Измеритель емкости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

Оксидные конденсаторы обладают неприятным свойством терять емкость - "высыхать", что является одной из основных причин отказов радиоаппаратуры, находящейся в длительной эксплуатации. Предлагаю схему прибора для измерения емкости конденсаторов. Прибор позволяет измерять емкость на пяти поддиапазонах:

• 1. 0,1...3,1 ±0,1 мкф;
• 2. 1,0...31 ±1 мкф;
• 3. 3.10...310 ±10мкФ;
• 4. 4. 100...3100 ±100мкФ;
• 5. 5.1000...31000 ±1000мкФ.

Принципиальная схема приведена на рис.1. На транзисторе VT1 и микросхеме DD1 собран генератор эталонных частот. Генератор работает постоянно, и при высоком уровне на выводе 10 DD1.4 импульсы эталонной частоты поступают на пятиразрядный двоичный счетчик DD5, DD6, DD4.2. Информация о количестве поступивших на вход счетчика (вывод 11) DD5.1 импульсов отображается светодиодами VD2...VD6 в двоичном коде.

(нажмите для увеличения)

На элементах DD2 и DD3.1 собран второй генератор, импульсная последовательность которого формируется с участием конденсатора Сх, емкость которого необходимо измерить. Высокий уровень на выводе 5 DD2.3 разрешает его работу.

На VT2, DD3.2, DD3.3, DD3.4 собран генератор импульсов индикации. В течение одного периода собственных колебаний этого генератора информация на счетчик не поступает, счетчик индицирует свое состояние, светодиод VD1 "Измерение" погашен.

В качестве переключателя режима измерение/индикация используется RS-триггер DD4.1. Переключается триггер по входу R импульсами с генератора индикации, по входу S - импульсами с генератора Сх. Временные диаграммы работы схемы приведены на рис.2.

В зависимости от предполагаемой емкости Сх, переключателем SA1 выбирается определенная частота генерации, подстраиваемая резисторами R2...R6. Если емкость Сц точно равна верхнему пределу измерений на любом из поддиапазонов, то количество импульсов, поступивших на счетчик, должно быть равно 31 (полная емкость счетчика). При меньшем значении Сх количество импульсов, поступивших на счетчик, будет соответственно меньше.

Пусть измерение ведется на 5-м поддиапазоне. Светодиоды высветили код 1, 4,16. В этом случае емкость определяется так:

Сх=(1+4+16)x1000=21000 (мкФ).

Погрешность измерения на этом поддиапазоне составляет ±1000 мкф. Если данная точность недостаточна, необходимо провести еще одно измерение на 4-м поддиапазоне. В этом случае счетчик будет работать с переполнением:

21000:3100=6 и 24 в остатке (31 100 - шаг измерения на 4-м поддиапазоне). Остаток будет высвечен числами 8, 16.

Сх=(31x6+8+16)x100=21000±100(мкФ).

Если нет ошибок в монтаже, настройка прибора сводится к его калибровке. Начинать нужно с 5-го поддиапазона.

Сначала надо подключить к гнездам Сх конденсатор емкостью в несколько десятков тысяч микрофарад. Его лучше составить из нескольких конденсаторов, включенных параллельно. Вместо подстроечного резистора R2, временно впаять переменный с номиналом 100...200 кОм и добиться показаний счетчика, соответствующих емкости подключенного конденсатора. Измерить сопротивление резистора и заменить его последовательно соединенными постоянным и подстроечным (величина подстроечного должна быть примерно 1/3 необходимого номинала). Уточнить величину подстроенного резистора подключением С„ других номиналов.

Данные операции следует проделать на остальных поддипазонах. Время индикации устанавливается подбором R13.

Для четкой работы прибора необходим хороший источник питания, в котором емкость фильтрующего конденсатора в выпрямителе после диодного моста должна быть не менее 2000 мкФ. Хорошие результаты получаются если в стабилизаторе использовать микросхемы серии 142.

