|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Aufsatz zum Multimeter zum Messen der Kapazität von Kondensatoren
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Der Betrieb der Set-Top-Box (Abb. 1) basiert auf einem bekannten Prinzip: Zuerst wird der Kondensator Cx auf eine stabile Spannung U aufgeladen und dann über einen Strommesser entladen. Wenn solche Lade-Entlade-Zyklen mit einer Frequenz E durchgeführt werden, beträgt der durchschnittliche Strom I durch das Messgerät I = UFCX. Es ist zweckmäßig, in dieser Formel die folgenden Dimensionen zu verwenden: Mikroampere, Volt, Hertz, Mikrofarad.
Der beschriebene Aufsatz verfügt über fünf Messgrenzen – 2000 und 20000 pF, 0,2, 2 und 20 µF. Das Strommessgerät ist das Multimeter M-832, das im DC-Millivoltmeter-Modus mit einer Grenze von 200 mV arbeitet und durch im Aufsatz installierte Shunts ergänzt wird. Als Wiederaufladefrequenzen des zu prüfenden Kondensators werden 5 kHz an der ersten Messgrenze, 500 Hz an den nächsten beiden und 50 Hz an der letzten Messgrenze gewählt. Bei einer Spannung von 3 V, auf die der Kondensator aufgeladen ist, beträgt der Strom durch das Messgerät, der der maximal gemessenen Kapazität entspricht und nach der obigen Formel berechnet wird, 30 μA an den ersten beiden Grenzen, 300 μA an den nächsten beiden und 3 mA an das Letzte. Der Aufsatz (Abb. 2) wird an drei Buchsen des Multimeters angeschlossen – an dessen Eingänge „VΩmA“ und „COM“ (Common) sowie an die Buchse „E PNP“ zum Anschluss des Emitters einer PN-P-Struktur Transistor beim Messen von Transistorparametern.
Der Generator, der die Wiederaufladefrequenz des zu testenden Kondensators bestimmt, ist auf einem invertierenden Element montiert – einem Schmitt-Trigger DD1.1, und der Schalter, der den Kondensator Cx abwechselnd mit dem Plus der Stromquelle und dem Strommesser verbindet, befindet sich auf dem CMOS-Schalter des DD2-Chips. Um den Widerstand öffentlicher Schlüssel zu verringern, sind beide Kanäle der Mikroschaltung parallel geschaltet. Wenn der Pegel am Eingang 1 der Mikroschaltung niedrig ist, werden ihre Pins 13 und 3 mit den Ausgängen XO bzw. Y0 verbunden und der zu prüfende Kondensator Cx wird auf eine Spannung von 3 V aufgeladen. Wenn ein Impuls positiver Polarität vorliegt Wird an diesem Eingang ein Signal empfangen, werden diese Pins mit den Ausgängen X1 und Y1 verbunden, der Kondensator Cx wird über einen der Shunts R6 - R9 entladen. Zur Stromversorgung der Set-Top-Box dient ein interner Multimeter-Stabilisator mit einer Spannung von ca. 3 V. Er wird aus den Buchsen „E PNP“ und „COM“ entfernt. Allerdings lassen die Tasten der Mikroschaltung K2KP561, die als DD1 bei einer Versorgungsspannung von 3 V verwendet werden, Signale nur mit „digitalen“ Pegeln gut durch, d.h. nahe der Versorgungsspannung und der gemeinsamen Leitung. Bei einer sich sanft ändernden Schaltspannung nahe der halben Versorgungsspannung steigt der Widerstand der Schalttransistoren schnell an und der Kondensator Cx hat keine Zeit zum Aufladen. Um die Versorgungsspannung zu erhöhen, wird ein Wandler auf Basis der DA1-Mikroschaltung und der Kondensatoren C1 - C4 in die Set-Top-Box eingeführt, der eine Spannung von -3 V relativ zum gemeinsamen Kabel erzeugt. Die Funktionsweise eines solchen Wandlers ist im Artikel des Autors „Voltage Converters on Switched Capacitors“ beschrieben, veröffentlicht in „Radio“, 2001, Nr. 12, S. 44, 45. Die Ausgangsspannung des Wandlers wird mit der Ausgangsspannung des Multimeterstabilisators summiert und zur Stromversorgung der Mikroschaltungen DD1 und DD2 verwendet. Die vom Schaltabschnitt SA1 geschalteten Widerstände R3 - R1.1 bestimmen zusammen mit dem Kondensator C5 die Frequenz des Generators. Die Ausgangskapazität der Schalter, die Montagekapazität des parallel zum zu prüfenden Kondensator geschalteten Schaltkreises und die Eingangskapazität des Multimeters erhöhen die Messwerte des Messgeräts um etwa 40 pF. Um eine solche Messwertverschiebung zu vermeiden, wurden die Widerstände R4 und R5 eingeführt, deren Auswahl den Messwertfehler ausgleichen kann. Der Aufsatz ist auf einer Leiterplatte (Abb. 3) aus einseitiger 1 mm dicker Glasfaserfolie montiert.
