|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK LC-meter - awalan kepada multimeter. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur Artikel ini meneruskan tema mengembangkan keupayaan multimeter siri 83x yang popular. Arus rendah yang digunakan oleh kotak atas set membolehkan ia dikuasakan daripada penstabil ADC dalaman multimeter. Menggunakan lampiran ini, anda boleh mengukur kearuhan gegelung dan tercekik, kapasitansi kapasitor tanpa mengeluarkannya dari papan. Reka bentuk pengukur lampiran untuk multimeter, sebagai tambahan kepada perbezaan dalam reka bentuk litar dan kaedah mengukur satu atau parameter lain, juga berbeza dalam keupayaan mereka untuk bekerja dari sumber kuasa mereka sendiri atau tanpanya, menggunakan penstabil voltan ADC multimeter. Kotak atas set yang dikuasakan oleh penstabil ADC multimeter, pada pendapat penulis, lebih mudah digunakan, terutamanya "di luar rumah." Jika perlu, ia boleh dikuasakan daripada sumber 3 V luaran, contohnya, daripada dua sel galvanik. Sudah tentu, persoalan timbul tentang arus yang digunakan oleh kotak set-top sedemikian, yang tidak boleh melebihi beberapa miliamp, tetapi penggunaan komponen moden dalam kombinasi dengan litar optimum menyelesaikan masalah ini. Walau bagaimanapun, persoalan penggunaan semasa sentiasa dan akan menjadi relevan, terutamanya untuk instrumen pengukur dengan bekalan kuasa autonomi, apabila tempoh operasi dari sumber autonomi sering menentukan pilihan peranti. Apabila membangunkan meter LC, perhatian utama diberikan bukan sahaja untuk meminimumkan penggunaan semasa, tetapi juga kepada keupayaan untuk mengukur kearuhan gegelung dan tercekik, dan kapasitansi kapasitor tanpa menyamaratakannya dari papan. Kemungkinan ini harus sentiasa diambil kira semasa membangunkan alat pengukur tersebut. Terdapat banyak contoh di mana amatur radio, malangnya, tidak memberi perhatian kepada ini dalam reka bentuk mereka. Jika, sebagai contoh, anda mengukur kapasitansi kapasitor dengan mengecas dengan arus yang stabil, maka walaupun voltan pada kapasitor adalah lebih daripada 0,3...0,4 V tanpa menyahpaterikannya dari papan, selalunya mustahil untuk menentukan dengan pasti. kemuatan. Prinsip pengendalian meter LC bukanlah baru [1, 2], ia berdasarkan pengiraan kuasa dua tempoh ayunan semula jadi yang diukur dalam litar LC resonans, yang berkaitan dengan parameter unsur-unsurnya dengan hubungan T = 2π √LC atau LC = (T/2π)2. Daripada formula ini ia mengikuti bahawa induktansi yang diukur adalah berkaitan secara linear dengan kuasa dua tempoh ayunan dengan kapasiti malar dalam litar. Jelas sekali, kebergantungan linear yang sama mengaitkan kapasitansi yang diukur pada kearuhan malar, dan untuk mengukur kearuhan atau kapasitansi adalah cukup untuk menukar tempoh ayunan kepada nilai yang mudah. Daripada formula di atas adalah jelas bahawa dengan kapasiti malar 25330 pF atau induktansi 25,33 mH untuk multimeter siri 83x, resolusi pengukuran minimum ialah 0,1 µH dan 0,1 pF dalam selang 0...200 µH dan 0 ...200 pF dengan sewajarnya, dan kekerapan ayunan dengan kearuhan terukur 1 μH adalah bersamaan dengan 1 MHz. Lampiran mengandungi penjana pengukur, kekerapannya ditentukan oleh litar LC dan, bergantung pada jenis pengukuran, oleh kearuhan yang disambungkan ke soket input gegelung atau kapasitansi kapasitor, unit penstabilan voltan keluaran penjana. , pembentuk nadi, pembahagi frekuensi untuk mengembangkan selang pengukuran dan penukar tempoh pengulangan nadi kepada voltan yang berkadar dengan kuasa duanya, yang diukur dengan multimeter. Spesifikasi Utama
