Meter kapasiti kapasitor mikropengawal. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Meter kapasiti kapasitor mikropengawal. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Teknologi mengukur

Komen artikel

Pengendalian peranti adalah berdasarkan kaedah yang terkenal untuk mengukur tempoh mengecas dan menyahcas kapasitor daripada sumber voltan melalui perintang dengan rintangan yang diketahui. Julat nilai kapasitans yang diukur adalah dari 1 nF hingga 12000 uF. Ia dibahagikan kepada dua sub-julat, yang secara konvensional dinamakan "nF" dan "μF". Untuk mengukur kapasitansi kapasitor tanpa menyoldernya keluar dari papan, amplitud kecil voltan merentasi kapasitor diperlukan supaya persimpangan p-n peranti semikonduktor tidak mengganggu proses ini, jadi sumber rujukan mempunyai voltan 0,5 V .

Skim peranti ditunjukkan dalam rajah. 1.

Meter kapasiti kapasitor mikropengawal
Rajah. Xnumx

"Kerja" utama dilakukan oleh mikropengawal DD1. Penyegerakan operasi nodnya dilakukan dari penjana terbina dalam dengan resonator kuarza luaran ZQ1. Sebagai sebahagian daripada mikropengawal DD1 terdapat pembanding analog, yang digunakan untuk mengawal voltan pengecasan dan nyahcas bagi kapasitor yang diukur. Input pembanding ini disambungkan ke port PBO, PB1. Kapasitor yang diukur disambungkan kepada soket XS1, XS2, dan voltan tinggi atau rendah dari port RVZ melalui cas pembahagi rintangan R1-R3R7R10 dan nyahcasnya. Tukar kenalan SA1.1 perintang shunt R2 pada had "uF", meningkatkan nilai kedua-dua arus pengecasan dan nyahcas. Tukar kenalan SA1.2 pada sub-julat "nF" menyambungkan talian PD1 dan PD3 melalui perintang R19, yang ditetapkan oleh mikropengawal DD1 sebagai tetapan sub-julat ini. Pembahagi rintangan R9R6 pada voltan tahap tinggi pada talian PB2 menjana voltan rujukan 6 V pada perintang R0,316 untuk input penyongsangan pembanding terbina dalam (talian PB1), yang merupakan ambang untuk mengecas kapasitor yang diukur.

Apabila talian PB2 dipindahkan ke keadaan impedans tinggi, voltan teladan dimatikan dan input pembanding akan disambungkan melalui perintang R6 dan soket XS2 ke kapasitor yang diukur - ini adalah keluaran "biasa" kapasitor, yang memastikan voltan sifar ditetapkan pada kapasitor apabila ia dinyahcas. Voltan dari kapasitor melalui perintang R4 disalurkan ke input lain pembanding (talian PBO). Litar C3R5, disambungkan selari dengan input pembanding, membantu mengurangkan bunyi "digital". Litar R8VD5 akan "membantu" mikropengawal DD1 menentukan sama ada kapasitor disambungkan ke soket XS1, XS2 atau ia ditutup.

Satu lagi sumber voltan teladan, berbanding dengan ukuran yang dibuat, dipasang pada op-amp DA2. Pembahagi R27R29 menjana voltan kira-kira 2,5 V, ia pergi ke op-amp DA2, yang bertindak sebagai penguat penimbal.

Mikropengawal mengeluarkan hasil pengukuran kepada penunjuk tujuh elemen LED HG1-HG3 dalam mod dinamik dengan frekuensi kira-kira 20 ms. Anod penunjuk ditukar oleh transistor VT1, VT3, VT4, dan isyarat dalam kod yang sepadan dihantar ke katodnya dari garisan PD0-PD6 melalui perintang R12-R18. Kod-kod tersebut disimpan dalam ingatan mikropengawal DD1 dan dimasukkan ke dalamnya pada peringkat pengaturcaraan. "Pencucuhan" pada penunjuk titik perpuluhan dijalankan melalui garisan PB4 dan perintang R11, R21.

Talian yang sama digunakan untuk menjana isyarat nadi 34, yang disalurkan kepada piezo-radiator akustik HA1 melalui perintang R24.

