.

Tā, piemēram, ja frekvences mērītājs uzrādīja 27 kHz frekvenci, savienojot ķēdē nezināmu induktivitāti, tad tā aprēķinātā vērtība būs šāda:

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

Vidējā mērījumu kļūda norādītajā induktivitātes diapazonā ar kvalitatīvu ķēdes konfigurāciju nepārsniedz 4%.

4. att. Iespiedshēmas plate

4. attēlā parādīts ierīces iespiedshēmas plates rasējums un radio komponentu atrašanās vieta uz tās.

Literatūra
1. Pripravek pro mereni indukcnosti // Amaterske RADIO. - 2008. - Nr.7. - S.15-16.

E.L. Jakovļevs, Užgoroda

Radioamatieru praksē bieži vien ir nepieciešams izmērīt kondensatora kapacitāti vai spoles induktivitāti. Tas jo īpaši attiecas uz SMD komponentiem, kuriem nav marķējumu. Daudziem multimetriem ir kapacitātes mērīšanas funkcija, taču, mērot mazas kapacitātes, no dažiem līdz desmitiem pF, kļūda parasti ir nepieņemami liela.

Ne visi multimetri var izmērīt induktivitāti, un, līdzīgi, vairumā gadījumu kļūda, mērot mazas induktivitātes, ir diezgan liela. Protams, ir precīzi vektoru LC skaitītāji, taču to izmaksas sākas no 150 USD. Summa krievu radioamatieram nav maza, īpaši ņemot vērā, ka ikdienā šāda iekārta nav nepieciešama.

Ir risinājums - salikt LC skaitītāju ar savām rokām. Tālajā 2004. gadā es izstrādāju un izgatavoju šādu ierīci. Tās apraksts publicēts Radio žurnālā Nr.7, 2004. Vairāk nekā 10 gadus šis LC skaitītājs pildīja savas funkcijas pareizi, bet pēc tam indikators pievīla. Ierīce izmantoja lētāko un izstrādes laikā pieejamo KO-4B tipa LCD indikatoru. Pašlaik tas vairs netiek ražots, un to gandrīz nav iespējams atrast.

Tāpēc es nolēmu salikt jaunu LC skaitītāja versiju, izmantojot modernu elementu bāzi. Ierīces darbības princips paliek nemainīgs, tā pamatā ir kondensatora elektriskajā laukā uzkrātās enerģijas un spoles magnētiskā lauka mērīšana. Veicot mērījumus, jums nav jāmanipulē ar vadības ierīcēm, jums vienkārši jāpievieno mēramais elements un jānolasa indikatora rādījumi.

Ierīces shematiskā shēma ir parādīta attēlā. Tagad Arduino plates izmaksas ir gandrīz vienādas ar tai uzstādītā kontrollera izmaksām, tāpēc par pamatu izmantoju Arduino-Pro-Mini plati. Šādas plates ir pieejamas divās versijās – ar barošanas spriegumu 3,3 V un kvarca pie 8 MHz, kā arī 5 V un 16 MHz. Šajā gadījumā ir piemērota tikai otrā versija - 5 V, 16 MHz. Indikators ir viens no mūsdienās visizplatītākajiem, WH1602A no Winstar vai tā ekvivalents. Tajā ir divas rindiņas ar 16 rakstzīmēm.

Lai vienkāršotu shēmu un dizainu, es izmantoju viena barošanas darbības pastiprinātāju MCP6002, kas ļauj strādāt ar sprieguma līmeņiem no nulles līdz barošanas spriegumam gan ieejā, gan izejā. Angļu valodas avotos to sauc par “Rail-to-Rail Input/Output”. Iespējama nomaiņa MCP6001, AD8541, AD8542 un citi, ar minimālu strāvas patēriņu, kas spēj darboties no unipolāra 5 V avota. Meklējot izmantojiet atslēgas vārdus “rail-to-rail input output”.

Ja korpusā ir vairāk nekā viens operētājsistēmu pastiprinātājs, visu neizmantoto pastiprinātāju negatīvās ieejas ir jāpievieno zemei, bet pozitīvās ieejas +5 voltu barošanai.

