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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Kapazitätsmesser - Anschluss an den Tester. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Messtechnik Ich schlage ein Kapazitätsmessgerät vor (Abb. 1), mit dem Sie Kondensatoren messen können, ohne sie auch nur vom Stromkreis abzulöten. Die Hauptknoten des Zählers sind:
Abb.1. Schematische Darstellung des S-Meter-Aufsatzes (zum Vergrößern anklicken) Die Ausgangsspannung des Stabilisators beträgt ungefähr 3,9 V. Der Stabilisierungsmodus wird beibehalten, bis die Eingangsspannung 4 V überschreitet. Der Sättigungsgrad des Regeltransistors VT1 wird durch den Widerstand R9 eingestellt; R8 wird verwendet, um den Stabilisator zu starten. Als Zenerdiode werden die LED VD3 und die Dioden VD4, VD5 verwendet. Eine LED kann von jedem Typ sein, aber selbst Instanzen des gleichen Typs weisen eine merkliche Variation der Zündspannung auf. Um die Ausgangsspannung des Stabilisators genau einzustellen, ist es daher erforderlich, den Widerstand R11 auszuwählen. Die Eingangsspannung von 4 V wurde mit der Erwartung gewählt, dass bei Verwendung von Batterien (4 Stück) zur Stromversorgung jede Batterie bei vollständiger Entladung nicht weniger als 1 V betragen sollte (andernfalls wird ihre Ressource stark reduziert). . Sinkt die Eingangsspannung unter 4 V, bricht der Stabilisierungsmodus ab und die LED erlischt. Der Kondensator C12 dient zur Unterdrückung von parasitären HF-Schwingungen. Der Generator DD1.1, DD1.2, DD1.4 erzeugt eine Dreieckspannung unterschiedlicher Frequenz (jede Messgrenze hat ihre eigene Frequenz). Je größer die zu messende Kapazität ist, desto niedriger sollte die Oszillatorfrequenz sein. Die Ausgangsspannung des Generators wird über den Teiler R6-R7 (1:100) an die gemessene Kapazität angelegt. Sein Wert an den "Cx"-Klemmen beträgt ungefähr 35 mV. Daher beeinflussen die Elemente der Schaltung, in der sich diese Kapazität befindet, die Genauigkeit der Messung nicht. Ausnahme sind niederohmige Widerstände oder parallel zur Kapazität geschaltete Induktivitäten, was sehr selten vorkommt. Ein Breitbandverstärker an VT4 ... VT6 und eine Referenzspannungsquelle an DD1.6 verstärken diese 35 mV auf eine Spannung von etwa 3 V. Wenn die gemessene Kapazität nicht angeschlossen ist, liegen an den Enden des Widerstands R17 zwei Spannungen an die gleiche Frequenz und ungefähr die gleiche Amplitude, aber entgegengesetzte Phase, da der Verstärker die Ausgangsspannung des Generators invertiert. Der Widerstand R17 gleicht den Eingang des Detektors aus und erreicht so die minimalen Messwerte des Mikroamperemeters. Vorwiderstand R22 (DC-Balance), der Pfeil des Testers sollte in die Mitte der Skala gebracht werden. Nach dem Abgleich mit R17 bringt der Widerstand R22 den Pfeil des Geräts auf „0“ der Skala zurück. Das Gerät ist betriebsbereit. Beim Umschalten der Messgrenzen bleibt die Symmetrierung erhalten, bei erneutem Einschalten nach längerer Zeit kann es jedoch zu einer Unwucht kommen, die nach 2 ... 3 Minuten wiederhergestellt ist. Bei den Grenzen „500 uF“ und „5000 uF“ wird der Pfeil länger auf „0“ gestellt, weil Eine große Kapazität C7 ist mit dem Ausgang des VT9-Detektors verbunden. Der gemessene Kondensator Cx wird in den Rückkopplungskreis des Messverstärkers aufgenommen, wodurch seine Verstärkung bei einer gegebenen Frequenz proportional zu seiner Kapazität reduziert wird. Die Ausgangsspannung des Verstärkers sinkt und kompensiert nicht mehr die gegenphasige beispielhafte Spannung des Generators. Der Unsymmetriewert an R17 wird durch VT7 festgelegt, der Emitterfolger VT8 verstärkt das Stromsignal und führt es dem Messgerät zu. Der Pfeil weicht proportional zur gemessenen Kapazität ab. Die Oszillatorfrequenzen sind so gewählt, dass bei einem Gerät mit einem Gesamtablenkstrom von 100 μA an der ersten Messgrenze die Vollauslenkung des Pfeils eine Kapazität von 0,1 μF verursacht. Wenn ein 50-µA-Tester verwendet wird, beträgt die am ersten Grenzwert gemessene maximale Kapazität 0,05 µF. Im Diagramm sind die Messgrenzen und -elemente für den 50-μA-Kopf angegeben. Die Schaltung arbeitet recht linear und mit 100µA Stromstärke. Es gibt Tester mit Messköpfen für 60 oder 75 μA. Der Widerstand der Rahmen ist bei allen Testern unterschiedlich. Wenn daher am Ende der Skala eine Nichtlinearität auftritt, sollte ein Strombegrenzungswiderstand R24 gewählt werden, und in einem kleinen Bereich die Generatorfrequenz. Diese Anpassung erfolgt zweckmäßigerweise am 2., 3. oder 4. Grenzwert. Nehmen wir an, wir schließen an der 3. Grenze eine beispielhafte Kapazität von 2 Mikrofarad an. Die Testernadel (100-µA-Grenze aktiviert) ist auf „20“ eingestellt. Wir überprüfen die Genauigkeit in der Mitte der Skala, indem wir die Kapazität von 5 Mikrofarad messen. Wenn die Messwerte in allen Punkten mit den Bewertungen übereinstimmen und am Ende der Skala beispielsweise die beispielhafte Kapazität von 10 Mikrofarad „90“ ergibt, muss R24 leicht reduziert werden. In diesem Fall verschieben sich die Messwerte für alle Punkte nach oben. Um alle Punkte nach hinten zu verschieben, sollten Sie die Frequenz des Generators am 3. Grenzwert etwas senken, d. h. Erhöhen Sie die Kapazität von C3. Nachdem die Linearität an einem der Grenzwerte angepasst wurde, bleibt sie am Rest bestehen, es kann jedoch eine Frequenzkorrektur in die eine oder andere Richtung erforderlich sein. Durch Verringern der Frequenz erhalten wir eine Verringerung der Messwerte und umgekehrt. Zu Beginn der Skala hängt die Linearität der Messungen davon ab, wie genau die Auswuchtung mit R17 durchgeführt wird. Um die Funktion des Messverstärkers zu überprüfen, muss R4 von Pin 4 von DD1.2 abgelötet und an Pin 6 von DD1.4 gelötet werden. Wir messen die konstante Spannung an Pin 6 von DD1 und dem VT6-Kollektor relativ zum "gemeinsamen" Draht - sie sollte gleich sein (nicht mehr als 100 ... 200 mV abweichen). Die Einstellung erfolgt durch Auswahl von R14 (wenn es abnimmt, steigt die Spannung am VT6-Kollektor). Die Messungen sollten 5...10 Minuten nach dem Löten der Elemente durchgeführt werden, damit das thermische Regime der Schaltung wiederhergestellt werden kann. Nach dem Anpassen der Spannung ist die Verbindung R4 mit Pin 4 DD1 wiederhergestellt. Bei Grenzwert 3 werden an beiden Klemmen von R17 Wechselspannungen gemessen. Wenn sie sich irgendwo um 200 mV unterscheiden, reicht das aus. Zur Erfassung des Signals wird die positive Halbwelle der Dreieckspannung verwendet, daher ist es wichtig, dass der Instrumentenverstärker nicht in die Sättigung gerät, wenn die positive Halbwelle verstärkt wird. Wenn kein Oszilloskop vorhanden ist, kann dies wie folgt überprüft werden. Schalten Sie die untere Grenze ein und vergleichen Sie die Schwankungen des Pfeils des Testers. Messen Sie die Ausgangsspannung des Generators an Klemme 6 DD1 und am Kollektor VT6. Gleichspannung sollte gemessen werden, weil die Schwingungsdauer des Pfeils beträgt etwa 1 s. Der Messverstärker gerät nicht in die Sättigung, wenn die Schwingungsamplitude am Kollektor VT6 um 100 ... 200 mV kleiner ist als an Pin 6 von DD1. Dies wird leicht durch Auswuchten des R17 kompensiert. Der Spannungshub am Ausgang des Verstärkers wird durch die Widerstände R14, R15 geregelt (mit abnehmenden Werten nimmt die Verstärkung ab). Alle diese Einstellungen werden im Detail beschrieben, um eine verbesserte Messgenauigkeit zu erhalten. In den meisten Fällen ist dies nicht erforderlich (der Fehler liegt innerhalb von 10 %). An der Grenze von 6 sind kleine Schwankungen des Instrumentenzeigers möglich, was die Messgenauigkeit in den meisten Fällen nicht beeinträchtigt. Einzelheiten. DD1 - K561LN2, 564LN2, K176LN2. Es ist besser, die Transistoren KT3102 ... KT3107 zu verwenden, aber im Prinzip reichen alle Siliziumtransistoren aus. Dioden - beliebiges Silizium. Alle Widerstände sind MLT-0,125 oder 0,25 W, außer R7. Es ist wünschenswert, den Kondensator vor der Messung zu entladen. Wenn versehentlich nicht entladen, sollte R7 eine Gangreserve haben. Wenn die gemessene Kapazität eine kleine Ladung hat, wirft das Gerät den Pfeil nicht, weil. R18 begrenzt die Laderate von SU (C9) und bringt VT7 in die Sättigung. Während dieser Zeit entlädt R7 Cx und die Messwerte werden gleichmäßig eingestellt. Um die Bewegungsgeschwindigkeit zu erhöhen, können die Pfeile R18 reduziert werden. Netzschalter SA2 und Endschalter SA1 - beliebiger Typ. Widerstände R17, R22 - vorzugsweise Gruppe A, beliebiger Art. Das Gerät ist auf einer Platte aus dünnem, nicht folienverstärktem Fiberglas montiert. Die Löcher für die Schlussfolgerungen der Teile werden mit einer Ahle durchbohrt. Die Elemente werden über ihre Klemmen verbunden - um die Montagekapazität zu reduzieren. C1 ... C6 sind am Schalter angelötet. Das Design passt in das Gehäuse des Taschenradios „Elektron“. Auf der Frontplatte befinden sich die Buchsen SA1, SA2, VD3, R17, R22, „Cx“ und „μA“. Bei einer Versorgungsspannung von 4,5 V beträgt die Stromaufnahme der Set-Top-Box ca. 15 mA. Autor: V. Bognar, Charkow; Veröffentlichung: radioradar.net
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