Peranti ini dikuasakan oleh bateri yang terdiri daripada dua bateri AA Ni-Cd dengan jumlah voltan 2,4 V, yang dinaikkan oleh penukar DA1 kepada 5 V yang stabil untuk menggerakkan mikropengawal DD1 dan sumber voltan teladan pada op- amp. Kapasitor C2 - pelicin, pembahagi rintangan R7R23 menetapkan had voltan bateri yang lebih rendah. Apabila ia turun kepada 25 ... 2 V, voltan tahap rendah terbentuk pada output LBO (pin 2,1) penukar DA2, yang, melalui perintang R1 dan R33, disalurkan ke talian PD12 (pin 0) daripada mikropengawal DD2. Pada tinjauan seterusnya baris ini, mikropengawal DD1, setelah mengesan tahap rendah, menghentikan program utama, mematikan penunjuk LED, menjana isyarat panjang yang tiba pada pemancar akustik HA1, dan masuk ke mod ekonomi "tidur" , dari mana ia keluar hanya apabila voltan bekalan dimatikan dan sambungan seterusnya.

Untuk melindungi mikropengawal dan elemen lain peranti daripada voltan kapasitor terukur yang dikenakan, unit perlindungan aktif digunakan, yang terdiri daripada jambatan diod VD6, transistor VT2 dan LED HL1. Apabila kapasitor yang dicas disambungkan, voltan yang melebihi 4 ... 5 V, arus mengalir melalui LED HL1, yang membuka transistor VT1. Dalam kes ini, kebanyakan voltan kapasitor digunakan pada perintang R3, R7 - kapasitor ini dilepaskan. Diod VD1, VD3 dan perintang R4 digunakan sebagai perlindungan tambahan untuk talian RVZ mikropengawal DD10, dan VD1, VD2 dan R4 digunakan untuk talian RVO. Untuk memprogramkan mikropengawal, pengaturcara disambungkan ke palam XP1.

Peranti menggunakan perintang MLT, OMLT dengan toleransi tidak lebih daripada 5%, kapasitor oksida - K53-16, selebihnya - K10-17, KM, KD, resonator kuarza - NS-49, tercekik L1, L2 - ELC06D dari Panasonic. Palam XP1 ialah rakan sejawat soket YUS-10. Palam sedemikian dijual di kedai alat ganti radio dalam bentuk pembaris, bilangan kenalan yang diperlukan dipisahkan daripadanya. Suis SA1 ialah sebarang suis slaid bersaiz kecil dalam dua arah dan dua kedudukan, sebaik-baiknya dalam bekas logam, contohnya B1561, yang akan membolehkan anda membetulkannya pada papan dengan memateri. Pemancar piezo HA1 - piezoceramic FML-15T-7.9F1-50 dengan frekuensi resonans kira-kira 8 kHz. Sebagai XS1-XS3, sesentuh dengan diameter dalam 1,5 mm digunakan (ia dipateri pada pad sesentuh pada papan) daripada penyambung RG4T yang dibongkar. Untuk pengukuran kapasitor individu, klip buaya digunakan, yang dipateri pada palam yang disambungkan ke soket XS1, XS2 "Cx", dan untuk mengukur kapasitor pateri, wayar berperisai penyambung digunakan, yang skrinnya disambungkan ke palam yang disambungkan ke soket XS3 "Biasa". Perlu diingat bahawa kabel pengukur memperkenalkan ralat tambahan apabila mengukur kapasitor dengan kapasitansi kecil.

Untuk peranti itu, bekas plastik dari kalkulator BZ-26 telah digunakan, petak kuasanya dikurangkan untuk menampung dua bateri. Di bahagian dalam, bekas itu ditampal dengan skrin yang diperbuat daripada kerajang aluminium nipis. Untuk sentuhan dengan skrin ini, plat bersalut perak elastik digunakan, yang dipateri pada wayar biasa di papan. Suis kuasa biasa kalkulator digunakan untuk menghidupkan kuasa peranti, dan soket bekalan kuasa digunakan untuk menyambungkan pengecas. Unit bekalan kuasa BP2-1M daripada kalkulator telah ditukar kepada pengecas bateri. Untuk melakukan ini, dua perintang dan LED dipasang dalam talian kuasa positif (Rajah 2). Dengan kecerahan LED ini, anda boleh menilai tahap pengecasan bateri.

