Misuratore di capacità e induttanza. Schema, descrizione

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

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Il misuratore del puntatore proposto consente di determinare i parametri della maggior parte degli induttori e dei condensatori incontrati nella pratica di un radioamatore. Oltre a misurare i parametri degli elementi, il dispositivo può essere utilizzato come generatore di frequenza fissa con una divisione di dieci giorni, nonché come generatore di etichette per strumenti di misura di ingegneria radio.

Il misuratore di capacità e induttanza proposto è caratterizzato da semplicità e bassa intensità di manodopera di fabbricazione. L'intervallo di misurazione è suddiviso dieci giorni in sei sotto-intervalli con limiti di capacità di 100 pF - 10 μF per condensatori e induttanza 10 μH - 1 H per induttori. I valori minimi della capacità misurata, dell'induttanza e dell'accuratezza della misurazione dei parametri al limite di 100 pF e 10 μH sono determinati dalla capacità costruttiva dei terminali o delle prese per il collegamento dei conduttori degli elementi. Sui restanti sottocampi, l'errore di misura è determinato principalmente dalla classe di precisione della testina di misurazione del puntatore. La corrente consumata dal dispositivo non supera i 25 mA.

Il principio di funzionamento del dispositivo si basa sulla misurazione del valore medio della corrente di scarica della capacità del condensatore e dell'EMF dell'autoinduzione dell'induttanza. Il misuratore, il cui diagramma schematico è mostrato in fig. 1, è costituito da un oscillatore master sugli elementi DD1.5, DD1.6 con stabilizzazione della frequenza al quarzo, una linea di divisori di frequenza sui microcircuiti DD2 - DD6 e inverter buffer DD1.1 - DD1.4. Il resistore R4 limita la corrente di uscita degli inverter. Un circuito di elementi VD7, VD8, R6, C4 viene utilizzato per misurare la capacità e un circuito VD6, R5, R6, C4 viene utilizzato per misurare l'induttanza. Il diodo VD9 protegge il microamperometro PA1 dal sovraccarico. La capacità del condensatore C4 è scelta relativamente grande per ridurre il jitter dell'ago al limite massimo di misurazione, dove la frequenza di clock è minima - 10 Hz.

Riso. 1 (clicca per ingrandire)

Lo strumento utilizza una testa di misura con una corrente di deflessione totale di 100 μA. Se ne applichi uno più sensibile - di 50 μA, in questo caso puoi ridurre il limite di misurazione di 2 volte. L'indicatore LED a sette segmenti ALS339A viene utilizzato come indicatore del parametro misurato, può essere sostituito dall'indicatore ALS314A. Invece di un risonatore al quarzo a una frequenza di 1 MHz, è possibile accendere un condensatore mica o ceramico con una capacità di 24 pF, tuttavia, in questo caso, l'errore di misurazione aumenterà del 3-4%. È possibile sostituire il diodo D20 con diodi D18 o GD507, il diodo zener KS156A con diodi zener KS147A, KS168A. I diodi al silicio VD1-VD4, VD9 possono essere qualsiasi con una corrente massima di almeno 50 mA e il transistor VT1 può essere uno qualsiasi dei tipi KT315, KT815. Condensatore C3 - ceramica K10-17a o KM-5. Tutti i valori degli elementi e la frequenza del quarzo possono differire del 20%.
Il disegno di un circuito stampato realizzato su fibra di vetro rivestita con lamina con uno spessore di 1,5 mm è mostrato in fig. 2.

Misuratore di capacità e induttanza
Fig. 2

La configurazione del dispositivo inizia nella modalità di misurazione della capacità. Spostare SB1 nella posizione superiore secondo il diagramma e impostare l'interruttore di gamma SA1 nella posizione corrispondente al limite di misurazione di 1000 pF. Collegando un condensatore esemplare con una capacità di 1000 pF ai terminali XS1, XS2, il motore del resistore di regolazione R6 viene portato in una posizione in cui l'indice del microamperometro PA1 è impostato sulla divisione finale della scala. Quindi l'interruttore SB1 viene commutato sulla modalità di misurazione dell'induttanza e, dopo aver collegato un induttore da 100 μH ai terminali, nella stessa posizione dell'interruttore SA1, viene eseguita una calibrazione simile con un resistore di sintonia R5.

Naturalmente, l'accuratezza della calibrazione dello strumento è determinata dall'accuratezza degli elementi di riferimento utilizzati. Si consiglia di iniziare a misurare i parametri degli elementi con un dispositivo da un limite di misurazione maggiore per evitare un forte superamento della freccia della testa del dispositivo. Per fornire alimentazione al contatore, è possibile utilizzare una tensione continua di 10...15 V o una tensione alternata da un avvolgimento adatto del trasformatore di alimentazione di un altro dispositivo con una corrente di carico di almeno 40...50 mA. La potenza di un trasformatore separato deve essere di almeno 1 W. Se il dispositivo è alimentato da una batteria di batterie o celle galvaniche con una tensione di 9 V, può essere semplificato ed economico eliminando i diodi del raddrizzatore della tensione di alimentazione, indicatore HG1 e interruttore SB1 portando tre terminali (prese) a pannello frontale del dispositivo dai punti 1, 2, 3 indicati sul concept. Quando si misura la capacità, il condensatore è collegato ai terminali 1 e 2; quando si misura l'induttanza, la bobina è collegata ai terminali 1 e 3.

La precisione di un misuratore LC con un indicatore a lancetta dipende in una certa misura dalla sezione della scala, pertanto, l'introduzione di un divisore di frequenza commutabile per 2, 4 o un cambiamento simile nella frequenza dell'oscillatore principale (per la versione senza un risonatore al quarzo) nel circuito consente di ridurre i requisiti di dimensioni e classe di precisione del dispositivo indicatore.

Autore: E. Terentiev, Naberezhnye Chelny, Tatarstan

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