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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Ультразвук улучшает вкус сыра 30.06.2023 Улучшение вкуса сыра с помощью ультразвука Молоко - это ценное и вкусное сырье, из которого создаются различные продукты, в том числе диетические. Однако их основной недостаток заключается в коротком сроке хранения. При использовании различных методов обработки сырого молока, таких как пастеризация и стерилизация, меняются химические компоненты продукта. Эти методы частично или полностью обеззараживают продукт, но могут негативно сказываться на его вкусе, цвете и других характеристиках. В то же время микроорганизмы, которые участвуют в процессе создания молочных продуктов, могут оставаться нетронутыми, портить готовый продукт и даже вызывать заболевания у потребителей. Международная группа ученых нашла альтернативный способ обработки и сохранения молока и его производных, который не вредит организму. При изготовлении адыгейского сыра был применен ультразвук - это механическая волна, которая распространяется в воздухе или других средах и имеет очень высокую частоту. Она передает большое количество энергии, вызывая кавитацию - образование пузырьков газа, которые сжимаются и повреждают соседние молекулы, одновременно уничтожая бактерии. Такое воздействие ускоряет химические реакции и вызывает специфические процессы. Специалисты обработали образцы коровьего и козьего молока ультразвуком с частотой 45 килогерц в течение 17 минут. Затем в молоко была добавлена сыворотка, что привело к свертыванию, и затем по стандартной технологии получили мягкий соленый сыр. По мнению дегустаторов, продукт, обработанный ультразвуком, отличается приятным кремовым цветом, а также улучшенным вкусом и текстурой. При изучении полученного сыра под микроскопом ученые обнаружили, что обработка ультразвуком привела к уменьшению размера белковых зерен и капель жира. Кроме того, продукт стал более плотным, и в нем не обнаружено опасных микроорганизмов. Авторы исследования пришли к выводу, что ультразвук успешно справился с обеззараживанием путем кавитации, и выразили надежду, что их технология вскоре найдет применение в промышленности.

Другие интересные новости:

▪ Турбулентность выявляется лидаром

▪ Младенцы плачут на родном языке

▪ Новые приборы Microchip для интеллектуальных датчиков

▪ Геоинженерное управление погодой

▪ Внешние накопители 5 ТБ от LaCie

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Большая энциклопедия для детей и взрослых. Подборка статей

▪ статья Зов предков. Крылатое выражение

▪ Какие были основные тенденции развития стран Восточной Европы после Второй мировой войны? Подробный ответ

▪ статья Кунжут. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Arduino. Операции цифрового ввода-вывода. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Светодиоды. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025