Verwendete Widerstände waren MLT, S2-23, KIM (R5), Kondensatoren K50-16 (C3, C4), importiertes Analog K50-35 (C1), KM-6 (C2), K73-9 für eine Spannung von 100 V ( C5). Sie können alle anderen Widerstände und Kondensatoren geeigneter Größe verwenden, der Kondensator C5 muss jedoch aus einer Metallfolie (Serie K73) oder aus Papier bestehen; der Einbau von Keramikkondensatoren ist aufgrund ihrer geringen Temperaturstabilität nicht akzeptabel. Schalter SA1 - PR2-5P2N, PG2-2-6P2N, PG2-9-6P2N, P2G-3-5P2N, P2G-3-6P2N, PGZ-5P2N oder jeder andere kleine Schalter für die erforderliche Anzahl von Positionen und Richtungen. Mikroschaltungen der K561-Serie können durch ähnliche der KR1561-Serie ersetzt werden, und die Mikroschaltung KR1168EP1 kann durch ihr importiertes Analogon ICL7660 oder ICL7660A ersetzt werden. Um den Anschluss der Set-Top-Box an die Multimeter-Buchsen zu vereinfachen, werden zwei Splinte mit einem Durchmesser von 4 mm von den Steckern mit Muttern (Schaltungen „VΩmA“ und „COM“) und ein Messingstift mit a auf der Platine befestigt Durchmesser von 0,8 mm eingelötet (Schaltung „E PNP“). Der Schalter ist auf einer Halterung aus 1 mm dickem Messing montiert. Die Halterung wird mit einer COM-Pin-Mutter und einer M2,5-Schraube mit Mutter auf der Platine befestigt, wofür auf der Platine ein entsprechendes Loch vorgesehen ist. Zum Anschluss des zu testenden Kondensators werden zwei Buchsen des 2RM-Steckers für Stifte mit einem Durchmesser von 1 mm in die Platine eingelötet. Sie können solche Stifte mit senkrecht angelöteten Krokodilklemmen hineinstecken und so gemessene Kondensatoren unterschiedlicher Größe anschließen. Die Platine wird mit einem Gehäuse abgedeckt, aus Folienglasfaser verlötet und an den Ecken durch Löten an der Platine befestigt. Die Gehäusefolie ist mit einem gemeinsamen Draht verbunden und dient als Abschirmung. Wenn Sie eine Platine für den Betrieb einer Set-Top-Box mit einem anderen Multimetertyp herstellen, sollten Sie die Position der Kontaktstifte klären. Um die Einrichtung zu erleichtern, gibt es auf der Platine zwei Plätze für jeden wählbaren Widerstand. Die relativ niederohmigen Shunt-Widerstände R6–R9 bestehen aus zwei parallel geschalteten Widerständen, die hochohmigen Shunt-Widerstände R1–R5 aus zwei in Reihe geschalteten Widerständen. Richten Sie die Konsole in der folgenden Reihenfolge ein. Zunächst werden alle Elemente bis auf Widerstände und eine Halterung mit Schalter auf der Platine installiert. In den in Abb. 3 mit der Aufschrift „bis SA1.1“ und „bis SA1.2“ versehen und in die linken (gemäß Abb. 3) Anschlüsse des Widerstands R3 und des unteren R9 ist ein ca. 40 mm langes Stück harter Kupferdraht eingelötet (gemeinsames Kabel), das für die Installation vorgesehen ist. Zwischen Pin 5 von DD2 und dem gemeinsamen Draht (zum entsprechenden Paar von Drahtsegmenten) ist ein Widerstand mit einem Nennwert von 680 Ohm und einer Toleranz von nicht schlechter als ±10 % eingelötet. Ein Kondensator mit einer Kapazität von 1...2 μF ist an die Buchsen X1, (auch zu den entsprechenden Abschnitten). Für diesen Abstimmungsschritt ist die Genauigkeit