Meter kapasiti kapasitor mikropengawal
Rajah. Xnumx

Lukisan papan litar bercetak yang diperbuat daripada gentian kaca kerajang dua muka ditunjukkan dalam rajah. 3-5. Ia tidak mungkin dilakukan tanpa menggunakan vias, terutamanya berhampiran penunjuk digital. Oleh itu, semasa pemasangan, pertama sekali, pelompat wayar harus dipasang dan dipateri ke dalam vias, dan kemudian elemen yang tinggal harus dipasang. Pin beberapa elemen juga digunakan sebagai pelompat peralihan, jadi ia perlu dipateri pada kedua-dua belah papan. Di bahagian pemasangan kebanyakan elemen (Rajah 4), sekeping foil dibiarkan disambungkan ke wayar biasa, yang merumitkan pematerian unsur, tetapi meningkatkan kebolehpercayaan peranti. Lubang-lubang untuk plumbum unsur-unsur yang tidak disambungkan kepada wayar biasa dibenamkan balas dalam bahagian ini (penembusan balas tidak ditunjukkan dalam Rajah 4).

Meter kapasiti kapasitor mikropengawal
Rajah. Xnumx

Meter kapasiti kapasitor mikropengawal

Sambungan elemen R4, C3, VD1, VD2 dan output 12 mikropengawal DD1 mesti dilakukan dengan pemasangan permukaan. Apabila memasang mikropengawal pada papan, pin ini hendaklah dibengkokkan, perintang R4 hendaklah dipasang berserenjang dengan papan, mematerikan pinnya dari sisi pemasangan soket XS1, pateri pelompat wayar tin ke pin perintang yang lain, pergi ke pin 12 mikropengawal DD1, dan kemudian pateri pin elemen lompat ini C3, VD1 dan VD2.

Untuk pengukuran, kapasitor disambungkan ke soket "Cx". Pengawal mikro, setelah mengesan kapasitor yang disambungkan, akan memulakan proses mengukur kapasitansinya, manakala titik perpuluhan pada penunjuk HG3 akan menyala. Pada akhir proses, hasilnya dipaparkan pada penunjuk LED, kemudian simbol unit ukuran dipaparkan. Dengan kapasitor disambungkan, proses pengukuran akan diulang secara berkala. Untuk menjimatkan tenaga bateri, yang digunakan secara maksimum apabila menunjukkan keputusan, adalah perlu untuk mematikan kapasitor yang diukur tepat pada masanya. Jika, apabila peranti dihidupkan atau semasa operasi, bip panjang berbunyi tanpa menghidupkan petunjuk, anda perlu mengecas bateri.

Simbol digunakan untuk memaparkan unit ukuran: "nF" - nanofarad; "nF" - mikrofarad; "nnF" - beribu-ribu mikrofarad.

Untuk memaparkan pelbagai situasi yang memerlukan prestasi sebarang tindakan, simbol berikut digunakan bersama dengan petunjuk bunyi:
"cc" - kapasitor yang diukur mempunyai baki cas, ia mesti diputuskan dan dilepaskan sepenuhnya sebelum pengukuran semula;
"ygg" - litar pintas dalam litar pengukur, adalah perlu untuk memastikan bahawa tiada litar pintas yang tidak disengajakan pada soket pengukur (wayar) atau periksa kapasitor yang diukur untuk kerosakan;
"ppp" - kapasitansi kapasitor berada di luar julat pengukuran, adalah perlu untuk memilih subjulat lain atau pastikan kapasitansi yang dijangkakan bagi kapasitor yang diukur sepadan dengan keupayaan mengukur peranti;
"---" - kehilangan nilai faktor pembetulan, muat semula diperlukan.

Apabila kapasitor bercas dengan voltan lebih daripada 4 ... 5 V disambungkan, sistem perlindungan dihidupkan dan LED HL1 berkelip. Mikropengawal akan mengesan kapasitor yang dicas dan melaporkannya dengan petunjuk cahaya dan bunyi, tetapi dengan sedikit kelewatan. Oleh itu, apabila menyambungkan kapasitor yang diukur, adalah perlu untuk memantau penunjuk perlindungan dan segera mematikan kapasitor tersebut. Apabila menjalankan pengukuran, perlu diingat bahawa kapasitor yang dicas pada voltan lebih daripada 100 V tidak boleh disambungkan ke peranti.

