LC Meter Instrumen untuk mengukur kapasitansi dan induktansi pada PIC16F628A. Verifikasi dan Kalibrasi Meter LC Digital

Meskipun saya memiliki jembatan otomatis profesional E7-8, itu terlalu besar dan berat - 35 kg!

Oleh karena itu, saya ingin mencoba membuat LC meter sederhana pada mikrokontroler. Sirkuit paling sederhana (tetapi dengan klaim untuk kualitas kerja yang baik) ditemukan pada mikrokontroler 16F84A, LM311N yang sudah ketinggalan zaman, tetapi cukup terjangkau, dan indikator LCD tipe 1601.

Versi PCB 90x65 mm meter LC ini dari YL2GL (Saya tidak memasang jumper J3 di papan (tidak perlu untuk itu) - lampu latar indikator LCD 1601, jika ada, selalu menyala!):

Tampilan beberapa bagian yang dirancang untuk papan sirkuit cetak:

Salah satu opsi untuk papan sirkuit tercetak meter LC, dibuat dengan metode LUT:

Empat versi file firmware dalam format *.hex untuk pemrograman PIC 16F84A ditempatkan di Katalog File Situs (disarankan versi firmware ketiga, karena versi dengan kalibrasi otomatis perangkat saat dihidupkan):

Pemrograman PIC 16F84A dapat dilakukan menggunakan pemrogram JDM paling sederhana yang terhubung ke port COM1 komputer (Anda harus ingat bahwa pemrogram JDM bekerja dengan baik dengan komputer lama, tetapi dengan dual-core terbaru dan semua jenis laptop, laptop, mungkin tidak berfungsi, karena mereka secara paksa membatasi arus pada kontak port COM.Oleh karena itu, cari komputer yang akan bekerja dengan programmer JDM tanpa masalah, atau buat programmer sesuai dengan skema yang berbeda - dengan daya eksternal):

dan program ICprog.

Dengan memperhatikan pembelian indikator LCD 1601 untuk :

Saya ingin mencatat sesuai dengan diagram perangkat bahwa Anda perlu memperhatikan ada atau tidak adanya resistor 10 ... 12 Ohm yang dipasang pada papan indikator LCD 1601 di sirkuit lampu latar. Jika tidak, itu harus disolder secara seri dengan lampu latar, jika tidak, Anda dapat membakarnya saat memasang jumper J3!

Ada dua rangkaian LC meter, yang berbeda dalam rangkaian untuk menyalakan belitan relai tegangan rendah. Di sirkuit kedua, belitan relai terhubung ke ground melalui resistor pendinginan, dan tidak ke + 5V:

Firmware PIC 16F84A diberikan di bawah versi sirkuit pertama, yang terletak di awal artikel. Mereka tentu saja dapat bekerja dengan versi sirkuit terbaru, tetapi tanda "-" akan muncul sebelum pembacaan nilai kapasitansi dan induktansi.

Setelah merakit LC meter, perangkat mulai dari pertama dihidupkan. Untuk indikator LCD satu baris 1601, jumper J1 harus ditutup. Untuk dua baris, ketik 1602 - biarkan terbuka. Pemangkas 10K diperlukan untuk menyesuaikan kontras layar LCD. Semakin dekat penggeser resistor ke ground, semakin tinggi kontras tampilan.

Setelah power-up pertama, perlu untuk memeriksa frekuensi generator pada output LM311N dengan menutup jumper J2, dengan sakelar L / C diatur ke C.

Frekuensi pada layar LCD harus sekitar 550 kHz.

Pembacaan pada layar, dalam hal ini, akan tanpa satu nol - 55000.

Jika Anda memiliki wadah dengan spread 1% yang ditunjukkan pada mereka, maka Anda dapat menggunakannya.

Lebih baik mulai mengatur perangkat dalam mode pengukuran kapasitansi - C.

Tekan tombol SW1 - kalibrasi.

Pesan Calibrating akan muncul sebentar di layar perangkat dan pembacaan di layar akan diatur ulang ke C=0.0 pF.

Kami memasukkan kapasitansi referensi ke dalam soket dan jika pembacaan perangkat berbeda dari nilai yang diperlukan, maka kami memilih kapasitansi secara seri dengan kontak relai tegangan rendah, setiap kali mengulangi kalibrasi perangkat.

pengukur LC

Seorang amatir radio sangat sering harus mengukur kapasitansi, lebih jarang - induktansi. Banyak multimeter memungkinkan Anda untuk mengukur kapasitansi, tetapi hal-hal yang lebih buruk dengan induktansi. Tidak ada perangkat murah untuk ini, dan yang mahal tidak terjangkau untuk semua orang.

