커패시턴스 및 인덕턴스 미터. 계획, 설명

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제안된 다이얼 미터를 사용하면 무선 아마추어가 실제로 접하는 대부분의 인덕터 및 커패시터의 매개변수를 결정할 수 있습니다. 요소의 매개변수를 측정하는 것 외에도 이 장치는 XNUMX년 단위로 구분된 고정 주파수 생성기 및 무선 엔지니어링 측정 장비용 마크 생성기로 사용할 수 있습니다.

제안된 커패시턴스 및 인덕턴스 측정기는 단순성과 낮은 제조 복잡성으로 구별됩니다. 측정 범위는 100일 동안 커패시터의 경우 정전용량 제한이 10pF - 10μF이고 인덕터의 경우 인덕턴스 제한이 1μH - 100H인 10개의 하위 범위로 나뉩니다. 25pF 및 XNUMXμH 한계에서 측정된 커패시턴스, 인덕턴스 및 측정 매개변수의 정확도의 최소값은 요소의 터미널을 연결하기 위한 터미널 또는 소켓의 구조적 커패시턴스에 의해 결정됩니다. 나머지 하위 범위에서 측정 오류는 주로 포인터 측정 헤드의 정확도 등급에 따라 결정됩니다. 장치에서 소비하는 전류는 XNUMXmA를 초과하지 않습니다.

장치의 작동 원리는 커패시터 커패시턴스의 방전 전류와 인덕턴스의 자기 유도 EMF의 평균값을 측정하는 것을 기반으로 합니다. 미터의 개략도가 그림 1에 나와 있습니다. 1.5은 석영 주파수 안정화 기능을 갖춘 요소 DD1.6, DD2의 마스터 발진기, 미세 회로 DD6-DD1.1의 주파수 분배기 라인 및 버퍼 인버터 DD1.4-DD4로 구성됩니다. 저항 R7는 인버터의 출력 전류를 제한합니다. 커패시턴스를 측정할 때는 VD8, VD6, R4, C6 요소의 회로가 사용되고 인덕턴스를 측정할 때는 VD5, R6, R4, C9 회로가 사용됩니다. 다이오드 VD1는 마이크로전류계 PA4을 과부하로부터 보호합니다. 커패시터 C10의 커패시턴스는 클록 주파수가 최소(XNUMXHz)인 최대 측정 한계에서 니들 지터를 줄이기 위해 상대적으로 크게 선택됩니다.

쌀. 1 (확대하려면 클릭)

이 장치는 총 편차 전류가 100μA인 측정 헤드를 사용합니다. 더 민감한 50μA를 사용하는 경우 이 경우 측정 한계를 2배 줄일 수 있습니다. 339세그먼트 LED 표시기 ALS314A는 측정된 매개변수의 표시기로 사용되며 ALS1A 표시기로 대체 가능합니다. 24MHz 주파수의 석영 공진기 대신 3pF 용량의 운모 또는 세라믹 커패시터를 켤 수 있지만 측정 오류는 4-20% 증가합니다. 다이오드 D18을 다이오드 D507 또는 GD156로, 제너 다이오드 KS147A를 제너 다이오드 KS168A, KS1A로 교체할 수 있습니다. 실리콘 다이오드 VD4-VD9, VD50는 최대 전류가 1mA 이상일 수 있으며 트랜지스터 VT315은 KT815, KT3 유형 중 하나일 수 있습니다. 커패시터 C10 - 세라믹 K17-5a 또는 KM-20. 모든 요소 값과 석영 주파수는 XNUMX%까지 다를 수 있습니다.
1,5mm 두께의 호일 유리 섬유 라미네이트로 만들어진 인쇄 회로 기판의 그림이 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.

커패시턴스 및 인덕턴스 미터
그림. 2

장치 설정은 커패시턴스 측정 모드에서 시작됩니다. 다이어그램에 따라 스위치 SB1을 상단 위치로 전환하고 범위 스위치 SA1을 측정 한계 1000pF에 해당하는 위치로 설정합니다. 1000pF 용량의 모델 커패시터를 단자 XS1, XS2에 연결하면 트리밍 저항 R6의 슬라이더가 마이크로 전류계 PA1의 바늘이 최종 눈금 분할로 설정되는 위치로 이동됩니다. 그런 다음 스위치 SB1은 인덕턴스 측정 모드로 전환되고 스위치 SA100의 동일한 위치에서 1μH 인덕터를 단자에 연결하여 트리밍 저항 R5를 사용하여 유사한 교정이 수행됩니다.

당연히 장비 교정의 정확도는 사용된 기준 요소의 정확도에 따라 결정됩니다. 장치를 사용하여 요소의 매개변수를 측정할 때 장치 헤드의 화살표가 갑자기 크기를 벗어나는 것을 방지하기 위해 더 큰 측정 한계로 시작하는 것이 좋습니다. 미터에 전원을 공급하려면 10~15V의 직류 전압 또는 최소 40~50mA의 부하 전류를 갖는 다른 장치의 전력 변압기의 적절한 권선에서 나오는 교류 전압을 사용할 수 있습니다. 별도의 변압기 전력은 1W 이상이어야 합니다. 장치가 9V 전압의 배터리 또는 갈바니 전지로 구동되는 경우 공급 전압 정류기의 다이오드, HG1 표시기 및 SB1 스위치를 제거하고 1개의 단자( 소켓) 회로도에 표시된 지점 2, 3, 1에서 장치 전면 패널에 있습니다. 커패시턴스를 측정할 때는 커패시터가 단자 2과 1에 연결되고, 인덕턴스를 측정할 때는 코일이 단자 3과 XNUMX에 연결됩니다.

다이얼 표시기가 있는 LC 미터의 정확도는 어느 정도 스케일 섹션에 따라 달라지므로 회로에 전환 가능한 주파수 분배기를 2, 4로 도입하거나 마스터 오실레이터 주파수의 유사한 변경(예: 석영 공진기가 없는 버전)을 사용하면 표시 장치의 치수 및 정확도 등급에 대한 요구 사항을 줄일 수 있습니다.

저자: E. Terentiev, Naberezhnye Chelny, 타타르스탄

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