der Kondensatorkapazität nicht wichtig. Stellen Sie den Schalter des Multimeters auf die Position „200 mV“ und stecken Sie die Befestigungsstifte in die entsprechenden Buchsen des Multimeters. Messen Sie mit einem beliebigen Voltmeter die Spannung an den Pins 14 und 7 des DD1-Mikroschaltkreises relativ zum gemeinsamen Kabel (COM) – sie sollte +3 bzw. -3 V betragen. Überprüfen Sie das Vorhandensein einer Erzeugung mit einer Frequenz von etwa 50 Hz mithilfe eines Oszilloskops, das parallel zu Cx angeschlossen ist, oder, falls dies nicht der Fall ist, indem Sie dort einen Piezo-Emitter anschließen. Die Messwerte des Multimeters sollten ungefähr der Kapazität des Kondensators entsprechen, können jedoch innerhalb gewisser Grenzen chaotisch variieren. Durch sanftes Drehen der Welle des variablen Widerstands wird maximale Stabilität der Multimeter-Messwerte erreicht (Schwankungen der Messwerte innerhalb von 0,5 % des Messwerts sind akzeptabel). Die Generatorfrequenz sollte 50 Hz betragen – es empfiehlt sich, sie mit einem Oszilloskop oder Frequenzmessgerät zu überprüfen. Eingangsspannungswelligkeiten mit dieser Frequenz (und Vielfachen davon) werden vom Analog-Digital-Wandler des Multimeters gut unterdrückt und äußern sich bei Abweichungen davon in der oben erwähnten chaotischen Änderung der Messwerte. Messen Sie den Gesamtwiderstand der konstanten und variablen Widerstände und wählen Sie eine Konstante mit demselben Widerstand aus. Wenn dies schwierig ist, können Sie einen Widerstand mit etwas geringerem Widerstand nehmen und einen Wechselwiderstand in Reihe schalten. Wiederholen Sie die Anpassung, solange sich die Messwerte nicht ändern, und messen Sie nur den Widerstand des variablen Widerstands. Ersetzen Sie die Variable durch eine Konstante mit demselben Widerstand – hier ist keine hohe Genauigkeit mehr erforderlich. Nachdem sie anstelle von Cx einen Kondensator mit einer genau bekannten Kapazität von 1,5 ... 1,9 μF eingebaut haben, erhalten sie durch Auswahl des Widerstands R8 die entsprechenden Messwerte auf dem Display des Multimeters. Der Einfachheit halber können Sie einen Widerstand mit etwas höherem Widerstand nehmen und eine 22-kOhm-Variable parallel dazu anschließen. Nachdem Sie den Widerstand des eingeführten Teils des variablen Widerstands gemessen haben, wählen Sie die entsprechende Konstante aus. Als nächstes wird der Widerstand R10 auf die gleiche Weise ausgewählt, ohne die Frequenz des Generators zu ändern und einen Kondensator mit einer bekannten Kapazität von etwa 9 μF zu verwenden. Nachdem Sie den ausgewählten Widerstand R8 angelötet und einen Referenzkondensator mit einer Kapazität von 0,15...0,19 μF in die Buchsen angeschlossen haben, wählen Sie den Widerstand R2 aus. In diesem Fall sollte die Generatorfrequenz etwa 500 Hz betragen. Nachdem Sie die gleiche Frequenz des Generators und des Referenzkondensators beibehalten haben, wählen Sie den Widerstand R7 aus. Es ist zu beachten, dass die Messwerte der Set-Top-Box um etwa 40 pF überschätzt werden, daher sollte beispielsweise ein Referenzkondensator von 0,015 μF den Messwerten von 1504 entsprechen. Die Messwertverschiebung wird durch Auswahl des Widerstands R5 beseitigt . Als nächstes wählen Sie den Widerstand R6 mit dem gleichen Widerstandswert wie R7. Nachdem Sie einen Referenzkondensator mit einer Kapazität von 1500 ... 