Jalan keluar dari situasi ini bisa menjadi meteran LC yang sangat sederhana dan berguna, dijelaskan. Saya hanya melengkapinya dengan shutdown otomatis setelah 1 menit. dan indikator pelepasan baterai di bawah 7 V, dan juga mengabaikan sakelar input:

Ini mengukur kapasitansi dari 0.1pF ke 5uF dan induktansi dari 0.1uH ke 5H dengan akurasi 2-3%. Kapasitansi yang lebih besar dari 5 uF mudah diukur dengan meteran ESR. Perangkat ini saling melengkapi.

Saya mengganti resistor R7 (di sirkuit asli dari arsip) dengan transistor KP103E dalam mode stabilisasi saat ini. Ini menghemat beberapa miliamp konsumsi saat ini. Untuk tujuan yang sama, Anda dapat mengganti transistor KT361 dengan beberapa bidang saluran-p dan menghilangkan arus basis dan resistor 5.1k.

Seperti inilah tampilan perangkat yang sudah jadi:

Huruf C. Dari sinilah nama perangkat itu berasal. Atau dengan kata lain, LC meter adalah alat untuk mengukur nilai induktansi dan kapasitansi.

Di foto itu terlihat seperti ini:

Pengukur LC terlihat seperti. Ini juga memiliki dua probe untuk mengukur nilai induktansi dan kapasitansi. Kesimpulan dari kapasitor dapat didorong baik ke dalam lubang untuk kapasitor, di mana Cx ditulis, atau langsung ke probe. Lebih mudah dan lebih cepat untuk terhubung ke probe. Induktansi dan kapasitansi diukur dengan sangat sederhana, atur batas pengukuran dengan memutar kenop, dan lihat penunjukan pada layar LC meter. Seperti yang mereka katakan, bahkan seorang anak kecil dapat dengan mudah menguasai "mainan" ini.

Bagaimana mengukur kapasitansi dengan LC meter

Di sini kita memiliki empat kapasitor uji. Tiga di antaranya non-polar, dan satu polar (hitam dengan garis abu-abu)

Ayo pergi

Mari kita lihat notasi pada kapasitor. 0,022 uF adalah kapasitansinya, yaitu 0,022 mikrofarad. Selanjutnya + -5% adalah kesalahannya. Artinya, nilai yang diukur bisa plus atau minus 5% lebih atau kurang. Jika lebih atau kurang dari 5%, maka kapasitor kita buruk, dan disarankan untuk tidak menggunakannya. Lima persen dari 0,022 adalah 0,001. Oleh karena itu, kapasitor dapat dianggap cukup berfungsi jika kapasitansi terukurnya berkisar antara 0,021 hingga 0,023. Kami memiliki nilai 0,025. Bahkan jika kita memperhitungkan kesalahan pengukuran perangkat, ini tidak baik. Mari kita buang. Oh ya, perhatikan volt yang ditulis setelah persen. Dikatakan 200 volt - ini berarti dirancang untuk voltase hingga 200 volt. Jika ia memiliki tegangan lebih dari 200 volt pada terminal di sirkuitnya, maka kemungkinan besar ia akan gagal.

Jika, misalnya, 220 V ditunjukkan pada kapasitor, maka ini adalah - nilai tegangan maksimum. Mempertimbangkan fakta bahwa jaringan AC ditunjukkan, maka kapasitor seperti itu tidak cocok untuk digunakan pada tegangan jaringan 220 V, karena nilai tegangan maksimum dalam jaringan ini = 220 V x 1,4 (yaitu, akar 2) = 310 V. Kapasitor harus dipilih sedemikian rupa sehingga dirancang untuk tegangan yang jauh lebih tinggi dari 310 volt.

Kapasitor Soviet berikutnya

0,47 mikrofarad. Akurasi +-10%. Ini berarti 0,047 di kedua arah. Ini dapat dianggap normal dalam kisaran 0,423-0,517 mikroFarad. Pada LC-meter 0,489 - oleh karena itu, cukup efisien.

Kapasitor impor berikutnya

Dikatakan 22, yang berarti 0,22 mikrofarad. 160 adalah batas tegangan. Kapasitor yang cukup normal.

Dan elektrolit berikutnya atau, sebagaimana amatir radio menyebutnya, elektrolit. 2,2 mikrofarad pada 50 volt.

Semua baik-baik saja!

Bagaimana mengukur induktansi dengan LC meter

Mari kita mengukur induktansi induktor. Kami mengambil koil dan berpegang teguh pada kesimpulannya. 0,029 millihenries atau 29 microhenries.

Induktor lain dapat diuji dengan cara yang sama.

Di mana untuk membeli meteran LC?

