마이크로파라도미터. 계획, 설명

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이 비교적 간단한 장치는 커패시터의 상태를 평가하도록 설계되었습니다. 커패시턴스는 주기적으로 재충전되는 커패시터의 커패시턴스에 반비례하는 리플 전압 값에 의해 간접적으로 측정됩니다. 저자는 측정 범위를 확장할 가능성에 주목했습니다.

제안 된 장치를 사용하면 아마추어 무선 목적에 허용되는 오류로 회로 기판, 전원 공급 장치, 즉 납땜하지 않고 직접 설치된 5 ~ 10000 마이크로 패럿 범위의 산화물 커패시터의 커패시턴스를 측정 할 수 있습니다. 커패시턴스 측정의 작동 범위는 세 가지 하위 범위로 나뉩니다.

"x1" - 5...100uF;
"x10" -50...1000uF;
"x100" - 500 ... 10000 미크로포맷

장치의 작동 원리는 테스트된 커패시터 Cx의 리플 전압 측정을 기반으로 하며, 이는 전원에서 주기적으로 충전되고 저항으로 방전될 때 발생합니다. 이 커패시터의 커패시턴스가 클수록 리플 전압은 낮아집니다. 반면에 충전 빈도가 감소하면 리플 전압이 증가합니다. 이러한 종속성 덕분에 상당히 넓은 범위의 파라미터 값에서 커패시터의 커패시턴스를 결정할 수 있습니다. 이 측정 기술을 사용하는 커패시터의 단락은 무한히 큰 커패시턴스에 해당하며 커패시터 내부의 파손은 제로 커패시턴스 (Cx \u0d XNUMX)와 같습니다.

장치의 개략도가 그림에 나와 있습니다.

마이크로파라도미터

직사각형 펄스 발생기가 DD1 칩에 조립됩니다. 스위치 SA1에 연결된 트리머 저항 R1-R3은 생성기의 펄스 주파수를 각각 1000,100, 10, 1Hz로 설정합니다. 발전기의 펄스는 전원의 부하 회로(저항 R5 및 측정된 커패시터의 커패시턴스 Cx)에서 전자 키 역할을 하는 트랜지스터 VT9,1의 베이스로 공급됩니다. 이 저항에 커패시터가 없으면 양극성 펄스가 방출됩니다. 저항이 작게 선택되었으므로 (1ohms) 트랜지스터 VT1,5에 약 XNUMXV의 공급 전압을 적용하면 충분합니다.

이 펄스는 다이오드 VD1, VD2에 의해 정류된 후 PA1 마이크로 전류계의 화살표가 벗어나게 합니다. 커패시터 Cx가 없으면 가변 저항 R6은 마이크로 전류계 포인터를 맨 오른쪽 분할로 설정합니다. 이 경우 커패시턴스 Cx의 3 값(역 스케일)에 해당합니다. 커패시터 C10은 펄스 발생기가 4Hz의 주파수에서 작동할 때 바늘 지터를 제거합니다. 저항 R1는 측정된 커패시터에서 닫힐 때 콜렉터 전류 VTXNUMX을 제한합니다.

아시다시피 K561 시리즈 CMOS 논리 마이크로 회로의 공급 전압 범위는 3 ... 15V로 상당히 넓기 때문에 불안정한 전압 변환기가 DD1 마이크로 회로에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 그의 계획은 약간의 변경으로 [1]에서 차용되었습니다. 이것은 구조가 다른 트랜지스터의 비대칭 다중 진동기입니다. 그의 작업은 [2]에 자세히 설명되어 있습니다. 이 컨버터는 최대 0,8V의 매우 낮은 공급 전압에서 작동 상태를 유지합니다.

멀티 바이브레이터의 부하는 변압기 T1입니다. 멀티바이브레이터에 의해 생성된 펄스는 4차 권선에 전압을 유도하며, 정류 및 평활화 후에 미세 회로에 전원을 공급하는 데 사용됩니다. 이 전압은 대략 XNUMXV와 같으며 이는 장치의 정상적인 작동에 충분합니다.

K561LA7 마이크로 회로는 예를 들어 K561LE5, 다이오드 VD1-VD3 - 게르마늄 시리즈 D2, D18과 같은 다른 마이크로 회로로 교체할 수 있습니다. 트랜지스터 VT1(복합)은 허용 전압 Uke max ≤ 60V인 다른 트랜지스터 또는 두 개의 개별 트랜지스터(예: KT315B 및 KT817A)로 교체할 수 있습니다. 트랜지스터 VT2 및 VT3 교체는 중요하지 않으며 MP40-MP42 및 MP37, MP38과 같은 적절한 구조의 저전력 게르마늄 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 전원은 1,5V 갈바닉 셀(유형 343)입니다.

스위치 SA1 - 예를 들어 PD21-1 또는 이와 유사한 미니어처, 스위치 SA2 - 모든 소형. 마이크로 전류계 바늘의 총 편향 전류는 50 ... 200 μA입니다.

수입 산화물 커패시터는 설계상 가장 작은 것으로 설치되지만 국산 K50-35도 사용할 수 있습니다.

T1 변압기의 경우 외경이 2000-10mm인 M20NM 페라이트 링이 적합합니다. 40차 권선에는 PEL 또는 PELSHO 0,12 와이어의 100회 권선이 포함되어 있고 XNUMX차 권선에는 동일한 와이어의 XNUMX회 권선이 포함되어 있습니다.

장치는 적절한 치수의 하우징에 장착됩니다. 전면 패널에는 마이크로암미터, 리미트 스위치 SA1, 전원 스위치 SA2, 가변 저항 R6("Set 0") 및 연결 와이어 연결용 소켓이 설치되어 있습니다.

장치의 성능을 확인할 때 전압 변환기로 시작하는 것이 좋습니다. 전원을 장치에 연결한 후 컨버터 정류기의 출력은 약 4 ~ 4,5V의 전압을 가져야 합니다. 생성이 발생하지 않으면 권선의 결론을 바꿔야 합니다. 갈바니 전지에서 장치가 소비하는 총 전류는 50mA를 초과하지 않습니다.

장치 조정은 발전기 하위 범위의 해당 주파수를 설정하고 마이크로 전류계를 교정하는 것으로 구성됩니다. DD10 칩의 핀 1에 연결하여 주파수 측정기를 사용하여 발전기를 튜닝하는 것이 좋습니다. 트리머 저항 R1-R3은 발전기를 1000, 100 및 10Hz의 주파수로 설정합니다. 1개의 위치에서 SA0,5 스위치를 사용하는 경우 생성기에 다른 트리밍 저항을 추가하여 펄스 주파수를 10kHz로 설정하여 10 ~ XNUMXμF의 또 다른 커패시턴스 측정 제한을 얻을 수 있습니다.

가장 시간이 많이 걸리는 작업은 마이크로암미터 눈금의 눈금입니다. 커패시턴스 측정 한계는 10의 배수이므로 하나의 공통 스케일이면 충분합니다. 이 장치는 커패시턴스 미터를 사용하여 커패시턴스가 선택되는 예시적인 커패시터를 사용하여 첫 번째 하위 범위에서 보정됩니다(XNUMX개 또는 XNUMX개의 커패시터를 병렬로 연결할 수도 있음).

충분히 정확한 기준 커패시터가 없거나 커패시턴스 선택을 위한 장치가 없는 경우 K53 시리즈(K53-1, K53-6A 등)의 탄탈륨 산화물 반도체 커패시터를 교정에 사용할 수 있습니다. 저자에 따르면 이러한 커패시터의 용량은 오래 전의 표본에 대해서도 시간이 지남에 따라 더 안정적입니다. 값 0으로 스케일을 디지털화하는 것으로 충분합니다. 5; 10; 20; 서른; 30; 50, 첫 번째 위험 - 무한대 기호(oo). 100은 올바른 위험을 표시합니다(Сх= 0). 발생기의 해당 주파수 다중도를 사용하면 나머지 하위 범위에 대한 스케일 눈금의 정확도가 상당히 만족스럽습니다.

미터를 사용하는 방법은 유사한 장치로 작업하는 방법과 다르지 않습니다. 전원이 차단된 장치에서 산화물 커패시터를 확인해야 하며 연결 극성을 관찰할 필요는 없습니다. 물론 회로 기판에 설치하기 전에 커패시터를 확인할 수 있습니다. 테스트하기 전에 오래된 산화물 커패시터를 성형하여 몇 볼트의 분극 전압 아래에 유지하는 것이 좋습니다.

실제로 니스 칠한 인쇄 회로 기판에서 직접 산화물 커패시터의 커패시턴스를 확인해야 하므로 끝이 뾰족한 강철 팁으로 프로브를 만드는 것이 바람직합니다. 국내 산업에서 생산되는 콜레트 연필이 이에 적합합니다. 스타일러스 대신 최대 2mm 직경의 강철 와이어 조각이 사용되며 전체 길이에 대해 10mm의 여유를 두고 오토펜슬에 삽입됩니다.

문학

Shustov M. 실용 회로. - M.: Alteks-A, 2002, p. 79.
Lomakin L. 광 임펄스 생성기. - 라디오, 1974, 4번, p. 44.

저자: A.Safosin, Mytishchi, 모스크바 지역

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