Mērīšanas ķēde ar nelielām izmaiņām ir ņemta no ierīces pirmās versijas. Mērīšanas princips ir šāds. Kvadrātviļņu aizraujošais sprieguma signāls no Arduino tapas D10 (mikrokontrollera ports PB1) tiek piegādāts ķēdes mērīšanas daļai. Pozitīvā pusviļņa laikā izmērītais kondensators tiek uzlādēts caur rezistoru R1 un diodi VD4, un negatīvā pusviļņa laikā tas tiek izlādēts caur R1 un VD3. Vidējā izlādes strāva, kas ir proporcionāla izmērītajai kapacitātei, tiek pārveidota par spriegumu, izmantojot darbības pastiprinātāju DA1. Kondensatori C1 un C2 izlīdzina tā viļņus.

Mērot induktivitāti pozitīva pusviļņa laikā, strāva spolē palielinās līdz vērtībai, ko nosaka rezistora R2 vērtība, un negatīva pusviļņa laikā strāva, ko rada pašinduktīvā emf caur VD2 un R3, R4. tiek piegādāts arī ieejai DA1. Tādējādi pie nemainīga barošanas sprieguma un signāla frekvences spriegums pie op-amp izejas ir tieši proporcionāls izmērītajai kapacitātei vai induktivitātei.

Bet tas ir taisnība tikai tad, ja kapacitāti izdodas pilnībā uzlādēt pusi aizraujošā sprieguma perioda un pilnībā izlādēt otrajā pusē. Tas pats attiecas uz induktivitāti. Strāvai tajā jābūt laikam, lai palielinātu līdz maksimālajai vērtībai un nokristu līdz nullei. To nodrošina atbilstoša R1...R4 reitingu izvēle un ierosinošā sprieguma frekvence.

Spriegums, kas ir proporcionāls izmērītajai vērtībai no operētājsistēmas pastiprinātāja izejas caur filtru R9, C4, tiek piegādāts mikrokontrollera iebūvētajam 10 bitu ADC - Arduino kontaktam A1 (kontrollera ports PC1). Indikatorā tiek parādīta aprēķinātā induktivitātes vai kapacitātes vērtība. Poga SB1 tiek izmantota programmatūras nulles korekcijai, kas kompensē darbības pastiprinātāja sākotnējo nulles nobīdi, kā arī spaiļu un slēdža SA1 kapacitāti un induktivitāti.

Lai palielinātu precizitāti, ierīcei ir 9 mērījumu diapazoni. Aizraujošā sprieguma frekvence pirmajā diapazonā ir 1 MHz. Šajā frekvencē tiek mērīta kapacitāte līdz ~ 90 pF un induktivitāte līdz ~ 90 μH. Katrā nākamajā diapazonā frekvence samazinās attiecīgi 4 reizes, mērījumu robeža palielinās par tādu pašu daudzumu. Diapazonā 9 frekvence ir aptuveni 15 Hz, kas nodrošina kapacitātes mērījumus līdz ~ 5 μF un induktivitāti līdz ~ 5 H. Vēlamais diapazons tiek atlasīts automātiski, un pēc strāvas ieslēgšanas mērījums sākas no diapazona 9.

Diapazonu pārslēgšanas procesa laikā indikatora apakšējā rindā tiek parādīts aizraujošā sprieguma frekvence un ADC pārveidošanas rezultāts. Šī ir atsauces informācija, kas var palīdzēt novērtēt parametru mērījumu pareizību. Dažas sekundes pēc rādījumu stabilizēšanās šī indikatora līnija tiek notīrīta, lai nenovērstu lietotāja uzmanību.

Mērījumu rezultāts tiek parādīts augšējā rindā. Izmērītā sprieguma vērtība no operētājsistēmas pastiprinātāja izejas tiek interpretēta kā kapacitāte vai induktivitāte atkarībā no slēdža SA1 stāvokļa.

