Aj keď mám profesionálny automatický mostík E7-8, je príliš objemný a ťažký - 35 kg!
Preto som si chcel vyskúšať vyrobiť jednoduchý LC meter na mikrokontroléri. Najjednoduchší (ale s nárokmi na dobrú kvalitu práce) obvod bol nájdený na zastaranom, ale pomerne cenovo dostupnom mikrokontroléri 16F84A, LM311N a LCD indikátore typu 1601.
PCB verzia 90x65 mm tohto LC merača od YL2GL (prepojku J3 som na dosku neinštaloval (netreba ju) - podsvietenie LCD indikátora 1601, ak ho má, je vždy zapnuté!):
Pohľad na niektoré časti, pre ktoré je doska plošných spojov určená:
Jedna z možností dosky plošných spojov LC merača, vyrobená metódou LUT:
Štyri verzie súboru firmvéru vo formáte *.hex pre programovanie PIC 16F84A sú umiestnené v katalógu Site File Catalog (odporúča sa tretia verzia firmvéru ako verzia s automatickou kalibráciou zariadenia pri zapnutí):
Programovanie PIC 16F84A je možné vykonať pomocou najjednoduchšieho programátora JDM pripojeného k portu COM1 počítača (treba si uvedomiť, že programátor JDM funguje dobre so staršími počítačmi, ale s najnovšími dvojjadrovými a všetkými typmi notebookov, notebookov, nemusí prácu, keďže násilne obmedzujú prúd na kontaktoch COM portu. Hľadajte preto počítač, ktorý bude s programátorom JDM bez problémov spolupracovať, alebo vyrobte programátor podľa inej schémy - s externým napájaním):
a programy ICprog.
Berúc do úvahy nákup LCD indikátora 1601 pre:
Chcel by som poznamenať podľa schémy zariadenia, že musíte venovať pozornosť prítomnosti alebo neprítomnosti odporu 10 ... 12 Ohm nainštalovaného na doske indikátora LCD 1601 v obvode podsvietenia. Ak nie, treba ho prispájkovať sériovo s podsvietením, inak ho pri inštalácii prepojky J3 jednoducho spálite!
Existujú dva obvody LC merača, ktoré sa líšia obvodom zapínania vinutia nízkonapäťového relé. V druhom okruhu je vinutie relé pripojené k zemi cez zhášací odpor a nie k + 5V:
Firmvér PIC 16F84A je uvedený pod prvou verziou obvodu, ktorá sa nachádza na začiatku článku. Môžu samozrejme pracovať s najnovšou verziou obvodu, ale pred odčítaním hodnôt kapacity a indukčnosti sa objaví znak "-".
Po zložení LC merača sa prístroj spustí od prvého zapnutia. Pre jednoriadkový LCD indikátor 1601 musí byť prepojka J1 zatvorená. Pre dvojriadkové zadajte 1602 - nechajte otvorené. Na nastavenie kontrastu LCD displeja je potrebný 10K trimmer. Čím bližšie je posúvač odporu k zemi, tým vyšší je kontrast displeja.
Po prvom zapnutí je potrebné skontrolovať frekvenciu generátora na výstupe LM311N uzavretím prepojky J2, s prepínačom L / C nastaveným na C.
Frekvencia na LCD obrazovke by mala byť okolo 550 kHz.
Údaje na displeji budú v tomto prípade bez jednej nuly - 55 000.
Ak máte nádoby s nátierkou 1%, môžete ich použiť.
Je lepšie začať nastavovať zariadenie v režime merania kapacity - C.
Stlačte tlačidlo SW1 - kalibrácia.
Na obrazovke zariadenia sa nakrátko zobrazí hlásenie Kalibruje sa a hodnoty na obrazovke sa vynulujú na C=0,0 pF.
Referenčnú kapacitu vložíme do zásuviek a ak sa hodnoty zariadenia líšia od požadovanej hodnoty, potom vyberieme kapacitu v sérii s kontaktmi nízkonapäťového relé, pričom zakaždým opakujeme kalibráciu zariadenia.