Peranti tidak mempunyai mod penentukuran sendiri. Oleh itu, lebih memakan masa, tetapi, menurut penulis, prosedur yang lebih dipercayai untuk menetapkan faktor pembetulan menggunakan pengaturcara digunakan, yang boleh dilakukan pada peringkat pembuatan dan selepas pembaikan atau sekiranya berlaku ralat pengukuran yang besar . Untuk kerja ini, anda boleh menggunakan sebarang alat pengaturcaraan mikropengawal ATMEL yang tersedia.

Pertama sekali, menggunakan, sebagai contoh, program Notepad dalam WINDOWS OS, buka fail cmetr.eep dan pastikan baris ketiga kelihatan seperti

:0C002000FFFF00FFFF00FFFF00FFFF00DC

Di sini, bait pertama menunjukkan bilangan bait data setiap baris. Dua bait seterusnya ialah alamat sel memori di mana bait pertama data baris disimpan, bait keempat ialah perkhidmatan satu. Kemudian dua belas bait data mengikuti, dan bait terakhir ialah checksum. Kini anda boleh memuatkan fail cmetr.hex dan cmetr.eep ke dalam memori mikropengawal menggunakan perisian dan perkakasan yang tersedia. Jika semuanya dilakukan dengan betul, apabila peranti dihidupkan, bip pendek akan berbunyi dan ujian penunjuk LED digital akan lulus - peralihan nombor 8 dalam semua digit. Kemudian penunjuk akan dimatikan, dan meter akan menunggu untuk kapasitor disambungkan, memberikan bunyi bip pendek dengan tempoh pengulangan kira-kira 4 s.

Selepas menyemak kebolehkendalian peranti, adalah perlu untuk menentukan faktor pembetulan untuk dua subjulat. Ini memerlukan kapasitor teladan (Cobr). sebaiknya dengan kerugian yang rendah. Sebagai contoh, untuk subjulat "uF", kapasitor 100 uF akan berfungsi. Jika ini tidak mungkin, maka kapasitor bukan kutub dengan kapasitansi sekurang-kurangnya 10 mikrofarad harus dipilih.
Katakan bahawa apabila kapasitor rujukan dengan kapasiti 100 mikrofarad disambungkan, bacaan instrumen ialah 106 mikrofarad (Cx). Nilai faktor pembetulan ditentukan oleh formula K \u106d Cx / (Col - Cx) \u100d 106 / (17,66 - 18) \u71d -73. Kami menerima nilai K = -0,1. Dalam subjulat "nF", lebih banyak kapasitor mampu milik K0,1, K99,7 dengan kapasiti kira-kira 99,7 μF boleh digunakan sebagai rujukan. Katakan nilai kapasitansi rujukan (100 μF) yang diukur oleh peranti ialah 99,7 nF, maka faktor pembetulan ialah: K \u332,3d 332 / / (XNUMX - - XNUMX) \uXNUMXd XNUMX. Kami menerima K = XNUMX.

Nilai pekali yang diperolehi diterjemahkan ke dalam bentuk perenambelasan, masing-masing akan menjadi 12H dan 14CH. Tiada percanggahan dalam fakta bahawa lebih kecil ralat pengukuran, lebih besar faktor pembetulan, ia hanya algoritma untuk mengira pembetulan. Sekarang anda perlu kembali ke penerangan proses pengaturcaraan dan dalam fail cmetr.eep dalam baris ketiga, gantikan nilai dua belas bait data supaya baris kelihatan seperti

:0C0020001200FF1200FF4C01004C010064

Enam bait pertama data mengandungi maklumat pekali pendua untuk subjulat "uF", diikuti oleh enam bait (juga diduakan) untuk subjulat "nF". Selain itu, dua bait pertama ialah nilai berangka bagi pekali, dan yang ketiga menunjukkan tandanya. Sebagai contoh, nilai negatif pekali diterima pada subjulat "µF", oleh itu bait data ketiga dan keenam mengandungi nombor FF, yang "memaklumkan" mikropengawal tentang keperluan untuk menolak faktor pembetulan. Untuk subjulat "nF", pekali adalah positif, jadi bait kesembilan dan kedua belas mengandungi nombor 00, yang bermaksud bahawa faktor pembetulan mesti ditambah.