Sprieguma regulatoram, kas uzstādīts uz Arduino plates, ir ļoti maza jauda. Lai to nepārslogotu, indikatora fona apgaismojuma strāva tiek piegādāta caur rezistoru R11 tieši no ierīces barošanas avota. Kā barošanas avots tiek izmantots stabilizēts 9...12 V tīkla adapteris ar pieļaujamo slodzes strāvu vismaz 100 mA. VD6 diode aizsargā ierīci no kļūdaina savienojuma ar barošanas avotu ar apgrieztu polaritāti. Rezistora R11 vērtību nosaka indikatora fona apgaismojuma gaismas diožu strāva, t.i. nepieciešamo tā mirdzuma spilgtumu.

Mērvienība ir uzstādīta uz iespiedshēmas plates, kuras izmēri ir 40x18 mm. Tās zīmējums ir parādīts attēlā. Visi fiksētie rezistori un kondensatori ir virsmas montāžas iepakojumos ar izmēru 1206. Kondensatori C1 un C2 sastāv no diviem paralēli savienotiem 22 µF. Diodes VD1...VD4 - augstfrekvences ar Šotkija barjeru. Trimmera rezistori R3, R5 un R10 ir maza izmēra SP3-19 tipa vai to importētie analogi. DA1 tipa MCP6002 SOIC iepakojumā.

Tvertņu C1, C2 nominālvērtību nevajadzētu samazināt. SA1 pārslēgšanas slēdzim jābūt mazam un ar minimālu kapacitāti starp kontaktiem.

Arduino plate, mērīšanas bloka plate un indikators ir uzstādīti uz galvenās plates. Tajā ir arī kontrasta regulators R10, diode VD6, rezistors R11, kondensatori C5, C6, strāvas kontaktligzda un kalibrēšanas poga SB1. Indikators un kondensatori ir uzstādīti apdrukāto vadītāju pusē, viss pārējais ir uzstādīts pretējā pusē.

Tas viss ir ievietots korpusā, kura izmēri ir 120x45x35 mm, lodēti no folijas getinax. Mērāmā elementa un SA1 slēdža savienošanas spailes ir uzstādītas tieši uz korpusa. Vadītājiem uz SA1 un ievades spailēm jābūt pēc iespējas īsākiem.

Programma kontrolierim ir uzrakstīta C valodā CodeVisionAVR v2.05.0 vidē. Nav nepieciešams programmēt Arduino patentētā vidē. Jūs varat ielādēt jebkuru HEX failu kontrolierī bez programmētāja, izmantojot programmu XLoader. Taču Arduino-Pro-Mini platei nav USB-COM pārveidotāja, tāpēc programmēšanai būs jāizmanto ārējais pārveidotājs. Tas nav dārgi, un nākotnē šāds pārveidotājs jums būs noderīgs. Tāpēc es iesaku pasūtīt Aliexpress kopā ar Arduino-Pro-Mini plati (5 V, 16 mHz) un USB-COM moduli tā programmēšanai.

Lejupielādējiet programmu no vietnes http://russemotto.com/xloader/ vai no saites šīs lapas beigās no manas vietnes un instalējiet to. Darbs ar programmu ir vienkāršs un intuitīvs. Jums jāizvēlas dēļa veids - Nano (ATmega328) un virtuālā COM porta numurs. Bodu pārraides ātrums 57600 tiks iestatīts automātiski; tas nav jāmaina. Pēc tam mēs norādām ceļu uz HEX programmaparatūras failu, kas atrodas projekta mapē “Exe”: ...\Exe\lcmeter_2.hex. Jums nav jāuztraucas par FUSE bitiem, tie jau ir iestatīti un nav iespējas tos sabojāt. Pēc tam noklikšķiniet uz pogas Augšupielādēt un pagaidiet dažas sekundes, līdz lejupielāde ir pabeigta.

Protams, vispirms USB-COM modulis ir jāpievieno datora USB portam un tam ir jāinstalē draiveris, lai sistēmā tiktu definēts virtuālais COM ports. Arduino plates programmēšanas galvenei jābūt savienotai ar atbilstošajām USB-COM moduļa plates tapām. Programmēšanas laikā platei nav jāpiegādā ārējais barošanas avots, tas to saņems no datora USB porta.

