Semplici dispositivi radioamatoriali per misurare l'induttanza. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione

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In una rivista radioamatoriale straniera [1] sono stati pubblicati due schemi di dispositivi per misurare l'induttanza. Dato che dal 1991 questa rivista non è stata consegnata alla CSI tramite il sistema Soyuzpechat e gli schemi sono facili da ripetere, è consigliabile familiarizzarli brevemente con i lettori della rivista. Sono sicuro che gli schemi sono di interesse pratico per i radioamatori.

In molti casi di attività pratica dei radioamatori, è interessante per loro, e in alcuni casi è necessario, misurare l'induttanza di induttori o componenti radio simili che vorrebbero utilizzare nei loro progetti. Nella stragrande maggioranza dei casi, non sono disponibili dispositivi industriali semplici per questi scopi, mentre dispositivi complessi e, di conseguenza, costosi sono inaccessibili a una vasta gamma di radioamatori. In entrambi i casi, l'induttanza viene solitamente misurata indirettamente. Viene convertito in una tensione continua "equivalente", come avviene nel circuito di Fig. 1, o in una tensione di impulso dipendente dalla frequenza - fig. 3.

Riso. 1 (clicca per ingrandire)

Sull'elemento IC2-A è realizzato il generatore del circuito master (Fig. 1). Come IC2, è stato utilizzato un chip CD4584, contenente sei trigger Schmitt. Questo microcircuito si trova sul mercato radiofonico, ma, ahimè, al momento non è molto comune da noi. In caso di difficoltà con la sua acquisizione, è consigliabile provare a utilizzare il microcircuito 1564TL2 domestico o il 54NS14 importato. I microcircuiti K561TL1 (1561TL1, 564TL1) sono molto comuni, ma sono meno "capienti" in termini di numero di trigger Schmitt in un pacchetto: ce ne sono solo quattro. Dovrai utilizzare due custodie di questi microcircuiti.

Gli ingressi e le uscite di IC2-B-IC2-D sono in parallelo. Questo viene fatto per alimentare l'uscita dell'oscillatore principale, poiché è caricato con un'induttanza a bassa resistenza Lk e un resistore R2.

L'induttanza misurata è collegata ai contatti 1-2 della morsettiera K3. Attraverso il resistore RZ, la tensione dall'induttore Lk viene alimentata all'ingresso di una coppia di invertitori IC2-E e IC2-F. L'uscita dell'ultimo di questi invertitori è collegata al circuito integratore R4C2. Questo circuito attenua l'ondulazione della tensione di uscita di IC2-F, in modo che sui pin 1-2 del blocco di uscita K2 otteniamo quasi una tensione continua. Qualsiasi voltmetro ad alta resistenza è collegato a questo blocco (K2), ad esempio un tester per radioamatori DT830-B.

La tensione di 9 V che alimenta l'intero dispositivo viene fornita al blocco K1. Quindi viene stabilizzato a 5 V da IC1 tipo 78L05. In pratica si possono utilizzare altri tipi di stabilizzatori che hanno una tensione di uscita leggermente superiore, ad esempio 7806 o 7808.

Gli autori dell'articolo [1] hanno ritenuto opportuno aumentare leggermente il potenziale dell'armatura inferiore del condensatore C2 secondo lo schema relativo alla custodia del circuito, avvicinandolo al potenziale dell'armatura superiore del condensatore C2. Per questo vengono utilizzati un potenziometro R2 e un partitore di tensione R5R6.

Ora qualche parola sui parametri del misuratore di induttanza. Il dispositivo è progettato per misurare l'induttanza nell'intervallo da 200 µH a 5 mH. Nel caso in cui un radioamatore debba misurare un'induttanza leggermente diversa dall'intervallo concordato, questa possibilità, ovviamente, è disponibile. È sufficiente avere in magazzino diversi induttori con parametri pre-misurati. Ad esempio, avendo un'induttanza di 200 µH, è possibile collegare in serie ad esso induttanze testate fino a 200 µH e misurare l'induttanza totale. Quindi, sottraendo 200 μH dal risultato della misurazione ottenuto, scopriamo il valore della piccola induttanza sconosciuta.

Se si presume che il valore atteso dell'induttanza misurata sia superiore a 5 mH, durante le misurazioni è necessario collegare un induttore di calibrazione in parallelo a quello testato, ad esempio, con un valore di 5 mH. Il risultato della misurazione sarà inferiore a 5 mH e sarà necessario calcolare il valore dell'induttanza controllata da esso.

È noto che l'induttanza totale di due induttori collegati in serie o in parallelo cambia allo stesso modo di quando si collegano i resistori. Questo principio di "espansione" del campo di misura del misuratore di induttanza descritto può e deve essere utilizzato nella pratica.

Il potenziometro P1, durante la regolazione del dispositivo, raggiunge una lettura di 500 mV del tester DMM, se un'induttanza premisurata e selezionata di 5 mH è collegata al blocco di cortocircuito.

Se allo strumento è collegata un'induttanza da 1 mH, il multimetro digitale visualizzerà 100 mV.

Il potenziometro P2 imposta la tensione di uscita del dispositivo, misurata dal multimetro, a 0 V, se i morsetti 1-2 di K3 sono chiusi.

Sulla fig. 2 mostra un disegno del circuito stampato del dispositivo e la posizione delle parti su di esso.

Fig. 2

Nel caso in cui un radioamatore non possa acquistare un chip CD4584 o sperimentare la sostituzione di questo chip, è consigliabile che realizzi un circuito del misuratore di induttanza secondo la fig. 3.

Fig. 3

Per lavorare con questo circuito, avrai bisogno di un frequenzimetro, un frequenzimetro. Questo dispositivo non è così raro, dal momento che molti radioamatori in precedenza amavano produrre dispositivi combinati basati su orologi elettronici. Come rarità, ho un dispositivo combinato: un orologio / frequenzimetro / contaimpulsi / frequenzimetro del segnale di ingresso del ricevitore radio alla frequenza dell'oscillatore locale. E la dimensione della "mietitrebbia" non supera i due pacchetti di sigarette! Vero, senza tener conto della fonte di alimentazione.

Nello schema di Fig. 3, un multivibratore astabile è realizzato sul chip IC1 del tipo NE555. Lo schema è estremamente semplice. La gamma di induttanze misurate va da 500 μH a 10 mH.

La tensione di alimentazione in ingresso può essere, ad esempio, 9 ... 12 V. È stabilizzata da IC2 tipo 78L05 a 5 V.

L'induttanza misurata Lk è collegata ai morsetti 1-2 K1. Maggiore è il valore dell'induttanza, minore è la frequenza di generazione di IC1. Se è collegata un'induttanza di 500 µH, la frequenza dell'oscillatore deve essere impostata regolando P1 a 200 kHz. Va tenuto presente che per frequenze di generazione superiori a 200 kHz, la linearità (precisione) del funzionamento del dispositivo si deteriora.

Se un'induttanza misurata è collegata al dispositivo, il suo valore viene calcolato dalla formula:

L = 200 kHz/f (misure) x 500 µH.

Quindi, ad esempio, se il frequenzimetro ha mostrato una frequenza di 27 kHz quando è collegato a un circuito di induttanza sconosciuto, il suo valore calcolato sarà il seguente:

L = 200 kHz / 27 kHz x 500 uH = 3,704 mH.

L'errore di misura medio nell'intervallo di induttanze indicato non supera il 4% con una regolazione qualitativa del circuito.

Sulla fig. 4 mostra un disegno del circuito stampato del dispositivo e la posizione dei componenti radio su di esso.

Fig. 4

Letteratura

1. Pripravek pro mereni indukcnosti // Amaterske RADIO. - 2008. - N. 7. - S.15-16.

Autore: E.L. Yakovlev, Uzhgorod

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