Kesilapan dalam mengukur kearuhan dalam julat 2 dan 20 H bergantung pada kemuatan gegelung itu sendiri, rintangan aktifnya, kemagnetan sisa litar magnetik, dan kemuatan dalam julat 2 dan 20 μF bergantung pada rintangan aktif bagi gegelung dalam litar LC dan ESR pemuat yang diukur. Gambar rajah lampiran ditunjukkan dalam Rajah. 1. Dalam kedudukan "Lx" suis SA1, ukur kearuhan gegelung yang disambungkan ke soket XS1, XS2, selari dengan kapasitor C1 disambungkan, dan dalam kedudukan "Cx" - kapasitansi kapasitor, selari dengan induktor L1 yang manakah disambungkan. Transistor VT1, VT2 digunakan untuk memasang penjana voltan sinusoidal pengukur, frekuensinya, seperti yang dinyatakan di atas, ditentukan oleh unsur-unsur litar LC. Ini adalah penguat yang dilindungi oleh maklum balas positif (POS). Peringkat pertama penguat dipasang mengikut litar dengan pengumpul biasa (pengikut pemancar), ia mempunyai rintangan masukan yang besar dan keluaran rendah, dan yang kedua - mengikut litar dengan pangkalan biasa (CB) - mempunyai rintangan yang rendah. rintangan input dan keluaran yang besar. Oleh itu, koordinasi yang baik dicapai apabila output kedua ditutup dengan input pertama. Kedua-dua peringkat adalah bukan penyongsangan, jadi sambungan ini meliputi penguat PIC XNUMX%, yang, dalam kombinasi dengan galangan masukan tinggi pengikut pemancar dan peringkat keluaran dengan OB, memastikan penjana beroperasi pada frekuensi resonans Litar LC pada julat frekuensi yang luas.
Mari kita pertimbangkan operasi meter LC dengan induktor atau kapasitor yang disambungkan ke soket XS1, XS2 "Lx, Cx". Voltan daripada output penjana disalurkan kepada penguat dengan rintangan masukan yang tinggi, dipasang pada transistor VT3, yang menguatkannya lima kali, yang diperlukan untuk operasi normal unit penstabilan voltan keluaran penjana. Unit penstabilan dipasang pada diod VD1, VD2, kapasitor C3, C5 dan transistor VT4. Ia mengekalkan voltan keluaran penjana pada paras malar kira-kira 100 mV rms, di mana pengukuran boleh dibuat tanpa elemen penyahpaterian dari papan, dan juga meningkatkan kestabilan ayunan penjana pada tahap ini. Voltan keluaran penguat, diperbetulkan oleh diod VD1, VD2 dan dilicinkan oleh kapasitor C5, dibekalkan ke pangkalan transistor VT4. Apabila amplitud voltan pada output penjana kurang daripada 150 mV, transistor ini dibuka oleh arus asas yang mengalir melalui perintang R7, dan voltan bekalan penuh +3 V dibekalkan kepada penjana (voltan ini mesti digunakan pada penjana untuk permulaannya yang boleh dipercayai, serta semasa mengukur kearuhan 1.. .3 µH). Jika semasa pengukuran amplitud voltan penjana menjadi lebih daripada 150 mV, voltan kekutuban yang menutup transistor VT4 akan muncul pada output penerus. Arus pengumpulnya akan berkurangan, yang akan membawa kepada penurunan voltan bekalan penjana dan pemulihan amplitud voltan keluarannya ke tahap tertentu. Jika tidak, proses sebaliknya berlaku. Voltan keluaran penguat pada transistor VT3 melalui litar C4, C6, R8 dibekalkan kepada pembentuk nadi yang dipasang pada transistor VT5 dan VT6 menggunakan litar pencetus Schmitt dengan gandingan pemancar. Pada outputnya, denyutan segi empat tepat terbentuk dengan frekuensi penjana, masa pereputan yang singkat (kira-kira 50 ns) dan ayunan yang sama dengan voltan bekalan. Masa jatuh ini diperlukan untuk operasi biasa pembilang perpuluhan DD1-DD3. Perintang R8 memastikan operasi stabil pencetus Schmitt pada frekuensi rendah. Setiap pembilang DD1 - DD3 membahagikan frekuensi isyarat dengan 10. Isyarat keluaran pembilang dihantar ke suis had pengukuran SA2. Daripada sesentuh beralih suis, bergantung pada had ukuran yang dipilih "x1", "x10"2"," x104" isyarat nadi gelombang persegi Uи (Gamb. 2, a) dibekalkan kepada penukar voltan tempoh yang dipasang pada op-amp DA1.1, transistor kesan medan VT7-VT9 dan kapasitor C8. Dengan ketibaan nadi isyarat seterusnya dengan tempoh 0,5 T, transistor VT7 ditutup untuk kali ini. Voltan daripada pembahagi rintangan R13R14 (kira-kira 2,5 V) dibekalkan kepada input bukan penyongsangan op-amp DA 1.1. Sumber arus (IT) yang stabil dipasang menggunakan op-amp dan transistor VT9 ini. Arus IT sebanyak 140 μA ditetapkan oleh sambungan selari perintang R16 dan R17 dengan kenalan suis SA3 ditutup (kedudukan "x1") dan sepuluh kali kurang - 14 μA - oleh perintang R16 dengan kenalan terbuka (kedudukan "x10").