Lai iestatītu LC skaitītāju, ierīces mērīšanas diapazonā ir jāizvēlas vairākas spoles un kondensatori, kuriem ir minimālā nominālā pielaide. Ja iespējams, to precīzās vērtības jāmēra, izmantojot rūpniecisko LC mērītāju. Ņemot vērā, ka skala ir lineāra, principā pietiek ar vienu kondensatoru un vienu spoli. Bet labāk ir kontrolēt visu diapazonu. Kā modeļa spoles ir piemērotas DM un DP tipa droseles.

Mēs uzstādām rezistoru R3 un R5 slīdņus vidējā stāvoklī. Mēs pārvietojam SA1 uz kapacitātes mērīšanas pozīciju, piegādājam ierīci ar strāvu (nekas nav pievienots spailēm) un uzraugām ADC konversijas rezultātu ar frekvenci 1 MHz. Šī informācija tiek parādīta indikatora apakšējā rindā. To nedrīkst būt mazāk par 15 un ne vairāk kā 30.

Pēc dažām sekundēm augšējā rindā parādīsies izmērītā kapacitātes vērtība. Ja tas atšķiras no 0,0 pF, nospiediet nulles korekcijas pogu un vēlreiz pagaidiet dažas sekundes.

Pēc tam mēs pievienojam standarta kapacitāti ieejas spailēm un, pagriežot R5 slīdni, pārliecināmies, ka rādījumi atbilst patiesajai kapacitātes vērtībai. Optimāli ir ņemt kapacitāti ar nominālo vērtību diapazonā no 4700...5100 pF.

Tad pie spailēm pievienojam kondensatoru ar jaudu 2...3 pF un kontrolējam tā kapacitātes mērīšanas precizitāti. Ja izmērītā vērtība ir mazāka par patieso vērtību par vairāk nekā 0,5...1 pF, operētājsistēmas pastiprinātāja nulles nobīde ir jāpalielina. Lai to izdarītu, mēs samazinām rezistora R7 vērtību. Spriegumam pie op-amp izejas un ADC rezultātam vajadzētu palielināties. Ja tiek izmantots sliežu ceļu ievades/izejas darbības pastiprinātājs, pietiek ar aptuveni 100 mV nulles nobīdi, kas atbilst ADC konversijas rezultātam aptuveni 20 (ieejas spailēm nav pievienots nekas).

Mans R7 reitings izrādījās 47 kOhm, un ADC rezultāts ir 18...20.

Kalibrējot, pievērsiet uzmanību ADC konversijas rezultātam, kas tiek parādīts indikatora apakšējā rindā. Šādas vērtības kapacitāti ieteicams izmantot kā atsauci, lai ADC rezultāts būtu pēc iespējas tuvāks mērījumu augšējai robežai šajā diapazonā. Ierīce pārslēdzas uz nākamo diapazonu, kad ADC rezultāts pārsniedz 900. Tādējādi, lai sasniegtu augstāko iespējamo mērījumu precizitāti, kalibrēšana jāveic, izmantojot atsauces kapacitāti, kurai ADC vērtība ir diapazonā no 700...850.

Pēc tam ir jāpārbauda viss diapazons un nepieciešamības gadījumā jāprecizē R5 dzinēja pozīcija, panākot precizitāti, kas nav sliktāka par +/- 2...3%.

Kad ierīce ir konfigurēta kapacitātes mērīšanas režīmā, jums vajadzētu pārvietot SA1 uz apakšējo pozīciju saskaņā ar shēmu, īssavienojiet ieejas ligzdas un nospiediet SB1. Pēc nulles korekcijas pie ieejas tiek pievienota atsauces spole un rezistors R3 iestata nepieciešamos rādījumus. Maznozīmīgā cipara cena ir 0,1 μH. Ja vēlamos rādījumus nevar sasniegt, R4 vērtība ir jāmaina.

Jācenšas panākt, lai R2 un summa (R3+R4) atšķirtos ne vairāk kā par 20%. Šis iestatījums nodrošinās aptuveni vienādu laika konstanti spoles “uzlādēšanai” un “izlādēšanai” un attiecīgi minimālo mērījumu kļūdu.