Saat ini, kemajuan telah mencapai titik di mana Anda dapat membeli R / L / C / Transistor-meter universal, yang dapat mengukur hampir semua parameter komponen elektronik

Nah, untuk estetika, masih ada meteran LC normal, yang dalam satu klik dapat dibeli dari China di toko online Aliexpress ;-)

Di Sini halaman pada LC-meter.

Kesimpulan

Induktor dan kapasitor merupakan hal yang sangat diperlukan dalam elektronika dan teknik elektro. Sangat penting untuk mengetahui parameternya, karena penyimpangan sekecil apa pun dari parameter dari nilai yang tertulis di atasnya dapat sangat mengubah pengoperasian sirkuit, terutama untuk peralatan transceiver. Ukur, ukur, dan ukur lagi!

Meskipun saya memiliki jembatan otomatis profesional E7-8, itu terlalu besar dan berat - 35 kg!

Versi PCB 90x65 mm meter LC ini dari YL2GL (Saya tidak memasang jumper J3 di papan (tidak perlu untuk itu) - lampu latar indikator LCD 1601, jika ada, selalu menyala!):

Tampilan beberapa bagian yang dirancang untuk papan sirkuit cetak:

Salah satu opsi untuk papan sirkuit tercetak meter LC, dibuat dengan metode LUT:

Empat versi file firmware dalam format *.hex untuk pemrograman PIC 16F84A ditempatkan di Katalog File Situs (disarankan versi ketiga dari firmware, karena versi dengan kalibrasi otomatis perangkat...):

dan program ICprog.

Dengan memperhatikan pembelian indikator LCD 1601 untuk :

Setelah power-up pertama, perlu untuk memeriksa frekuensi generator pada output LM311N dengan menutup jumper J2, dengan sakelar L / C diatur ke C.

Frekuensi pada layar LCD harus sekitar 550 kHz.

Kemudian, dengan jumper pendek, kami menutup soket perangkat dalam mode L.

Perangkat menulis - Mengkalibrasi dan setelah sedetik beralih ke mode pengukuran: L=0,00 mkH.

Kami mengeluarkan jumper, memasukkan induktansi referensi yang diukur ke dalam soket dan melihat pembacaan perangkat. Jika nilainya berbeda dari apa yang kami ukur pada perangkat referensi, maka kami memilih induktansi 82 H perangkat yang lebih tepat.

Oleh karena itu, diinginkan untuk menggunakan choke dengan kemampuan untuk menyesuaikan induktansi (inti ferit dengan inti penyetelan).

Kemudian kita beralih ke mode pengukuran kapasitansi C.

LCD akan menampilkan =х.х pF

Tekan sebentar tombol SW1 - kalibrasi.

Pengukur LC akurat ini dibuat dengan komponen murah yang sangat mudah ditemukan di toko radio. Rentang pengukuran meteran LC cukup lebar untuk mengukur nilai kapasitansi dan induktansi yang sangat rendah sekalipun.

Papan sirkuit - menggambar

Induktansi - rentang pengukuran:

10nH - 1000nH
1uH - 1000uH
1mH - 100mH

Rentang pengukuran kapasitansi:

0.1pF - 1000pF
1nF - 900nF

Nilai tambah yang besar dari perangkat ini adalah kalibrasi otomatis ketika daya dihidupkan, sehingga tidak ada kesalahan kalibrasi, yang melekat pada beberapa yang serupa, terutama yang analog. Jika perlu, Anda dapat mengkalibrasi ulang kapan saja dengan menekan tombol reset. Secara umum, LC meter ini sepenuhnya otomatis. Firmware MK PIC16F628 .

Komponen instrumen

Komponen yang terlalu presisi adalah opsional, dengan pengecualian satu (atau lebih) kapasitor, yang digunakan untuk mengkalibrasi meteran. Kedua kapasitor 1000 pF pada input harus memiliki kualitas yang cukup baik. Styrofoam lebih disukai. Hindari kapasitor keramik, karena beberapa di antaranya dapat memiliki kerugian yang tinggi.

Dua kapasitor 10uF dalam generator harus tantalum (mereka memiliki resistansi dan induktansi seri rendah). Kristal 4 MHz harus benar-benar 4.000 MHz, dan bukan sesuatu yang mendekati nilai ini. Setiap kesalahan 1% dalam frekuensi kristal menambahkan kesalahan 2% pada pengukuran nilai induktansi. Relai harus menyediakan sekitar 30 mA arus trip. Resistor R5 mengatur kontras tampilan LCD meter LC. Perangkat ini ditenagai oleh baterai Krona konvensional, karena selanjutnya tegangan distabilkan oleh sirkuit mikro 7805 .