LC meter
Rádioamatér veľmi často musí merať kapacitu, menej často - indukčnosť. Mnoho multimetrov vám umožňuje merať kapacitu, ale horšie je to s indukčnosťou. Na to neexistujú lacné zariadenia a drahé nie sú dostupné pre každého.
Cesta z tejto situácie môže byť veľmi jednoduchý a užitočný LC meter, popísaný. Len som to doplnil o automatické vypnutie po 1 min. a indikátor vybitia batérie pod 7 V a tiež opustil vstupný spínač:
Meria kapacitu od 0,1pF do 5uF a indukčnosť od 0,1uH do 5H s presnosťou 2-3%. Kapacity väčšie ako 5 uF sa pohodlne merajú pomocou ESR metra. Tieto zariadenia sa navzájom dopĺňajú.
Rezistor R7 (v pôvodnom zapojení z archívu) som vymenil za tranzistor KP103E v režime aktuálnej stabilizácie. To ušetrí niekoľko miliampérov spotreby prúdu. Na ten istý účel môžete nahradiť tranzistor KT361 nejakým p-kanálovým poľom a zbaviť sa základného prúdu a odporu 5,1 k.
Takto vyzerá hotové zariadenie:
Písmeno C. Odtiaľ pochádza aj názov zariadenia. Alebo inými slovami, LC meter je zariadenie na meranie hodnôt indukčnosti a kapacity.
Na fotke to vyzerá takto:
Merač LC vyzerá ako . Má tiež dve sondy na meranie hodnôt indukčnosti a kapacity. Vývody kondenzátorov je možné zasunúť buď do otvorov pre kondenzátory, kde je napísané Cx, alebo priamo k sondám. Pripojenie k sondám je jednoduchšie a rýchlejšie. Indukčnosť a kapacita sa merajú veľmi jednoducho, otáčaním gombíka nastavte hranicu merania a pozrite sa na označenie na displeji LC merača. Ako sa hovorí, túto „hračku“ ľahko zvládne aj malé dieťa.
Ako merať kapacitu pomocou LC metra
Tu máme štyri testovacie kondenzátory. Tri z nich sú nepolárne a jedna je polárna (čierna so sivým pruhom)
Poďme
Pozrime sa na označenie na kondenzátore. 0,022 uF je jeho kapacita, to znamená 0,022 mikrofaradov. Ďalších + -5 % je jeho chyba. To znamená, že nameraná hodnota môže byť plus alebo mínus 5 % viac alebo menej. Ak je viac alebo menej ako 5%, potom je náš kondenzátor zlý a je vhodné ho nepoužívať. Päť percent z 0,022 je 0,001. Preto možno kondenzátor považovať za celkom funkčný, ak je jeho nameraná kapacita v rozsahu od 0,021 do 0,023. Máme hodnotu 0,025. Aj keď vezmeme do úvahy chybu merania prístroja, nie je to dobré. Poďme to vyhodiť. Ach áno, dávajte pozor na volty, ktoré sú napísané za percentami. Píše sa tam 200 voltov – to znamená, že je určený pre napätie do 200 voltov. Ak má na svorkách vo svojom obvode napätie viac ako 200 voltov, potom s najväčšou pravdepodobnosťou zlyhá.
Ak je napríklad na kondenzátore uvedené 220 V, potom je to - maximálna hodnota napätia. Ak vezmeme do úvahy skutočnosť, že sú uvedené siete striedavého prúdu, potom takýto kondenzátor nie je vhodný na použitie pri sieťovom napätí 220 V, pretože maximálna hodnota napätia v tejto sieti = 220 V x 1,4 (to znamená odmocnina z 2) = 310 V. Kondenzátor musí byť zvolený tak, aby bol navrhnutý pre napätie oveľa vyššie ako 310 voltov.
