LC МЕТР

Простую схему для измерения lc. Проверка и калибровка. Диапазоны измерения емкости

LC МЕТР

Этот проект – простой LC-метр на основе популярного дешёвого микроконтроллера PIC16F682A. Он похож на другую, недавно опубликованную тут . Обычно такие функции трудно найти в дешевых коммерческих цифровых мультиметрах.

И если некоторые ещё могут мерять ёмкость, то индуктивность точно нет. А значит придётся собрать такой приборчик своими руками, тем более ничего сложного в схеме нет.

В нем используется PIC контроллер и все нужные файлы плат и HEX файлы для программирования микроконтроллера есть по ссылке .

Эта вибрация представляет собой резонансную частоту. Кварцевый кристалл имеет еще одно достоинство, которое является недорогим, поэтому оно широко используется во многих приложениях, включая лучшие в мире осциллографы, анализаторы спектра и произвольные генераторы частоты.

Вот моя адаптация схемы. Общий расход устройства составляет 30 мА. Цель здесь заключалась в том, чтобы максимально снизить энергопотребление. Без подсветки на всех потребляемая мощность будет еще ниже, но видимость сильно пострадает. Получайте наши электронные новости в своем электронном письме. Зарегистрируйте свое электронное письмо в форме ниже, чтобы получить.

Вот схема измерителя LC

Дроссель на 82uH. Общее потребление (с подсветкой) 30 мА. Резистор R11 ограничивает подсветку и должен быть рассчитан в соответствии с фактическим токопотреблением ЖК-модуля.

В измеритель нужно 9 В батарею питания. Поэтому тут использован стабилизатор напряжения 78L05. Также добавлен автоматический режим сна схемы. За время в режиме работы отвечает значение конденсатора C10 на 680nF. Это время в данном случае 10 минут. Полевой MOSFET Q2 может быть заменен на BS170.

Тестовый индуктор помещается последовательно с ударом. Таким образом, на дисплее отображается только дополнительная емкость или индуктивность измеряемого компонента. Изображение, найденное в заброшенном блокираторе телефона, и дисплей на факсимильном аппарате завершился неудачно. Контурные резисторы могут выдерживать 5%, более требовательное использование с допуском 1%.

Поместите дисплей на схему и настройте потенциометр для наилучшего контраста. Если он не работает, проверьте каждую схему, дисплей, рис. Клавиши, проводку и т.д.

Если частота слишком высокая, на дисплее отобразится диапазон. Если осциллятор не работает, на дисплее будет отображаться 0. Вы можете настроить катушку для достижения.

Установите измерительные клеммы на короткое замыкание и нажмите нуль.

В процессе настройки, следующей целью было сделать потребляемый ток максимально низким. С увеличением значения R11 до 1,2 ком, которые управляют подсветкой, общий ток устройства был снижен до 12 мА. Можно было уменьшить еще больше, но видимость очень страдает.

Теперь просто положите индуктор и прочитайте результат. Кратковременно поверните ключ «ноль». Теперь просто установите конденсатор на клеммы и прочитайте результат на дисплее. Инструмент может быть обнулен с помощью компонентов на измерительных клеммах. И компоненты, которые будут проверены позже, покажут разницу – значения исходного компонента.

Ферритовая катушка не подходит для контура резервуара, в идеале – использовать ядро ​​из железного порошка. В любом случае используйте РЧ-шок для проверки цепи, затем попытайтесь найти подходящую катушку, измерив и потянув повороты от какого-то индуктора, обнаруженного в ломе. У вас может быть свой собственный точный и цифровой индуктор и конденсаторный счетчик, который легко работать.

Результат работы собранного устройства

Эти фотографии показывают LC метр в действии. На первой конденсатор 1nF/1%, а на второй дроссель 22uH/10%. Прибор очень чувствителен – когда ставим щупы, то уже есть 3-5 пФ на дисплее, но это устраняется при калибровке кнопкой. Конечно можно купить готовый аналогичный по функциям измеритель, но конструкция его столь проста, что совсем не проблема спаять и самому.

Обсудить статью ИЗМЕРИТЕЛЬ LC

Рассмотрена схема измерителя емкости конденсаторов и индуктивности катушек, выполненная всего на пяти транзисторах и,несмотря на свою простоту и доступность, позволяет в большом диапазоне определять с приемлемой точностью емкость и индуктивность катушек.

Имеется четыре поддиапазона для конденсаторов и целых пять поддиапазонов катушек.

После достаточно простой процедуры калибровки, с применением двух подстроечных сопротивлений, максимальная погрешность будет около 3%, что согласитесь, для радиолюбительской самоделки совсем не плохо.

Предлагаю спаять своими руками эту простую схему LC-метра. Основой радиолюбительской самоделки служит генератор, выполненный на VT1, VT2 и радиокомпонентах обвязки.