Sekarang anda harus mengira nilai checksum dalam baris ini. Ini boleh dilakukan menggunakan program khusus atau kalkulator kejuruteraan WINDOWS dalam mod Hex. Untuk melakukan ini, anda perlu menambah semua bait rentetan ini, termasuk bilangan bait data dalam bait rentetan, dua bait alamat sel dan semua bait data, kemudian tentukan nombor yang hendak ditambah kepada jumlah ini supaya bahawa bait rendah hasil adalah sifar. Nombor ini akan menjadi checksum, dalam contoh di atas, 64n akan diperolehi. Kemudian anda harus memadamkan maklumat dalam ingatan mikropengawal dan muat semula fail cmetr hex dan cmetr.eep. Dengan mengukur kapasitor teladan, pastikan faktor pembetulan ditetapkan dengan betul.

Apabila mengukur, ia mesti diambil kira bahawa dalam subjulat "nF", kapasitansi kapasitor yang diukur tidak boleh melebihi 12 μF, dalam subjulat "μF" - 12000 μF, dan pengukuran kapasitor dengan kapasitansi kurang daripada 1000 pF adalah anggaran, kerana kapasitansi litar pengukur mempengaruhi.

Program mikropengawal meter kapasiti boleh dimuat turun oleh itu.

Pengarang: A. Dymov, Orenburg; Terbitan: radioradar.net

Lihat artikel lain bahagian Teknologi mengukur.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Pengesan bahan letupan emas 06.12.2012

Para saintis di Imperial College London telah membangunkan sistem untuk mengesan bahan berbahaya seperti dadah atau bahan letupan dengan cepat. Sistem baharu ini sangat tepat - ia mampu mengesan satu molekul sasaran di antara 10 trilion molekul air dalam hanya beberapa milisaat. Molekul yang dikehendaki ditangkap oleh lapisan nanopartikel emas yang dipasang sendiri.

Pasukan saintis dari Jabatan Kimia di Imperial College London telah membuka jalan bagi pembangunan peranti yang padat, mudah dipasang dan digunakan. Pelbagai aplikasi mereka sangat luas - daripada pengesanan dadah dan bahan letupan kepada pencarian bahan pencemar di sungai, gas saraf yang dilepaskan ke udara, dan sebagainya. Hasil kajian diterbitkan minggu ini dalam Bahan Alam Semula Jadi.

Molekul sasaran dikenal pasti disebabkan oleh kesan penyerakan cahaya permukaan Raman, apabila setiap molekul menyerakkan cahaya ke arahnya sendiri disebabkan oleh struktur permukaan yang kompleks. Teknik ini telah wujud sejak tahun 1970-an. Isyarat boleh dipertingkatkan dengan banyaknya dengan menghantar cahaya melalui lapisan nanopartikel emas dan pelbagai pantulan, masing-masing, meningkatkan sensitiviti peranti. Walau bagaimanapun, salutan sedemikian adalah terlalu sukar untuk dihasilkan untuk digunakan secara meluas.

Dalam kerja semasa, saintis mengatasi masalah ini dengan menggunakan dua cecair yang tidak boleh larut seperti air dan minyak. Dengan memanipulasi cas elektrik nanopartikel emas dan komposisi penyelesaian, mereka mencipta situasi di mana zarah-zarah ini diselaraskan sendiri di persimpangan dua media.

"Caranya adalah untuk mencari keadaan di mana nanopartikel itu sendiri menetap di antara muka antara dua media, tetapi tidak bersatu antara satu sama lain, " kata Jack Page, pengarang bersama kajian itu. Walaupun struktur nanopartikel rosak, ia secara spontan berbaris untuk menjadikan peranti itu lebih sensitif.

Berita menarik lain:

▪ SCM-38I - penukar RS-232/485

▪ Bercakap dengan peti besi anda

▪ Keupayaan belajar boleh dilihat pada mata

▪ Titisan mekanik kuantum

▪ Pemotong rumput dikawal oleh telefon pintar

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Radio - untuk pemula. Pemilihan artikel

▪ Artikel Thucydides. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Apa itu mabuk? Jawapan terperinci

▪ pasal campak. Penjagaan kesihatan