Ďalší sovietsky kondenzátor
0,47 mikrofaradov. Presnosť +-10%. To znamená 0,047 v oboch smeroch. Môže sa považovať za normálne v rozsahu 0,423-0,517 mikroFaradov. Na LC-meter 0,489 - preto je celkom efektívny.
Ďalší importovaný kondenzátor
Je tam napísané 22, čo znamená 0,22 mikrofaradov. 160 je limit napätia. Celkom normálny kondenzátor.
A ďalší elektrolyt alebo, ako to nazývajú rádioamatéri, elektrolyt. 2,2 mikrofarad pri 50 voltoch.
Všetko OK!
Ako merať indukčnosť pomocou LC metra
Poďme zmerať indukčnosť induktora. Vezmeme cievku a držíme sa jej záverov. 0,029 milihenries alebo 29 mikrohenry.
Ostatné induktory môžu byť testované rovnakým spôsobom.
Kde kúpiť LC meter
V súčasnosti pokrok dospel do bodu, kedy si môžete kúpiť univerzálny R/L/C/Transistor-metr, ktorý dokáže merať takmer všetky parametre elektronických súčiastok.
No a pre estétov sú tu ešte normálne LC metre, ktoré sa jedným kliknutím dajú kúpiť z Číny v internetovom obchode Aliexpress ;-)
Tu na stránke LC-metrov.
Záver
Tlmivky a kondenzátory sú nepostrádateľnou vecou v elektronike a elektrotechnike. Je veľmi dôležité poznať ich parametre, pretože najmenšia odchýlka parametra od hodnoty, ktorá je na nich napísaná, môže výrazne zmeniť činnosť obvodu, najmä pre zariadenia transceiveru. Merať, merať a ešte raz merať!
Aj keď mám profesionálny automatický mostík E7-8, je príliš objemný a ťažký - 35 kg!
Preto som si chcel vyskúšať vyrobiť jednoduchý LC meter na mikrokontroléri. Najjednoduchší (ale s nárokmi na dobrú kvalitu práce) obvod bol nájdený na zastaranom, ale pomerne cenovo dostupnom mikrokontroléri 16F84A, LM311N a LCD indikátore typu 1601.
PCB verzia 90x65 mm tohto LC merača od YL2GL (prepojku J3 som na dosku neinštaloval (netreba ju) - podsvietenie LCD indikátora 1601, ak ho má, je vždy zapnuté!):
Pohľad na niektoré časti, pre ktoré je doska plošných spojov určená:
Jedna z možností dosky plošných spojov LC merača, vyrobená metódou LUT:
Štyri verzie súboru firmvéru vo formáte *.hex pre programovanie PIC 16F84A sú umiestnené v katalógu Site File Catalog (odporúčame tretiu verziu firmvéru, pretože verzia s automatickou kalibráciou zariadenia...):
Programovanie PIC 16F84A je možné vykonať pomocou najjednoduchšieho programátora JDM pripojeného k portu COM1 počítača (treba si uvedomiť, že programátor JDM funguje dobre so staršími počítačmi, ale s najnovšími dvojjadrovými a všetkými typmi notebookov, notebookov, nemusí prácu, keďže násilne obmedzujú prúd na kontaktoch COM portu. Hľadajte preto počítač, ktorý bude s programátorom JDM bez problémov spolupracovať, alebo vyrobte programátor podľa inej schémy - s externým napájaním):
a programy ICprog.
Berúc do úvahy nákup LCD indikátora 1601 pre:
Chcel by som poznamenať podľa schémy zariadenia, že musíte venovať pozornosť prítomnosti alebo neprítomnosti odporu 10 ... 12 Ohm nainštalovaného na doske indikátora LCD 1601 v obvode podsvietenia. Ak nie, treba ho prispájkovať sériovo s podsvietením, inak ho pri inštalácii prepojky J3 jednoducho spálite!
Existujú dva obvody LC merača, ktoré sa líšia obvodom zapínania vinutia nízkonapäťového relé. V druhom okruhu je vinutie relé pripojené k zemi cez zhášací odpor a nie k + 5V:
Firmvér PIC 16F84A je uvedený pod prvou verziou obvodu, ktorá sa nachádza na začiatku článku. Môžu samozrejme pracovať s najnovšou verziou obvodu, ale pred odčítaním hodnôt kapacity a indukčnosti sa objaví znak "-".
Po zložení LC merača sa prístroj spustí od prvého zapnutia. Pre jednoriadkový LCD indikátor 1601 musí byť prepojka J1 zatvorená. Pre dvojriadkové zadajte 1602 - nechajte otvorené. Na nastavenie kontrastu LCD displeja je potrebný 10K trimmer. Čím bližšie je posúvač odporu k zemi, tým vyšší je kontrast displeja.
Po prvom zapnutí je potrebné skontrolovať frekvenciu generátora na výstupe LM311N uzavretím prepojky J2, s prepínačom L / C nastaveným na C.
Frekvencia na LCD obrazovke by mala byť okolo 550 kHz.
Potom krátkym jumperom uzavrieme zásuvky prístroja v režime L.
Prístroj zapíše - Kalibrácia a po sekunde sa prepne do režimu merania: L=0,00 mkH.
Vyberieme prepojku, vložíme nameranú referenčnú indukčnosť do zásuviek a pozrieme sa na hodnoty zariadenia. Ak sa hodnota líši od toho, čo sme namerali na referenčnom zariadení, tak presnejšie zvolíme indukčnosť 82 μH zariadenia.
Preto je žiaduce použiť tlmivku s možnosťou nastavenia indukčnosti (feritové jadro s ladiacim jadrom).
Potom prepneme do režimu merania kapacity C.
Na LCD displeji sa zobrazí С=х.х pF
Krátko stlačte tlačidlo SW1 - kalibrácia.
Tento presný LC meter je vyrobený z lacných komponentov, ktoré sa dajú veľmi ľahko nájsť v predajniach rádií. Merací rozsah LC merača je dostatočne široký na meranie aj veľmi nízkych hodnôt kapacity a indukčnosti.
Doska s plošnými spojmi - výkres
Indukčnosti - rozsahy merania:
- 10 nH - 1 000 nH
- 1uH - 1000uH
- 1 mH - 100 mH
Rozsah merania kapacity:
- 0,1 pF – 1000 pF
- 1nF - 900nF
Veľkou výhodou zariadenia je automatická kalibrácia po zapnutí napájania, takže nedochádza k chybe kalibrácie, ktorá je vlastná niektorým podobným, najmä analógovým. V prípade potreby ho môžete kedykoľvek znova kalibrovať stlačením tlačidla reset. Vo všeobecnosti je tento LC meter plne automatický. Firmvér MK PIC16F628 .
Komponenty prístroja
Príliš presné komponenty sú voliteľné, s výnimkou jedného (alebo viacerých) kondenzátorov, ktoré sa používajú na kalibráciu merača. Dva 1000 pF kondenzátory na vstupe by mali byť dostatočne kvalitné. Výhodnejší je polystyrén. Vyhnite sa keramickým kondenzátorom, pretože niektoré z nich môžu mať vysoké straty.
Dva 10uF kondenzátory v generátore by mali byť tantalové (majú nízky sériový odpor a indukčnosť). 4 MHz kryštál by mal byť striktne 4 000 MHz, nie nič podobné. Každé 1% chyba vo frekvencii kryštálu pridáva 2% chybu k meraniu hodnoty indukčnosti. Relé by malo poskytovať vypínací prúd asi 30 mA. Rezistor R5 nastavuje kontrast LCD displeja LC merača. Zariadenie je napájané bežnou batériou Krona, pretože napätie je ďalej stabilizované mikroobvodom 7805 .