Его рабочая частота определяется параметрами LC колебательного контура, который состоит изнеизвестной емкости конденсатора Cx и параллельно подключенной катушки L1, в режиме определения неизвестной емкости – контакты X1 и X2 должны быть замкнуты, а в режиме измерения индуктивности Lx, она подключается последовательно с катушкой L1 ипараллельно соединенному конденсатору C1.

С подключением к LC-метру неизвестного элемента, начинает работать генератор на какой-то частоте, котораяфиксируется очень простым частотомером, собранным на транзисторах VT3 и VT4.Затем значение частоты преобразуется в постоянный ток, который отклоняет стрелку микроамперметра.

Измеритель индуктивности сборка схемы. Соединительные провода рекомендуется делать по возможности максимально короткими для подключениянеизвестных элементов. После окончания процесса общей сборки необходимо откалиброватьконструкцию во всех диапазонах.

Калибровка осуществляется с помощью подбора сопротивлений подстроечных резисторов R12 иR15 при подключении к измерительным выводам радиоэлементов с заранее известными номиналами. Так как в одном диапазоне номинал подстроечныхрезисторов будет один, а в другом он будет другой, то необходимо определить нечто среднее для всех диапазонов, при этом погрешность измерения не должна выйти за 3%.

Этот достаточно точный LC метр собран на микроконтроллере PIC16F628A. В основе конструкции LC метра лежит частотомер с LC осциллятором, частота которого изменяется в зависимости от измеряемых величин индуктивности или емкости, и в результате вычисляется. Точность частоты доходит до 1 Гц.

Реле RL1 необходимо для выбора L или C режима измерения. Счетчик работает на основе математических уравнений. Для обоих неизвестных L и C, уравнения 1 и 2 являются общими.

Калибровка

При включении питания осуществляется автоматическая калибровка прибора. Начальный рабочий режим – индуктивность. Подождите пару минут для прогрева цепей устройства, затем нажмите тумблер “zero”, для повторной калибровки.

Дисплей должен вывести значения ind = 0.00. Теперь подсоедините тестовый номинал индуктивности, например 10uH или 100uH. LC-метр должен вывести на экран точное значение.

Для настройки счетчика имеются перемычки Jp1 ~ Jp4.

Представленный ниже проект измерителя индуктивности очень прост для повторения состоит из минимума радиокомпонентов. Диапазоны измерения индуктивности: – 10нГ – 1000нГ; 1мкГ – 1000мкГ; 1мГ – 100мГ. Диапазоны измерения емкости: – 0.1пФ – 1000пФ – 1нФ – 900нФ

Измерительное устройство поддерживает автокалибровку при включении питания, что исключает вероятность человеческого фактора при ручной калибровке. Абсолютно, в любой момент можно заново откалибровать измеритель, просто нажав кнопку сброса. В приборе имеется автоматический выбор диапазона измерений.

В конструкции устройства нет необходимости использования каких-либо прецизионных и дорогих радио компонентов. Единственное, нужно иметь одну “внешнюю” емкость, номинал которой известен с большой точностью. Два конденсатора емкостью в 1000 пФ должны быть нормальногно качества, желательно использовать полистирольные, а две емкости по 10 мкФ должны быть танталовыми.

Кварц нужно взять точно на 4.000 МГц. Каждый 1% несоответствия частоты, приведет к 2% ошибке измерения. Реле с малым током катушки, т.к. микроконтроллер не способен обеспечить ток выше 30 мА. Не забудьте параллельно катушке реле для подавления обратного тока и исключения дребезга поставить диод.

Печатная плата и прошивка микроконтроллера по ссылке выше.

Источник: https://droidd.ru/a-simple-circuit-for-measuring-lc-verification-and-calibration.html

LC МЕТР

LC МЕТР

   Представляем оригинальную конструкцию lc-метра от нашего коллеги R2-D2. Далее слово автору схемы: В радиолюбительском деле, особенно при ремонтах, необходимо иметь под рукой прибор для измерения емкости и индуктивности – так называемый lc метр.

На сегодняшний день для повторения в интернете можно найти много схем подобных устройств, сложных и не очень. Но решил создать свой вариант устройства. Практически все схемы LC метров с использованием микроконтроллеров представленные в интернете, выглядят одинаково.

Идея заключается в расчете номинала неизвестных компонентов по формуле зависимости частоты от емкости и индуктивности. Для простоты своей конструкции решил использовать внутренний компаратор микроконтроллера в качестве генератора.

Для отображения информации используется LCD от телефона Nokia 3310 либо ему подобный с контроллером PCD8544 и разрешением 84х48, например Nokia 5110

Настройка и функции

   Сердцем устройства является микроконтроллер PIC18F2520. Для стабильной работы генератора в качестве С3 и С4 лучше использовать неполярные конденсаторы либо танталовые.