Visu šo faktoru rezultātā instrumenta rādījumi, mērot dažu spoļu induktivitāti, var būtiski atšķirties no tā, ko rādīs LC vektormērs. Šeit jāņem vērā mērīšanas principa īpatnības. Spolēm bez serdes, atvērtām magnētiskajām shēmām un feromagnētiskajām magnētiskajām shēmām ar spraugu mērījumu precizitāte ir diezgan apmierinoša, ja spoles aktīvā pretestība nepārsniedz 20...30 Omi. Tas nozīmē, ka visu RF spoļu, droseles, transformatoru komutācijas barošanas avotu induktivitāte utt. var izmērīt diezgan precīzi.

Bet, mērot induktivitāti maza izmēra spolēm ar lielu plānu stieples apgriezienu skaitu un slēgtu magnētisko ķēdi bez spraugas, īpaši izgatavotas no transformatora tērauda, ​​būs liela kļūda. Bet reālā ķēdē spoles darbības apstākļi var neatbilst ideālam, kas tiek nodrošināts, mērot sarežģītu pretestību. Tāpēc joprojām nav zināms, kura instrumenta rādījumi būs tuvāki realitātei.

Radioamatieriem, kas iesaistīti HF ierīču un to shēmu izstrādē, bieži vien uzstādot induktorus, transformatora tinumus, droseles, dažādas shēmas ar vienreizējiem parametriem utt., nepieciešama ierīce, kas ļauj precīzi un ar minimālu kļūdu izmērīt induktivitāti.
Mēs piedāvājam jums HENRYTEST induktivitātes mērītāju.

Šī ierīce ir īpaši izstrādāta radioamatieriem un speciālistiem. Tomēr lietošanas vienkāršība ļaus pat iesācējiem iegūt izcilus mērījumu rezultātus. Augsta mērījumu kvalitāte tiek panākta ar individuālu kalibrēšanu un oriģinālo iekšējo programmatūru, kas samazina mērījumu kļūdu līdz 1/1000.

Pašlaik ir daudz dažādu frekvenču mērītāju un elektronisko svaru izstrādes. Gadu gaitā radioamatieri un profesionāļi ir novērojuši to attīstību no apjomīgas un enerģiju patērējošas vienības, izmantojot stingru loģiku, līdz kompaktām, ekonomiskām ierīcēm, kas samontētas uz mikrokontrolleriem. Tajā pašā laikā būtībā lielākā daļa no tiem ir diezgan līdzīgi pēc konstrukcijas un atšķiras tikai ar to mikrokontrolleru nosaukumu, no kuriem tie tika salikti.

Tādējādi viena no populārākajām izstrādes tēmām ir dažādas skaitītāju kombinācijas induktivitātei (henrimetrs), kapacitātei (faradimetrs), pretestībai (ommetrs) un frekvencei (frekvences mērītājs). Tomēr lielākajai daļai induktivitātes mērītāju, pat tiem, kas izgatavoti uz mikrokontrolleriem, joprojām ir zināma mērījumu kļūda, kas saistīta gan ar mērīšanas metodi, gan ierīces kvalitāti.

Atstājot ierīces izgatavošanu un sastāvdaļas uz izstrādātāja sirdsapziņas, mēs izcelsim vairākas induktivitātes mērīšanas metodes. Tik bieži izmanto salīdzinoši lielu induktivitātes mērīšanai (no 0,1 līdz 1000 H), metode “voltmetrs - ampērmetrs” dod kļūdu 2–3%. Izmantojot tilta aprēķina metodi, ar maiņstrāvas mērīšanas tiltu dažādās frekvencēs komplektā ar standarta kapacitāti un dažreiz arī induktivitāti, kļūda var būt 1-3%. Rezonanses aprēķina metodē, pamatojoties uz izmērītās induktivitātes L un atsauces kapacitātes C veidotās svārstību ķēdes rezonanses īpašību izmantošanu, kļūda var būt 2-5%. Tāpat nelielu mērījumu kļūdu pievieno mērīšanas ierīces temperatūras maiņa mērīšanas laikā. Mūsu izstrādē šī kļūda ir samazināta līdz minimumam, un tajā ir iesaistīta gan pati ierīce, gan izstrādātā programmatūra.