Рисунок печатной платы приведен со стороны печатных проводников (рис.3). Перемычки помечены штриховой линией. Детали расположены с противоположной стороны платы, значком "х" помечены выводы деталей, припаянные к общему проводу, разводка которого не приведена. В приборе использованы микросхемы серии 155, применение менее энергоемких серий нежелательно. Это потребует переработки схемы. Транзисторы - КТ315, светодиоды - АЛ102, АЛ307.

При разработке прибора основным критерием была простота. Двоичные счетчики можно заменить десятичными на ИМС К155ИЕ2, дополнив их соответствующими дешифраторами и индикаторами, но конструкция заметно усложнится. С1, С2 - К52, К53; С3, С4, С5 - МБМ, К73, KM [3]. Остальные детали - любого типа с допуском ±20%. SA1 - галетный или П2К. На свободных местах платы установлены С1...С4, R2...R6. Из разводка не приведена, так как они могут иметь иные размеры, чем у автора. Светодиоды впаиваются так, чтобы при установке платы они выступали на лицевой панели. В качестве гнезд для С использованы одиночные розетки от разъемов ШР.

Литература

1. Конструкции советских и чехословацких радиолюбителей. - М.: Радио и связь, 1987.
2. Овечкин М.А. Любительские телевизионные игры. - М.: Радио и связь, 1985.
3. В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып.109.-М.: Патриот, 1991.
4. Мальцев Л.А. и др. Основы цифровой техники. - М.: Радио и связь, 1987.

Автор:В.Календо, г.Минск; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Повышение эффективности квантовых точечных солнечных элементов PbS 14.06.2024 Новейшее исследование в области солнечных технологий представляет собой значимый прорыв в области повышения эффективности квантовых точечных солнечных элементов PbS. Этот метод, основанный на использовании импульсного света, предлагает обещающие перспективы для упрощения производства и расширения применения этих элементов. Исследовательская группа из Института науки и технологий Тегу Кенбук разработала инновационный метод, который использует импульсный свет для улучшения электропроводности солнечных элементов PbS. Этот метод позволяет значительно сократить время обработки, необходимое для достижения аналогичных результатов. Квантовые точечные солнечные элементы PbS обладают значительным потенциалом в области солнечных технологий благодаря своим фотоэлектрическим свойствам. Однако образование дефектов на их поверхности может снижать их производительность. Новый метод помогает подавить образование дефектов и улучшить электропроводность. Используя сильный свет для завершения процесса термической обработки за короткое время, исследователи достигли значительного улучшения эффективности. Этот метод предлагает альтернативу традиционным методам термической обработки и позволяет эффективнее подавлять поверхностные дефекты. Новый метод термической обработки импульсного типа обещает ускорить процесс производства квантовых точечных солнечных элементов PbS и упростить их коммерциализацию. Это открывает двери для более широкого применения этих технологий в сфере солнечной энергетики. Применение импульсного света для повышения эффективности квантовых точечных солнечных элементов PbS представляет собой значимый шаг в развитии солнечных технологий. Этот метод открывает новые возможности для улучшения производительности и расширения применения солнечных элементов, что способствует развитию устойчивой и экологически чистой энергетики.

Другие интересные новости:

▪ Графеновый электрогенератор на колебаниях температуры окружающей среды

▪ Магнитные головки полируют зеленым чаем

▪ Однодолларовый процессор с ИИ

▪ N-trig и NVIDIA улучшат сенсорный ввод в мобильных устройствах

▪ Велосипедист в шлеме чаще рискует

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрик в доме. Подборка статей

▪ статья Судно без паруса и винта. Советы моделисту

▪ статья Откуда произошло слово зек? Подробный ответ

▪ статья Вызови тучу. Детская научная лаборатория

▪ статья Однотактный драйвер для бестрансформаторного усилителя (Circlotron). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Мощный блок питания для усилителя НЧ, 27 вольт 3 ампера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025