Kapazitätsmesser auf einem Logikchip. Schema, Beschreibung

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Kapazitätsmesser auf einem Logikchip. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik

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Nachfolgend bieten wir ein Kapazitätsmessgerät mit einfachem Schaltungsaufbau an, das auch von einem unerfahrenen Funkamateur hergestellt werden kann. Dennoch verfügt das Gerät über eine Messgenauigkeit von etwa 4 %, was für viele Amateurfunkeinsätze durchaus akzeptabel ist.

Kapazitätsmesser auf einem Logikchip

Das Gerät verfügt über vier Teilbereiche, die durch die Stellung des Schalters SA1 bestimmt werden. In Position 1 werden Kondensatoren mit einer Kapazität von bis zu 50 pF gemessen, 2 – bis zu 500 pF, 3 – bis zu 5000 pF und 4 – bis zu 0,05 μF. Auf den Elementen DA1.1 und DA1.2 wird ein Rechteckimpulsgenerator hergestellt.

Die Erzeugungsfrequenz hängt von der Kapazität des Kondensators und dem Widerstandswert des Widerstands ab, der vom Schalter in den Rückkopplungskreis einbezogen wird. In Schalterstellung 1 ist sie am größten und in Schalterstellung 4 am kleinsten. Die Logikelemente DD1.3 und DD1.4 sind parallel geschaltet. Dadurch steht ein ausreichend großer Ladestrom für den Messkondensator Cx zur Verfügung, der an den Buchsen XS1 und XS2 angeschlossen ist.

Durch Erhöhen des Ladestroms wird der Einfluss des Leckwiderstands des Kondensators Cx auf die Anzeigewerte verringert. Die Anzeige erfolgt über einen Zeigermesskopf mit einem Gesamtabweichungsstrom von 1 mA und einem Rahmenwiderstand von 240 Ohm. Eine wichtige Voraussetzung für die Betriebsgenauigkeit ist die Auswahl der Dioden VD1 und VD2 – sie müssen hochfrequent sein und die gleichen Parameter haben.

Der Kapazitätsmesser wird für jeden Teilbereich separat eingestellt. Der Bereichsschalter ist auf die entsprechende Position eingestellt. An die Buchsen wird ein Kondensator mit genau bekannter Kapazität angeschlossen. Durch Einstellen eines der Trimmwiderstände R1 - R 4 (des entsprechenden Teilbereichs) wird der gewünschte Wert auf der Anzeigeskala erreicht.

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