Misuratore di capacità. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione

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I condensatori di ossido hanno la spiacevole proprietà di perdere capacità: "essiccarsi", che è una delle principali cause di guasti nelle apparecchiature radio che funzionano a lungo termine. Propongo uno schema di un dispositivo per misurare la capacità dei condensatori. Il dispositivo consente di misurare la capacità in cinque sottogamme:

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

Il diagramma schematico è mostrato in Fig.1. Un generatore di frequenza di riferimento è assemblato sul transistor VT1 e sul chip DD1. Il generatore funziona costantemente e ad un livello alto sul pin 10 DD1.4, gli impulsi della frequenza di riferimento vengono inviati a un contatore binario a cinque bit DD5, DD6, DD4.2. Le informazioni sul numero di impulsi ricevuti all'ingresso del contatore (pin 11) DD5.1 ​​vengono visualizzate dai LED VD2 ... VD6 in codice binario.

(clicca per ingrandire)

Sugli elementi DD2 e DD3.1 viene assemblato un secondo generatore, la cui sequenza di impulsi è formata con la partecipazione del condensatore Cx, la cui capacità deve essere misurata. Un livello alto al pin 5 DD2.3 gli consente di funzionare.

Un generatore di impulsi di indicazione è montato su VT2, DD3.2, DD3.3, DD3.4. Durante un periodo di oscillazioni naturali di questo generatore, l'informazione non viene fornita al contatore, il contatore indica il suo stato, il LED VD1 "Misura" si spegne.

RS-trigger DD4.1 viene utilizzato come interruttore di modalità per la misurazione/indicazione. Il trigger viene attivato all'ingresso R dagli impulsi del generatore di indicazioni, all'ingresso S - dagli impulsi del generatore Cx. I diagrammi di temporizzazione del funzionamento del circuito sono mostrati in Fig.2.

A seconda della capacità prevista Cx, una certa frequenza di generazione viene selezionata dall'interruttore SA1, regolata dai resistori R2 ... R6. Se la capacità Сц è esattamente uguale al limite superiore delle misurazioni su qualsiasi sottogamma, il numero di impulsi ricevuti dal contatore dovrebbe essere uguale a 31 (la capacità totale del contatore). Con un valore inferiore di Cx, il numero di impulsi ricevuti dal contatore sarà corrispondentemente inferiore.

Lascia che la misura venga eseguita sul 5° sottointervallo. I led lampeggiavano codice 1, 4,16. In questo caso, la capacità è definita come segue:

Сх=(1+4+16)x1000=21000 (мкФ).

L'errore di misurazione in questo sottointervallo è ±1000 μF. Se questa precisione è insufficiente, è necessario effettuare un'altra misurazione sul 4° sottointervallo. In questo caso, il contatore funzionerà con overflow:

21000:3100=6 e 24 rimanenti (31 è il passo di misurazione sul 100° sottointervallo). Il resto verrà visualizzato come numeri 4, 8.

Сх=(31x6+8+16)x100=21000±100(мкФ).

Se non ci sono errori di installazione, la configurazione del dispositivo viene ridotta alla sua calibrazione. Devi iniziare dal 5° sottointervallo.

Per prima cosa è necessario collegare un condensatore con una capacità di diverse decine di migliaia di microfarad alle prese Cx. È meglio realizzarlo con più condensatori collegati in parallelo. Invece del resistore di sintonia R2, saldare temporaneamente una variabile con un valore nominale di 100...200 kOhm e ottenere letture del contatore corrispondenti alla capacità del condensatore collegato. Misurare la resistenza del resistore e sostituirlo con una costante ed un trimmer collegati in serie (il valore del trimmer deve essere circa 1/3 del valore nominale richiesto). Controllare il valore della resistenza regolata collegando C„ di altri valori.

Queste operazioni dovrebbero essere eseguite sui restanti sottointervalli. Il tempo di visualizzazione viene impostato selezionando R13.

Per il corretto funzionamento del dispositivo, è necessaria una buona fonte di alimentazione, in cui la capacità del condensatore del filtro nel raddrizzatore dopo il ponte a diodi deve essere almeno 2000 μF. Buoni risultati si ottengono se nello stabilizzatore vengono utilizzati microcircuiti della serie 142.

Il disegno del circuito stampato è mostrato dal lato dei conduttori stampati (Fig. 3). I ponticelli sono contrassegnati da una linea tratteggiata. Le parti si trovano sul lato opposto della scheda; il segno "x" indica i pin delle parti, saldate ad un filo comune, il cui cablaggio non è mostrato. Il dispositivo utilizza microcircuiti della serie 155; l'uso di serie a minore consumo energetico è indesiderabile. Ciò richiederà la rielaborazione del circuito. Transistor - KT315, LED - AL102, AL307.

Nello sviluppo del dispositivo, la semplicità è stata il criterio principale. I contatori binari possono essere sostituiti con quelli decimali sull'IC K155IE2, integrandoli con decodificatori e indicatori appropriati, ma il design diventerà notevolmente più complicato. C1, C2 - K52, K53; C3, C4, C5 - MBM, K73, KM [3]. Le restanti parti sono di qualsiasi tipologia con una tolleranza del ±20%. SA1 - biscotti o P2K. C1...C4, R2...R6 si installano nei posti liberi della scheda. I cablaggi non sono mostrati perché potrebbero avere dimensioni diverse da quelle dell'autore. I LED sono saldati in modo che una volta installata la scheda sporgano sul pannello frontale. Le prese singole dei connettori ShR sono state utilizzate come prese per C.

Letteratura

1. Disegni di radioamatori sovietici e cecoslovacchi. - M.: Radio e comunicazione, 1987.
2. Ovechkin MA Giochi televisivi amatoriali. - M.: Radio e comunicazione, 1985.
3. Per aiutare il radioamatore: Collection. Numero 109.-M.: Patriot, 1991.
4. Maltsev LA ecc. Fondamenti di tecnologia digitale. - M.: Radio e comunicazione, 1987.

Autore: V. Kalendo, Minsk; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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