Pada saat ketibaan nadi dengan tempoh 0,5 T, transistor VT8 dibuka melalui litar pembezaan C7R15 selama 5...7 μs, menyahcas kapasitor C8 pada masa ini, selepas itu ia menutup dan mula mengecas kapasitor C8 dengan stabil arus daripada IT (Rajah 2,b). Pada penghujung nadi, transistor VT7 terbuka, menutup perintang R13, dan arus IT menjadi sifar. Semasa selang 0,5T seterusnya, voltan U1 pada kapasitor C8 kekal tidak berubah dan sama dengan U1 =UC8 = SayaIT1xT/(2xC8) = K1xT, di mana K1 = SayaIT1/(2xC8) - pekali malar. Daripada ungkapan ini ia berikutan bahawa voltan pada kapasitor bercas C8 adalah berkadar dengan tempoh T denyutan yang masuk. Dalam kes ini, voltan 2 V sepadan dengan nilai maksimum parameter yang diukur pada setiap had pengukuran. Input penguat penimbal pada op-amp DA1.2 dengan keuntungan perpaduan disambungkan kepada kapasitor, arus masukan yang boleh diabaikan (beberapa picoamp) dan tidak menjejaskan nyahcas (dan pengecasan) kapasitor C8. Daripada output penguat penimbal ia pergi ke penukar seterusnya - "voltan-arus" ke op-amp DA2.1. Satu lagi IT (IT18) dipasang menggunakan op-amp dan perintang R21-R2 ini. Arus IT ini ditentukan oleh voltan input yang dibekalkan ke terminal kiri perintang R18 dalam rajah, dan rintangannya, dan tanda bergantung pada perintang yang mana (dalam kes kami ia adalah R18 atau R20) dihidupkan sebagai input. IT dimuatkan pada kapasitor C9. Semasa tindakan denyut input dengan tempoh 0,5 T, transistor VT10 terbuka dan voltan U2 pada kapasitor C9 adalah sama dengan sifar (Rajah 2, c). Pada penghujung nadi, transistor ditutup dan kapasitor mula mengecas dengan arus terus daripada voltan yang dibekalkan kepada perintang R18 daripada penguat penimbal kepada op-amp DA1.2. Seperti yang dapat dilihat dari rajah (Rajah 2, c), voltan pada kapasitor meningkat secara linear dalam bentuk gergaji sehingga denyutan seterusnya muncul selepas masa 0,5 T. Pada masa ia muncul, voltan merentasi kapasitor akan mencapai nilai U2max =UС9maks = SayaIT2xT/(2xC9) = UC8xT/(2xR18xC9) = K2xUC8xT = K1хК2хТ2, di mana K1, KEPADA2 - pekali malar; Kepada2 = 1/(2xR18xC9). Daripada ungkapan ini ia mengikuti bahawa amplitud voltan pada kapasitor C9 adalah berkadar dengan kuasa dua tempoh denyutan masuk, iaitu, ia secara linear bergantung pada kearuhan atau kapasitansi yang diukur. Transformasi ini "kepada kuasa dua tempoh" boleh difahami secara logik walaupun tanpa ungkapan di atas, kerana voltan pada kapasitor C9 bergantung secara linear serentak pada kedua-dua tempoh dan pada voltan pada input IT, yang juga bergantung secara linear pada tempoh. Dalam kes ini, voltan U2maks bersamaan dengan 2 V sepadan dengan nilai maksimum parameter yang diukur pada setiap had pengukuran. Input penguat penimbal kepada op-amp DA9 disambungkan kepada kapasitor C2.2. Daripada outputnya, voltan gigi gergaji, dikurangkan ke tahap yang diperlukan oleh pembahagi R22R23, dibekalkan kepada input "VΩmA" multimeter (penyambung XP2). Litar RC penyepaduan terbina dalam multimeter, disambungkan kepada input ADC (pemalar masa 0,1 s), dan yang luaran - R22C12 melicinkan denyutan gigi gergaji kepada nilai purata sepanjang tempoh, yang sama dengan satu perempat daripada amplitud. Jadi, dengan amplitud "gergaji" pada penyambung XP2 "VΩmA" 0,8 V, voltan pada input ADC multimeter ialah 200 mV, yang sepadan dengan had atas pengukuran voltan DC pada had 200 mV . Konsol dipasang pada papan yang diperbuat daripada kerajang gentian kaca di kedua-dua belah. Lukisan papan litar bercetak ditunjukkan dalam Rajah. 3, dan lokasi unsur-unsur di atasnya adalah dalam Rajah. 4.