Реле можно использовать любое, соответствующее по напряжению (3-5 вольт), но желательно с минимально возможным сопротивлением контактов в замкнутом положении.

Для звука используется буззер без встроенного генератора, или обычный пьезоэлемент.

   При первом старте собранного устройства, программа автоматически запускает режим настройки контраста дисплея. Кнопками 2/4 необходимо установить приемлемый контраст и нажать кнопку OK (3). После выполнения данных действий устройство следует выключить и включить заново. Для некоторой настройки работы измерителя в меню есть раздел «Setup».

В подменю «Capacitor», необходимо указать точный номинал используемого калибровочного конденсатора (С_cal) в пФ. Точность указанного номинала напрямую влияет на точность измерения.

Контролировать работу самого генератора можно с помощью частотомера в контрольной точке «B», однако лучше использовать уже встроенную систему контроля частоты в подменю «Oscillator».

   С помощью подбора L1 и С1, необходимо добиться стабильных показаний частоты в районе 500-800 кГц. Большая частота положительно влияет на точность измерения в тоже время с ростом частоты может ухудшаться стабильность генератора.

Частоту и стабильность генератора, как я уже сказал выше, удобно мониторить в разделе меню «Oscillator». При наличии внешнего калиброванного частотомера можно выполнить калибровку частотомера LC-метра.

Для этого необходимо подключить внешний частотомер к контрольной точке «B» и с помощью кнопок +/- в меню «Oscillator» подобрать константу «K» таким образом, чтобы показания обоих частотомеров совпадали.

 Для корректной работы системы отображения состояния батареи питания, необходимо настроить резистивный делитель, построенный на резисторах R9, R10, после чего установить перемычку S1 и записать значения в поля раздела «Battery».

Порядок настройки

  • – Измерить напряжение питания микроконтроллера (выводы 19 – 20). Это опорное напряжение “V.ref”
  • – Измерить напряжение до резистивного делителя = U1
  • – Измерить напряжение питания после делителя = U2
  • – Рассчитать коэф. деления “С.

    div” = U1/U2

  • – Внести полученные цифры в соответствующие разделы меню сохраняя их нажатием кнопки «ОК».

   Также внести напряжения “V.max” – максимальное напряжение батареи питания (заполнены все сегменты отображаемой батарейки) и соответственно “V.

min” – минимальное напряжение батареи питания (все сегменты батарейки погашены, прибор сигнализирует о необходимой смене или заряде батареи питания).

Значения напряжения питания для отображения промежуточных сегментов на пиктограмме батарейки, будут рассчитаны автоматически после внесения информации о “V.max” и “V.min”.

Использование стабилизатора для питания схемы обязательно, так как опорное напряжение должно быть стабильным и не меняться при разряде батареи.

Работа с устройством

   Ещё меню lc-метра содержит разделы Light, Sound, Memory. В разделе Light есть возможность включить либо отключить подсветку LCD. Раздел Sound, для вкл/откл звука.

В разделе Memory можно посмотреть результаты последних 10 измерений, а также (для новичков) увидеть полученный результат в разных единицах измерения.

Назначение кнопок описывают пиктограммы, размещенные в нижней части экрана.

  • (F) – “Function” переход в меню Setup
  • (M) – “Memory” сохранение результатов измерения в памяти
  • () – “Light” вкл/откл подсветки
  • (C) – “Calibration” калибровка

   Главный экран содержит условную шкалу погрешности в измерениях, которую необходимо контролировать и в случае необходимости своевременно выполнять калибровку.

Измерение емкости

   1. Переключить устройство в режим измерения емкости. Выполнить калибровку. Убедиться, что погрешность измерения находится в допустимых пределах. В случае больших отклонений повторить калибровку.

   2. Подключить измеряемый конденсатор к клеммам. На экране появится результат измерений. Для сохранения результата в памяти необходимо нажать (M).

Измерение индуктивности

   1. Переключить устройство в режим измерения индуктивности. Замкнуть клеммы. Выполнить калибровку. Убедиться, что погрешность измерения находится в допустимых пределах. В случае больших отклонений повторить калибровку.

   2. Подключить измеряемую индуктивность к клеммам. На экране появится результат измерений. Для сохранения результата в памяти необходимо нажать (M).

работы измерителя

   В качестве корпуса задействовал геройски погибший при ремонте телевизора китайский тестер.

   Все файлы – прошивки контроллера, платы в Lay и так далее можно скачать тут или на форуме. Материал предоставил – Савва. Автор схемы R2-D2.

   Форум по данному прибору

   Обсудить статью LC МЕТР

Источник: https://radioskot.ru/publ/izmeriteli/lc_metr/15-1-0-803

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.