1900 pF in die Buchsen eingesetzt haben, wählen Sie den Widerstand R3 und um eine Verschiebung der Messwerte zu vermeiden, wählen Sie den Widerstand R4. Wenn Sie über einen digitalen Frequenzmesser verfügen, können Sie zunächst die Generatorfrequenzen auf 50, 500, 5000 Hz einstellen, indem Sie die Widerstände R1, R2 bzw. R3 auswählen und dann die Widerstände R6–R9 mithilfe von Referenzkondensatoren mit der oben genannten Kapazität auswählen. Die ausgewählten Widerstände werden in die Platine eingelötet, der Schalter auf der Halterung montiert und seine Anschlüsse mit der Platine verbunden. Bei sorgfältiger Auswahl der Widerstände wird die Messgenauigkeit an den ersten vier Grenzen nicht schlechter als 2 % sein, an der Grenze von 20 µF bleibt die Linearität bis zu 10 µF erhalten und bei einer Kapazität von 20 µF werden die Messwerte um etwa unterschätzt 8 %. In Abwesenheit der Mikroschaltung KR1168EP1 oder ICL7660 ist es ratsam, den -3-V-Kreis der Set-Top-Box von der Multimeterbatterie über einen -6-V-Spannungsstabilisator zu versorgen, der als Mikroschaltung KR1168EN6 oder 79L06 mit jedem verwendet werden kann Präfixe und Suffixe (Abb. 4). Installieren Sie dazu eine kleine Buchse am Gehäuse des Multimeters und verbinden Sie diese mit dem Minuspol der Batterie. Der „Input“-Pin der DA2-Mikroschaltung muss mit einem flexiblen Leiter mit Stecker ausgestattet sein, der in die zusätzliche Buchse des Multimeters eingesteckt wird.
Der Aufsatz kann als Impulsgenerator mit Frequenzen von 50, 500 und 5000 Hz und einer Amplitude von 3 V verwendet werden, indem er von den Klemmen entfernt wird, die zum Anschluss des zu prüfenden Kondensators vorgesehen sind. Es ist zu beachten, dass der Ausgangswiderstand eines solchen Generators nicht kleiner ist als der Widerstandswert des durch Abschnitt SA1.2 verbundenen Widerstands R6 - R9. Wenn Impulse von den Pins 4 und 7 von DD1 entfernt werden, beträgt ihre Amplitude 6 V und der Ausgangswiderstand nimmt ab. Autor: S. Biryukov
Eine neue Möglichkeit, optische Signale zu steuern und zu manipulieren
05.05.2024 Primium Seneca-Tastatur
05.05.2024 Das höchste astronomische Observatorium der Welt wurde eröffnet
04.05.2024
▪ Bakterien für die Raumfahrtindustrie ▪ Kristall ist 1,6 mal stärker und härter als Diamant ▪ Die Werbetafeln der Toyota Mirai-Wasserstofflimousine reinigen die Luft ▪ Canon EOS R6 Mk II Vollformatkamera ▪ Nanoporen erwärmen sich, wenn Ionen sie passieren.
▪ Abschnitt der Website Kunstvideo. Artikelauswahl ▪ Artikel Menschen- und Bürgerrechte. Populärer Ausdruck ▪ Wie kam Basketball zu seinem Namen? Ausführliche Antwort ▪ Artikel Ginseng echt. Legenden, Kultivierung, Anwendungsmethoden ▪ Artikel Speichergeräte. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen
www.diagramm.com.ua |
Siehe andere Artikel Abschnitt 
Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:
Alle Sprachen dieser Seite