Foto papan litar bercetak ditunjukkan dalam Rajah. 5, 6. Pin XP1 "NPNC" - sesuai dari penyambung. Pin XP2 "VΩmA" dan XP3 "COM" adalah daripada petunjuk ujian multimeter yang gagal. Soket masukan XS1, XS2 - blok terminal skru 350-02-021-12 siri 350 daripada DINKLE. Suis slaid: SA1 - SS12D07; SA2, SA3 - MSS, MS, Siri IS, contohnya, MSS-23D19 (MS-23D18) dan MSS-22D18 (MS-22D16), masing-masing. Gegelung L1 buatan sendiri, mengandungi lebih kurang (untuk dinyatakan semasa pemasangan) 160 lilitan wayar PEV-2 0,2, dililit dalam empat bahagian 40 lilitan pada litar magnet gelang saiz standard 10x6x4,5 diperbuat daripada ferit 2000NM1, 2000NM3 atau N48 ( EPCOS). Ferit gred ini mempunyai pekali suhu rendah kebolehtelapan magnet. Penggunaan ferit jenama lain, contohnya N87, akan membawa kepada peningkatan ralat dalam pengukuran kapasiti apabila suhu berubah sebanyak 5...10 оS.
Kapasitor C1, C8 dan C9 ialah kapasitor filem yang diimport untuk voltan 63 V (contohnya, WIMA, EPCOS). Sisihan dalam kapasitansi kapasitor C8, C9 hendaklah tidak lebih daripada 5%. Selebihnya adalah untuk pemasangan permukaan: C2, C10, C11 - saiz 0805; C4, C6, C7 - 1206; oksida C3, C5, C12 - tantalum B. Semua perintang bersaiz 1206. Perintang R13, R14, R16-R21 hendaklah digunakan dengan toleransi tidak lebih daripada 1%, dan perintang R18, R20 dan R19, R21 hendaklah dipilih dengan multimeter dengan rintangan sedekat mungkin dalam setiap pasangan Selalunya, pek jalur 10...20 perintang siri E24 dengan kelas ketepatan lima peratus adalah mencukupi untuk pemilihan. Transistor VT1 -VT5 mesti mempunyai pekali pemindahan semasa sekurang-kurangnya 500, VT6 - dari 50 hingga 200. Transistor BSS84 boleh ditukar ganti dengan IRLML6302, dan IRLML2402 dengan FDV303N. Apabila menggantikan sebaliknya, ia harus diambil kira bahawa voltan ambang transistor hendaklah tidak lebih daripada 2 V, rintangan saluran terbuka hendaklah tidak lebih daripada 0,5 Ohm, dan kapasitansi input hendaklah tidak lebih daripada 200 pF pada voltan longkang ke sumber 1 V. op-amp kuasa mikro AD8542ARZ boleh diganti, contohnya, MSR602 atau KF1446UD4A domestik. Adalah dinasihatkan untuk memilih yang terakhir dengan voltan mengimbangi sifar tidak lebih daripada 2 mV untuk mengurangkan ralat pengukuran apabila keputusannya tidak melebihi 10% daripada had yang ditetapkan. Pembilang perpuluhan 74HC4017D logik berkelajuan tinggi boleh digantikan dengan yang serupa daripada siri 4000B dari NXP (PHILIPS) - HEF4017B. Anda tidak boleh menggunakan meter serupa daripada syarikat lain, terutamanya syarikat domestik K561IE8. Dengan voltan bekalan 3 V, frekuensi input 1 MHz daripada penjana pengukur adalah terlalu tinggi untuk pembilang sedemikian, dan masa pereputan nadi pada inputnya (50 ns) adalah pendek. Mereka mungkin tidak "merasakan" isyarat sedemikian. Terminal kapasitor C8, C9, pergi ke wayar biasa, dipateri pada kedua-dua belah papan litar bercetak. Begitu juga, terminal suis SA3 dan terminal yang datang daripada sesentuh bergerak SA2, serta palam XP1-XP3, dipateri. Selain itu, XP2 dan XP3 diamankan dengan pematerian terlebih dahulu, dan kemudian lubang digerudi "di tempatnya" dan palam XP1 dipateri. Kepingan wayar tin dimasukkan ke dalam lubang pad berhampiran sumber transistor VT10 dan perintang R14 dan dipateri pada kedua-dua belah. Sebelum pemasangan pada litar mikro DD2, DD3, pin 4 hendaklah dibengkokkan atau dikeluarkan. Apabila bekerja dengan meter LC, suis untuk jenis operasi multimeter ditetapkan kepada kedudukan mengukur voltan terus pada had "200mV". Had pengukuran meter LC yang sepadan dengan kedudukan suis SA2, SA3 diberikan dalam jadual.
