Приставка к мультиметру для измерения емкости конденсаторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Измерительная техника

 Комментарии к статье

В лаборатории радиолюбителя все чаще можно встретить цифровые мультиметры. Самые простые из них относительно недороги и обладают приемлемыми характеристиками. Изготовив несложные приставки к такому мультиметру, можно расширить его функциональные возможности. Описание одной из таких приставок для измерения емкости конденсаторов автор предлагает вниманию читателей.

С помощью простой приставки к цифровому мультиметру можно измерять емкости конденсаторов в диапазоне 2 пФ... 200 мкФ. Она собрана на двух микросхемах, одна из которых - интегральный таймер.

Схема приставки приведена на рис. 1. Принцип ее работы основан на периодической зарядке измеряемого конденсатора до фиксированного напряжения и последующей его разрядке через эталонный резистор. На микросхеме DA2 собран генератор прямоугольных импульсов, частоту которых устанавливают выбором одного из токозадающих резисторов R1-R8 и конденсаторов C3, С4 переключателем SA1; с помощью секции SA1.3 переключают эталонные резисторы R12-R15. Амплитуду импульсов генератора на микросхеме DA2 поддерживает интегральный стабилизатор напряжения на DA1.

Работает приставка следующим образом. После подключения проверяемого конденсатора Сх к гнездам XS3 в момент появления импульса напряжения на выходе DA2 происходит его быстрая зарядка через диод VD2. Во время паузы конденсатор разряжается через эталонное сопротивление, и при этом формируется импульс, длительность которого пропорциональна емкости конденсатора Сх. Эти импульсы поступают на интегрирующую цепочку R11C5, на выходе которой образуется напряжение, пропорциональное длительности этих импульсов и, соответственно, емкости измеряемого конденсатора. К выходу этой цепи и подключают мультиметр в режиме измерения напряжения на пределе 200 мВ.

Генератор вырабатывает импульсы с частотой следования примерно 25 кГц (положение 1 переключателя SA1, поддиапазон 20 пФ); 2,5 кГц (положение 2, 200 пФ); 250 Гц (положение 3, 2000 пФ) и 25 Гц (положения 4-8, поддиапазоны 0,02- 200 мкФ). Для повышения экономичности напряжение питания на приставку подается через кнопку SB1 только на время измерения. Это позволяет питать устройство от автономного источника, например, батарей "Крона", "Корунд", "Ника" 7Д-0,125. Максимальный ток, потребляемый приставкой при измерении емкости полярных конденсаторов на поддиапазоне 200 мкФ, составляет 25...30 мА. На поддиапазоне 20 мкФ он уменьшается примерно в полтора раза, а на остальных составляет 10...12 мА. Диод VD1 предохраняет приставку от подачи напряжения обратной полярности.

Большинство деталей приставки размещено на печатной плате размерами 32(24 мм из одностороннего фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой приведен на рис. 2, расстановка элементов - на рис. 3. Плата размещена в металлическом или пластмассовом корпусе. На нем установлены переключатель, кнопка, а также гнезда и разъемы. Остальные детали смонтированы либо на гнездах, либо на переключателе и кнопке навесным монтажом.

В устройстве можно применить детали: DA2 - М1006ВИ1 (но при этом придется скорректировать печатную плату), диоды - любые импульсные, полярные конденсаторы С1, С2 - групп К50, К52, К53, C3 - К73, С4 - КМ, К10-17. Подстроечные резисторы - СП3-19 или аналогичные, постоянные - МЛТ, С2-33. Кнопка SB1 с самовозвратом (без фиксации) любого типа, например КМ, переключатель - ПГ2 или аналогичный на три направления и не менее восьми положений. Гнезда разъемов Х1, Х2, Х4, Х5 - любые, подходящие к соединительным шнурам, в качестве разъема XS3 была использована половина панельки для микросхемы.

Налаживание приставки проводят совместно с мультиметром, с которым предполагается ее использовать. Потребуются эталонные конденсаторы, емкость которых предварительно измерена с точностью не хуже 1...2 %. Для каждого поддиапазона нужен такой конденсатор с емкостью, соответствующей предельному значению или несколько меньшей. После проверки правильности монтажа и работоспособности приставки ее налаживание начинают с поддиапазона 20 пФ. Для этого подключают эталонный конденсатор и подстроечным резистором R1 добиваются показаний мультиметра (на пределе измерения 200 мВ), соответствующих емкости конденсатора. Аналогичную процедуру проводят на поддиапазоне 200 пФ, но на этот раз с помощью резистора R3. Так же калибруют приставку на следующем поддиапазоне 2000 пФ резистором R5, а на поддиапазоне 0,02 мкФ - резистором R7. Если изменения сопротивления подстроечных резисторов для получения калибровки не хватает, придется изменить сопротивление соответствующего постоянного резистора (R2, R4, R6, R8). После калибровки на указанных пределах измерения движки подстроечных резисторов перемещать уже нельзя.

На поддиапазонах с пределами от 0,2 мкФ до 200 мкФ калибровка приставки осуществляется подбором резисторов R12-R15 соответственно, их размещают непосредственно на переключателе SA1. При этом резисторы R12-R15, возможно, придется составить, по крайней мере, из двух последовательно включенных.

Если настройку проводить тщательно с применением конденсаторов, емкость которых измерена с указанной выше точностью, то погрешность измерения приставки совместно с хорошим мультиметром составит не более 5 %, за исключением первого и восьмого поддиапазонов. На первом поддиапазоне при измерении конденсаторов емкостью менее 5 пФ погрешность возрастает до 20...30% из-за влияния емкости монтажа и диода VD2, но эта погрешность может быть легко учтена. На последнем поддиапазоне из-за влияния выходного сопротивления микросхемы DA2 погрешность также возрастает до 20...30%, но и она поддается учету.

Автор: И.Нечаев, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Измерительная техника.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Причина ледникового периода найдена 11.03.2012 Международная группа ученых, исследуя осадочные отложения в озере Кицео, расположенном в центральной Мексике, обнаружила тонкий десятисантиметровый слой темного цвета, наполненный сажей и другими "экзотическими" веществами, которые сами по себе на Земле просто так появиться не могли - наноалмазы, "ударные" сферулы (соединения атомов углерода, появляющиеся только при сильном ударе) и пр. Ученые утверждают, что этот слой мог возникнуть только в результате падения на Землю крупного небесного тела - кометы или астероида. По оценкам исследователей, удар произошел примерно 12900 лет назад. Это было достаточно большое небесное тело размером несколько сотен метров в поперечнике. Ученые считают, что оно вошло в земную атмосферу с очень большой скоростью под острым углом, поэтому впоследствии распалось на более мелкие осколки, а последствия его падения были не столь ужасными, какими могли быть. Именно 12900 лет назад на Земле закончился период, называемый Ранним дриасом, и начался Поздний дриас - очень короткий период, характеризуемый резким похолоданием, угнетением и распадом экосистем, вымиранием многих крупных животных в обеих Америках и Западной Европе - мамонтов, мастодонтов и саблезубых кошек. Одновременно отмечается падение численности человеческих популяций в тех же районах. В Северной Америке, например, во время Позднего дриаса, всего за тысячу лет распалась и вымерла обширная аборигенальная культура кловис, которая по всем параметрам была очень устойчивой и претендовала на затяжное существование. Возможных объяснений позднедриасовскому похолоданию выдвигалось очень много, среди них была и астероидная версия, но в то время ее признали очень спорной. Основанием для нее служила недавно обнаруженная осадочная аномалия, которая охватывает Северную Америку, Западную Европу и Гренландию. Химический состав этого осадочного слоя, если не по масштабу, то по своему характеру очень напоминает осадочный слой, оставленный знаменитым Чикскулубским астероидом, 65 миллионов лет назад убившим динозавров. По этой гипотезе, 12900 лет назад небо "выстрелило" по Земле еще одним крупным астероидом, но тот упал не так и принес не такие ужасные разрушения. До настоящего момента астероидная версия стояла в самом конце списка. Теперь, после находки в озере Кицео, она передвинулась на первое место.

Другие интересные новости:

▪ Электромобиль Toyota ME.WE

▪ Гидрогелевые покрытия из графена и крахмала для имплантатов головного мозга

▪ Лазер может подглядывать в замочную скважину

▪ Экосистема 802.11ac анонсирована

▪ Устройство Palette Cube точно определяет цвета

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. ПУЭ. Подборка статей

▪ статья Карл Краус. Знаменитые афоризмы

▪ статья На каких языках говорят большинство людей? Подробный ответ

▪ статья Особенности регулирования труда молодежи

▪ статья Микрорентгенометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Улучшение избирательности приемников. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026