Mūsdienās tendence izmantot datoru RF ierīču un to shēmu izstrādē uzņem apgriezienus. Šim nolūkam mēs piedāvājam mūsu induktivitātes mērītāju, kas, pieslēgts caur standarta USB portu datoram vai portatīvajam datoram, nodrošina izcilu mērījumu kvalitāti ar minimālu kļūdu. Turklāt mērījumu kvalitāti garantē papildu barošanas avotu trūkums, kas ietekmē mērījumu precizitāti, drošību darbā ar datoru, darbības vienkāršību, aprēķinu formulu precizitāti un ātrus rezultātus. Tātad mērījumu diapazonā no 1 ngn līdz 10 ng precizitāte sasniedz 0,1%, un tas tiek panākts, aprēķina laikā skaitot katru 1 ng.

Mūsu HENRYTEST mērītāja lietošana ir ļoti vienkārša, pievienojot to datoram ar komplektācijā iekļauto USB kabeli un iepriekš vienu reizi instalējot komplektācijā iekļauto programmatūru, tad jums tikai jānofiksē abi mērītās ķēdes gali mūsu HENRYTEST skaitītājā un jānospiež "TESTS". ” pogu datorā. 5 sekunžu laikā jūs saņemsit rezultātu.

Ražojot un konfigurējot dažādas radioiekārtas, bieži vien ir jāmēra induktivitāte. Lielākajai daļai mūsdienu multimetru vai nu vispār nav induktivitātes mērīšanas režīma, vai arī tie nenodrošina iespēju izmērīt mazas induktivitātes, ko izmanto VHF iekārtās.

Piedāvātā ierīce ļauj izmērīt induktivitāti piecos apakšdiapazonos: 0-1, 0-10, 0-100, 0-1000, 0-10000 μH (sk. attēlu). Induktivitātes mērītājā ir kvadrātveida impulsu ģenerators (DD1.1, DD1.2), bufera stadija (DD1.3) un mērīšanas ķēde (PA1, R7...R11, VD1...VD4). Lai nodrošinātu nepieciešamo mērījumu precizitāti šajos apakšdiapazonos, tiek izmantota kvarca frekvences stabilizācija. Jaunās paaudzes CMOS mikroshēmas izmantošana nodrošināja augstu ierīces efektivitāti un vienkāršoja tās dizainu, pateicoties autonomā barošanas avota izmantošanai.
Uzstādot ierīci, ligzdām X1, X2 pārmaiņus pievieno atsauces spoles ar induktivitāti, kas atbilst katras apakšdiapazona vidējai un maksimālajai skalas vērtībai. Izvēloties kapacitātes un pretestības, tiek panākta atbilstoša mērīšanas galviņas bultiņas novirze līdz skalas vidum vai tās galējam sadalījumam.

Literatūra RADIOAMATORS 8.2000

• Līdzīgi raksti

Piesakieties, izmantojot:

Nejauši raksti

• 05.10.2014

  Šis priekšpastiprinātājs ir vienkāršs un tam ir labi parametri. Šī shēma ir balstīta uz TCA5550, kas satur dubulto pastiprinātāju un izejas skaļuma kontrolei un izlīdzināšanai, augsto toņu, basu, skaļuma, balansa. Ķēde patērē ļoti maz strāvas. Regulatoriem jābūt novietotiem pēc iespējas tuvāk mikroshēmai, lai samazinātu traucējumus, traucējumus un troksni. Elementa pamatne R1-2-3-4=100 Kohmi C3-4=100nF…

• 16.11.2014

  Attēlā parādīta vienkārša 2 vatu pastiprinātāja (stereo) shēma. Ķēde ir viegli montējama un tai ir zemas izmaksas. Barošanas spriegums 12 V. Slodzes pretestība 8 omi. Pastiprinātāja shēmas PCB zīmējums (stereo)

• 20.09.2014

  Tā nozīme dažādiem cieto disku modeļiem ir atšķirīga. Atšķirībā no augsta līmeņa formatēšanas - nodalījumu un failu struktūru izveides, zema līmeņa formatēšana nozīmē diska virsmu pamata izkārtojumu. Agrīnā modeļa cietajiem diskiem, kas tika piegādāti ar tīrām virsmām, šāda formatēšana rada tikai informācijas sektorus, un to var veikt cietā diska kontrolleris atbilstošas ​​programmas vadībā. ...