Penentukuran meter LC dijalankan bergantung kepada ketersediaan instrumen dan kelayakan yang diperlukan. Dalam kes yang paling mudah, anda memerlukan gegelung dengan kearuhan yang diketahui dengan tepat, nilainya hampir dengan had pengukuran yang sepadan, dan kapasitor yang sama dengan kapasitansi yang diukur. Untuk menghapuskan ralat daripada kemuatan input meter LC, kapasitansi kapasitor mestilah sekurang-kurangnya 1800 pF (contohnya, 1800 pF, 0,018 μF, 0,18 μF). Kotak atas set pertama disambungkan kepada sumber kuasa autonomi dengan voltan 3 V dan penggunaan semasa diukur, yang tidak boleh melebihi 3 mA, dan kemudian disambungkan kepada multimeter. Seterusnya, tetapkan suis SA1 ke kedudukan "Lx" dan sambungkan gegelung dengan kearuhan yang diketahui ke soket XS1, XS2 "Lx, Cx". Suis SA2 dan SA3 ditetapkan pada had yang sesuai dan mencapai bacaan pada penunjuk yang secara berangka sama dengan kearuhan (koma penunjuk tidak diambil kira), jika perlu, menyambung selari dengan kapasitor C1 kemuatan tambahan sehingga 3300 pF. Kapasitor C1, C8, C9 mempunyai pad pada papan litar bercetak untuk menyahpateri saiz tambahan 0805 untuk pemasangan permukaan. Adalah mungkin untuk melaraskan bacaan dengan lebih tepat dengan menukar rintangan perintang R22 atau R23 dalam had yang kecil. Meter LC ditentukur dengan cara yang sama semasa mengukur kemuatan, tetapi bacaan yang sepadan pada penunjuk ditetapkan dengan menukar bilangan lilitan gegelung L1. Apabila mengukur kapasitansi kotak set-top, adalah perlu untuk mengambil kira kapasitansi inputnya, yang dalam sampel pengarang ialah 41,1 pF. Nilai ini dipaparkan oleh penunjuk multimeter jika anda menetapkan suis SA1 kepada kedudukan "Cx", dan SA2 dan SA3 kepada kedudukan "x1". Apabila menukar topologi papan litar bercetak, sambungan antara terminal kapasitor C8 dan C9 dengan terminal transistor VT9 dan VT10 mesti dibuat dengan konduktor berasingan. Kotak atas set boleh digunakan sebagai penjana frekuensi tetap bentuk sinusoidal dan segi empat tepat. Isyarat sinusoidal dengan voltan 0,1 V dikeluarkan daripada pemancar transistor VT3, isyarat segi empat tepat dengan amplitud 3V dikeluarkan daripada sentuhan bergerak suis SA2. Frekuensi yang diperlukan diperoleh dengan menyambungkan kapasitor dengan kapasiti yang sesuai kepada input kotak atas set dalam kedudukan "Cx" suis SA1. Lukisan PCB dalam format Sprint Layout 5.0 boleh dimuat turun dari ftp://ftp.radio.ru/pub/2014/08/Lc-metr.zip. Kesusasteraan
Pengarang: S. Glibin
Mesin untuk menipis bunga di taman
02.05.2024 Mikroskop Inframerah Lanjutan
02.05.2024 Perangkap udara untuk serangga
01.05.2024
▪ Telefon bimbit tertanam dalam gigi ▪ Android 5.0 dijangka pada suku kedua 2012. ▪ Penyesuai Bas Tertumpu PCIe 2 3.0-port ▪ Loon oleh Google - sistem capaian Internet global
▪ bahagian radio laman web. Pemilihan artikel ▪ artikel Merakam beberapa saluran TV serentak. seni video ▪ artikel Mengapa kita mempunyai tahi lalat? Jawapan terperinci ▪ artikel Pakar logistik gudang serantau. Deskripsi kerja ▪ artikel Antena TV ringkas. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua | |||||||||||||||||||||||||||||
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini