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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Misuratore di capacità - collegamento al tester. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Tecnologia di misurazione Propongo un misuratore di capacità (Fig. 1), con il quale è possibile misurare i condensatori senza nemmeno dissaldare dal circuito. I nodi principali del contatore sono:
Fig. 1. Diagramma schematico dell'attacco S-meter (clicca per ingrandire) La tensione di uscita dello stabilizzatore è di circa 3,9 V. La modalità di stabilizzazione viene mantenuta fino a quando la tensione di ingresso non supera i 4 V. Il grado di saturazione del transistor di regolazione VT1 è impostato dal resistore R9; R8 viene utilizzato per avviare lo stabilizzatore. Il LED VD3 e i diodi VD4, VD5 sono usati come diodo zener. Un LED può essere di qualsiasi tipo, ma anche istanze dello stesso tipo presentano una notevole variazione della tensione di accensione. Pertanto, per impostare con precisione la tensione di uscita dello stabilizzatore, è necessario selezionare il resistore R11. La tensione di ingresso di 4 V è stata scelta con l'aspettativa che se le batterie (4 pezzi) vengono utilizzate per l'alimentazione, quando sono completamente scariche, ciascuna batteria non dovrebbe essere inferiore a 1 V (altrimenti, la loro risorsa viene drasticamente ridotta) . Se la tensione di ingresso scende al di sotto di 4 V, la modalità di stabilizzazione si interrompe e il LED si spegne. Il condensatore C12 serve a sopprimere le oscillazioni RF parassite. Il generatore DD1.1, DD1.2, DD1.4 genera una tensione triangolare di diverse frequenze (ogni limite di misura ha una propria frequenza). Maggiore è la capacità da misurare, minore dovrebbe essere la frequenza dell'oscillatore. La tensione di uscita del generatore attraverso il divisore R6-R7 (1:100) viene applicata alla capacità misurata. Il suo valore ai terminali "Cx" è di circa 35 mV. Pertanto, gli elementi del circuito in cui si trova questa capacità non influiscono sulla precisione della misurazione. L'eccezione sono i resistori a bassa resistenza o l'induttanza collegati in parallelo con la capacità, cosa molto rara. Un amplificatore a banda larga su VT4 ... VT6 e una sorgente di tensione di riferimento su DD1.6 amplificano questi 35 mV a una tensione di circa 3 V. Se la capacità misurata non è collegata, alle estremità del resistore R17 ci sono due tensioni della stessa frequenza e approssimativamente della stessa ampiezza, ma di fase opposta, poiché l'amplificatore inverte la tensione di uscita del generatore. Il resistore R17 bilancia l'ingresso del rivelatore, raggiungendo le letture minime del microamperometro. Pre-resistenza R22 (bilanciamento CC), la freccia del tester dovrebbe essere portata al centro della scala. Dopo l'equilibratura con R17, la resistenza R22 riporta la freccia del dispositivo sullo "0" della scala. Il dispositivo è pronto per funzionare. Quando si cambiano i limiti di misurazione, il bilanciamento viene preservato, ma quando lo si riaccende dopo un lungo periodo di tempo, può verificarsi uno squilibrio che viene ripristinato dopo 2 ... 3 minuti. Ai limiti di "500 uF" e "5000 uF", la freccia è impostata su "0" più a lungo, perché una grande capacità C7 è collegata all'uscita del rivelatore VT9. Il condensatore misurato Cx è incluso nel circuito di retroazione dell'amplificatore di misura, riducendo il suo guadagno ad una data frequenza in proporzione alla sua capacità. La tensione di uscita dell'amplificatore diminuisce e non compensa più la tensione esemplare antifase del generatore. Il valore di squilibrio su R17 è fissato da VT7, l'emettitore follower VT8 amplifica il segnale di corrente e lo invia al contatore. La freccia devia in proporzione alla capacità misurata. Le frequenze dell'oscillatore sono selezionate in modo tale che per un dispositivo con una corrente di deflessione totale di 100 μA al primo limite di misurazione, la deviazione del fondo scala della freccia provochi una capacità di 0,1 μF. Se si utilizza un tester da 50µA, la capacità massima misurata al primo limite sarà 0,05µF. Nel diagramma sono indicati i limiti e gli elementi di misura per una prevalenza da 50 μA. Il circuito funziona in modo abbastanza lineare e con una testina da 100µA. Esistono tester con testine di misura per 60 o 75 μA. La resistenza dei telai per tutti i tester è diversa. Pertanto, se alla fine della scala si verifica una non linearità, è necessario selezionare un resistore limitatore di corrente R24 e, entro un piccolo intervallo, la frequenza del generatore. Questa regolazione viene opportunamente effettuata al 2°, 3° o 4° limite. Supponiamo, al 3o limite, di collegare una capacità esemplare di 2 microfarad. L'ago del tester (limite 100 µA abilitato) è impostato su "20". Controlliamo la precisione al centro della scala misurando la capacità di 5 microfarad. Se in tutti i punti i valori misurati corrispondono ai valori nominali e alla fine della scala, ad esempio, la capacità esemplare di 10 microfarad dà "90", allora R24 deve essere leggermente ridotto. In questo caso, le letture per tutti i punti si sposteranno verso l'alto. Per spostare indietro tutti i punti, dovresti abbassare leggermente la frequenza del generatore al 3° limite, ad es. aumentare la capacità di C3. Dopo aver regolato la linearità su uno dei limiti, rimane sul resto, ma potrebbe essere necessaria la correzione della frequenza in una direzione o nell'altra. Abbassando la frequenza si ottiene una diminuzione delle letture e viceversa. All'inizio della scala, la linearità delle misurazioni dipende dalla precisione con cui viene eseguita l'equilibratura utilizzando R17. Per verificare il funzionamento dell'amplificatore di misura è necessario dissaldare R4 dal pin 4 di DD1.2 e saldarlo al pin 6 di DD1.4. Misuriamo la tensione costante sul pin 6 di DD1 e sul collettore VT6 rispetto al filo "comune": dovrebbe essere lo stesso (differire di non più di 100 ... 200 mV). La regolazione si effettua selezionando R14 (al suo decremento aumenta la tensione sul collettore VT6). Le misurazioni devono essere eseguite 5...10 minuti dopo la saldatura degli elementi, in modo da ripristinare il regime termico del circuito. Dopo aver regolato la tensione viene ripristinato il collegamento R4 con il pin 4 DD1. Al limite 3 vengono misurate tensioni alternate su entrambi i terminali di R17. Se differiscono da qualche parte di 200 mV, questo è sufficiente. La semionda positiva della tensione triangolare viene utilizzata per rilevare il segnale, quindi è importante che l'amplificatore della strumentazione non si satura quando viene amplificata la semionda positiva. Se non è presente un oscilloscopio, è possibile verificarlo in questo modo. Accendendo il limite inferiore e confrontando le fluttuazioni della freccia del tester, misurare la tensione di uscita del generatore al morsetto 6 DD1 e al collettore VT6. La tensione CC dovrebbe essere misurata, perché il periodo di oscillazione della freccia è di circa 1 s. L'amplificatore di misura non si satura se l'ampiezza di oscillazione sul collettore VT6 è 100 ... 200 mV inferiore rispetto al pin 6 di DD1. Questo è facilmente compensato bilanciando l'R17. L'ampiezza della tensione all'uscita dell'amplificatore è regolata dai resistori R14, R15 (con valori decrescenti, il guadagno diminuisce). Tutte queste regolazioni sono descritte in dettaglio per ottenere una migliore precisione di misura. Nella maggior parte dei casi, questo non sarà necessario (l'errore è entro il 10%). Al limite di 6 sono possibili piccole fluttuazioni del puntatore dello strumento, che nella maggior parte dei casi non influiscono sull'accuratezza della misurazione. Particolari. DD1 - K561LN2, 564LN2, K176LN2. È meglio usare i transistor KT3102 ... KT3107, ma, in linea di principio, tutti quelli in silicio lo faranno. Diodi - qualsiasi silicio. Tutti i resistori sono MLT-0,125 o 0,25 W, ad eccezione di R7. È auspicabile scaricare il condensatore prima della misurazione. Se catturato accidentalmente non si scarica, R7 dovrebbe avere una riserva di carica. Quando la capacità misurata ha una piccola carica, il dispositivo non lancia la freccia, perché. R18 limita la velocità di carica di SU (C9), introducendo VT7 in saturazione. Durante questo periodo, R7 scarica Cx e le letture vengono impostate senza intoppi. Per aumentare la velocità di movimento, le frecce R18 possono essere ridotte. Interruttore di alimentazione SA2 e finecorsa SA1 - qualsiasi tipo. Resistori R17, R22 - preferibilmente gruppo A, di qualsiasi tipo. Il dispositivo è assemblato su una tavola realizzata in sottile fibra di vetro non laminata. I fori per le conclusioni delle parti sono praticati con un punteruolo. Gli elementi sono collegati dai loro terminali - per ridurre la capacità di montaggio. C1 ... C6 sono saldati sull'interruttore. Il design si adatta all'alloggiamento della radio tascabile "Electron". Sul pannello frontale sono presenti le prese SA1, SA2, VD3, R17, R22, "Cx" e "μA". Con una tensione di alimentazione di 4,5 V, l'assorbimento di corrente del set-top box è di circa 15 mA. Autore: V. Bognar, Kharkov; Pubblicazione: radioradar.net
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