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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 LC 미터. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
직접 판독 LC 미터를 제공하고 싶습니다. 이 프로브는 단순함에도 불구하고 큰 잠재력을 가지고 있습니다. 다음을 측정할 수 있습니다.
요소 DD1 및 DD2에는 생성기가 조립되며 타이밍 요소는 측정된 커패시턴스 또는 인덕턴스입니다. 요소 DD3 및 DD4에는 최대 분주비가 16777211인 주파수 분배기가 조립되며 전체 프로브 스케일에는 서로 25배씩 다른 2개의 값이 포함됩니다. 프로브가 작동 중일 때 어떤 LED 깜박임 주파수가 1Hz에 가장 가까운지 육안으로 판별됩니다. 그 반대의 판독 값은 측정 결과입니다. 다이오드 VD2는 전원 역전으로부터 장치를 보호합니다. 커패시턴스 측정. 커패시터는 측정 전에 방전되어야 합니다. 스위치 S1을 열린 위치로 설정합니다(커패시턴스 측정). 필요한 정확도에 따라 세 가지 방법으로 측정을 수행할 수 있습니다. 사양 :
방법 1. 측정된 커패시터를 프로브 프로브에 연결하고(회로에서 납땜할 수 없음) 약 1Hz의 주파수로 깜박이는 LED를 결정합니다. 이에 대한 저울에서 커패시턴스 값을 읽습니다. 방법 2. 보다 정확한 캐패시턴스 측정을 위해서는 모두 방법 1과 동일하게 1Hz 이상의 주파수로 깜박이는 LED만 보고 10초 동안 깜박이는 횟수를 세어 깜박임 빈도를 다음과 같이 계산해야 합니다. 카운트 된 숫자를 10으로 나눕니다. 이 LED 맞은 편에서 수신 주파수로 나눈 값을 읽습니다. 결과는 커패시터의 커패시턴스 값입니다. 방법 3. 보다 정확한 커패시턴스 결정을 위해 오실로스코프 또는 주파수 측정기를 사용할 수 있습니다. 또한 오실로스코프를 사용할 때 테스트된 커패시터의 품질을 평가할 수도 있습니다(손실 탄젠트 결정). 오실로스코프 또는 주파수 측정기를 프로브 프로브에 연결한 후 동일한 프로브로 테스트된 커패시터를 터치해야 합니다. 커패시터의 손실이 적으면 파형은 그림 2과 같습니다. 2a. 큰 손실의 경우 오실로그램은 그림 1과 같이 표시됩니다. XNUMXb. 기간 T의 값을 결정하고 공식 (XNUMX)을 사용하여 커패시터의 커패시턴스를 계산하십시오. C=T/40-5*10-9 (에프). (1) 무선 장비를 수리할 때 방법 1에 따라 커패시터의 커패시턴스를 측정하면 충분합니다. 얻은 커패시턴스 값이 커패시터에 표시된 공칭 값보다 2배 이상 작으면 해당 커패시터를 교체해야 합니다.
인덕턴스 측정. 커패시턴스와 같은 인덕턴스는 세 가지 방법으로 측정할 수 있습니다. 방법 1. 커패시턴스 측정을 위한 방법 1과 유사합니다. 스위치 S1만 닫으면 됩니다. 방법 2. 커패시터 커패시턴스 측정을 위한 방법 2와 유사합니다. 인덕턴스 측정을 위해 스위치 S1을 위치에 놓습니다(닫힘). 방법 3. 커패시턴스 측정을 위한 방법 3과 유사합니다. 인덕턴스는 공식으로 계산됩니다. L \u40d 2 * T (H), (XNUMX) 낮은 손실과 높은 손실이 있는 코일에 대한 오실로그램 보기가 그림 3에 나와 있습니다. 각각 및 XNUMXb입니다. 프로브를 사용하여 결정된 손실이 있는 코일의 커패시터 및 인덕턴스의 커패시턴스 값에는 오류가 포함됩니다. 이러한 손실이 클수록 커집니다.
신호 주파수 측정. 프로브의 전원 공급 장치가 테스트 중인 회로의 전원 공급 장치와 갈바닉 절연되어 있는 경우 프로브를 사용하여 TTL 레벨 신호의 주파수를 측정할 수 있습니다. 인덕턴스를 측정하려면 스위치 S1을 위치로 설정해야 합니다. 한 프로브로 공통 와이어를 터치하고 다른 프로브로 신호 소스를 터치하십시오. 약 1Hz의 주파수로 깜박이는 LED 반대편에 신호 주파수 표시를 읽으십시오. 보다 정확한 주파수 결정을 위해 방법 2를 사용할 수 있습니다. 커패시터의 손실 탄젠트 결정. 손실 탄젠트(tg d)는 오실로스코프를 사용하여 정확하게 결정할 수 있습니다. 방법 1. 이렇게 하려면 테스트 중인 오실로스코프와 커패시터를 프로브 프로브에 연결해야 합니다. 파형이 그림과 같은 경우 2b에서 커패시터에는 손실이 있으며 그 값은 계산할 수 있습니다. 손실 커패시터는 커패시터와 손실 저항이 직렬로 연결된 등가 회로로 대체될 수 있습니다. 그러면 손실 탄젠트는 다음과 같습니다. tg d = Rp/Xc = Rp/(2*pi*f*C), (3) 어디서 Rp - 손실 저항 (Ohm); Xc - 커패시터 리액턴스(옴); f는 커패시터가 작동하는 주파수(Hz)입니다. C는 커패시터(F)의 커패시턴스입니다. 이 프로브의 경우: Rp \u0,03d 위로 / 4(옴). (XNUMX) 위로 - 그림에 따라 오실로스코프에서 측정됩니다. 2b. 커패시터가 프로브에 연결되면 손실 저항 Rp를 고려한 기간 T는 다음과 같습니다. T \u3,33d 12 * (5-Rp) * (C + 10 * 9-5) (s) (XNUMX) 이 식에 Rp=0을 대입하면 식(1)이 됩니다. 방법 2. 프로브를 사용하여 커패시터의 커패시턴스를 측정합니다. 프로브가 커패시터 값(표시된 값)보다 2배 이상 작은 커패시턴스를 나타내면 이 커패시터의 손실 저항 Rp가 크므로 tg d가 커집니다. 그러면 식(5)에 따라 손실저항을 구할 수 있다. 계산 결과는 표에 요약되어 있습니다.
표의 맨 윗줄 - 프로브 판독 값의 다중도 (커패시터의 커패시턴스가 커패시터 케이스에 표시된 커패시턴스보다 몇 배나 적습니다. 맨 아래 라인 - 해당 손실 저항. 인덕터의 품질 계수 결정. 코일 L1의 인덕턴스를 결정하십시오. 저항계(가급적 디지털)를 사용하여 코일 R의 활성 저항을 측정합니다. 주어진 주파수에서 리액턴스를 계산합니다. XL= 2*pi*f*L(옴), (6) 여기서 XL은 코일의 리액턴스(옴)입니다. f - 작동 주파수(Hz) L - 코일 인덕턴스(H). 인덕터의 품질 계수는 공식으로 계산됩니다. 큐=XL/R. (7) 이 프로브에서 판독값은 Q> 11에서 눈에 띕니다.
페라이트 코어의 투자율 측정. 세 가지 유형의 코어를 고려하십시오(그림 4). 코어의 투자율을 결정하는 데 필요한 값을 계산해 보겠습니다. lM \u2d (D + d) * 파이 / 9 (XNUMX) SM \u2d (D-d) * h / 10 (XNUMX) lM=2*(A+B-2*C) (11) 에스엠=h*c (12) lM=2*(h+а+с)+3/2*а (13) SM \u14d a * b (XNUMX) 링에는 공식 (9)와 (10), U자형 코어에는 (11)과 (12), W자형 코어에는 (13)과 (14)가 사용됩니다. 공식 (9)...(14)의 모든 치수는 센티미터 단위입니다. 와이어를 코어에 최소 15회(대량) 감고 프로브로 결과 인덕턴스를 측정합니다(E자형 코어의 경우 회전을 크기 a로 감아야 함). 코어의 유효 자기 투자율은 공식으로 계산됩니다. ue=(L*0M)/(uXNUMX*n2*에스엠) (15) 여기서 L은 이 코어(H)에 감긴 코일의 인덕턴스입니다. lm은 평균 자기장선의 길이(cm)이고; SM - 자기 회로의 단면적(cm2); u0 - 진공 투자율(u0=4*pi*10-9 높이/센티미터); n은 회전 수입니다. 단락 회전 식별. 링형, U형 및 W형 코어에 감긴 코일의 단락 권선이 있는지 확인하려면 프로브로 측정한 인덕턴스와 계산된 인덕턴스를 비교해야 합니다. L=u0*ue*n2*Sm/lm, (16) 여기서 ue는 페라이트 재료에 대한 유효 자기 투자율입니다(표시됨). 알 수 없는 경우 위에서 설명한 대로 확인할 수 있습니다. 프로브에 의해 결정된 인덕턴스가 계산된 인덕턴스보다 2배 이상 적으면 코일에 단락이 있는 것입니다. 세부. 공식(1, 2, 4, 5)은 74HC00 미세 회로에 조립된 프로브에만 유효합니다. 프로브 생성기가 국내 제품을 포함한 다른 시리즈의 미세 회로에 조립되면 공식에 보정 계수가 나타납니다. 칩을 선택할 때 다음 사항을 기억해야 합니다.
저자는 K155, K555, K531, K131, KR1533, 7400, 74LS00, 74NS00 시리즈의 초소형 회로를 테스트했습니다. KR1533LAZ 칩은 무엇보다도 모든 요구 사항을 충족했습니다. 그녀는 약 0,02V의 프로브에서 전압 스윙을 가졌습니다. 그러나 이것 때문에 그녀는 간섭과 손의 간섭에 너무 민감한 것으로 나타났습니다. 측정 범위를 급격히 줄이는 특별한 조치를 취해야 했습니다. IC K155LAZ는 실리콘 트랜지스터와 다이오드의 p-n 접합을 여는 큰 전압 스윙을 가졌습니다. K555LAZ는 게르마늄 트랜지스터와 다이오드의 p-p 접합만 개방했습니다. 따라서 이 시리즈에서는 74HCOO 칩을 사용하는 것이 가장 좋습니다. 손의 간섭과 간섭에 민감하지 않으며 게르마늄 트랜지스터 및 다이오드의 p-n 접합을 열지 않습니다. 또한 에너지 소비가 적습니다. 카운터의 경우 CD74HCT4040 시리즈 칩을 사용하는 것이 좋습니다. 그것들은 충분히 높은 주파수이고, LED의 좋은 빛을 내기에 충분한 출력 전류를 가지며, 에너지를 거의 소비하지 않습니다. 공급 전압은 안정적이어야 합니다. 4,4V로 선택됩니다. 공급 전압을 선택할 때 그 변경이 공식(1, 2, 4, 5)의 계수를 변경하므로 프로브 판독값에 영향을 미친다는 점을 기억해야 합니다. Un을 변경하면 측정 값의 범위를 한 방향 또는 다른 방향으로 변경할 수 있습니다. 공급 전압을 변경하면 손실 커패시터에 대한 프로브의 감도에도 영향을 미칩니다. 감소하면 감도가 떨어지고 증가하면 증가합니다. 프로브의 LED - 모두 빨간색으로 빛납니다. 모두 설치할 수는 없지만 예를 들어 하나를 통해 설치하십시오. 사실, 이 경우 스케일 단계가 증가합니다. 조정. 프로브는 105x30mm 보드에 배치됩니다. 프로브 스케일은 공식 1과 2에 따라 계산되며 74NSOO 칩과 4,3V의 공급 전압을 사용할 때만 해당됩니다. 소켓에 DD2 칩을 설치하는 것이 좋습니다. 고전압에서 방전되지 않은 커패시터에 실수로 프로브를 만지면 미세 회로가 타 버릴 수 있습니다. 따라서 측정하기 전에 커패시터를 방전시키는 것이 필수적입니다. 프로브 프로브는 가능한 한 짧아야 합니다. 프로브의 아주 작은 인덕턴스도 성능에 영향을 미칩니다. 저자 버전에서 한 프로브의 길이(케이블 포함)는 22cm이고 다른 프로브의 길이는 10cm입니다. 저자: S.Volodko, Gomel.
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