Измеритель емкости 2. Схема, описание

Бесплатная техническая библиотека

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Измеритель емкости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная техническая библиотека

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.

Измеритель емкости

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

Конструкции советских и чехословацких радиолюбителей. - М.: Радио и связь, 1987.
Овечкин М.А. Любительские телевизионные игры. - М.: Радио и связь, 1985.
В помощь радиолюбителю: Сборник. Вып.109.-М.: Патриот, 1991.
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:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива

Предсказание цунами 24.12.2021

Цунами - одно из наиболее опасных погодных явлений, поэтому любое новое решение, которое поможет отслеживать большие волны раньше, приветствуется с распростертыми объятиями. Ученые из Университета Киото уже раньше заметили магнитное поле цунами, но только сейчас удалось подтвердить, что его можно использовать для обнаружения надвигающейся опасности.

При образовании больших волн в океане создается чрезвычайно сильное магнитное поле. Именно его измерение предназначено для предоставления информации о возможном цунами, что, по идее, поможет аварийным службам быстрее информировать людей о предстоящей катастрофе.

Чтобы подтвердить свою гипотезу, ученые из Университета Киото решили изучить два таких бедствия - цунами 2009 года в Самоа (небольшой стране в Океании) и цунами, обрушившегося на Чили в 2010 году. В исследовании использовались данные измерений давления на морском дне и магнитного поля, которые были зарегистрированы при формировании больших волн. Японские ученые нашли корреляцию между ними, в конечном итоге подтвердив, что магнитные поля появляются до изменения уровня моря, которое можно увидеть во время цунами.

Для разных глубин результаты будут представлены несколько по-разному, но было показано, что на протяжении 4,8 км магнитное поле становится "видимым" для измерительной аппаратуры приблизительно за минуту до изменения уровня моря.

Изменение магнитного поля было настолько большим, что можно было обнаружить волны высотой до нескольких сантиметров. Это большой шаг в создании моделей цунами, которые в ближайшем будущем могут стать еще более точными. Даже несколько лишних минут могут спасти жизнь тысяч людей.

Другие интересные новости:

▪ Йогурт борется с депрессией

▪ Плохой жир становится хорошим

▪ Суперпозиция электронного состояния изменила свойства тормозного излучения

▪ Высокоскоростной сенсор формата 4K от Sony

▪ Утилизация асбеста

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Культ личности. Крылатое выражение

▪ статья Какой знаменитый тенор однажды тайком исполнил арию за потерявшего голос баса? Подробный ответ

▪ статья Оператор автомата по производству полуфабрикатов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Индуктивные датчики. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Огненное сооружение. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте