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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 ionistors 및 high-capacitance 커패시터의 커패시턴스 미터. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
커패시터의 커패시턴스를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있지만 수백 마이크로 패럿보다 큰 커패시턴스를 측정하는 데 모든 방법이 적합한 것은 아닙니다. 커패시턴스가 10F 이상에 도달할 수 있는 이오니스터를 측정할 때 특히 큰 문제가 발생합니다. 한편, 알려진 저항의 저항을 통해 전압원에서 커패시터의 충전 시간을 측정하는 것에 기초한 비교적 간단하고 오랫동안 알려진 방법이 있습니다. 아시다시피, 저항 R이 있는 저항을 통해 커패시턴스 C가 있는 커패시터를 전압 소스 U에 연결하면(그림 1) 커패시터가 충전을 시작하고 그 양단의 전압(UС)는 기하급수적으로 증가합니다. UC = 유(1 - 전자-t/(RC)), 여기서 e는 자연 로그의 밑입니다(e ≈ 2,718). t - 시간; RC는 전압과 무관한 RC 회로의 소위 시정수입니다. t = t일 때RC\uXNUMXd RC, 커패시터 양단의 전압은 UC = 유(1 - 전자-1) ≈ U(1 - 0,367) ≈ 0,633U. 따라서 커패시터 충전 시작부터 전압이 0,633U에 도달하는 순간까지의 시간 간격을 측정하면 간단한 계산을 통해 측정된 커패시터의 커패시턴스 С = 티RC/아르 자형. 저항의 저항이 "둥근"(예: 10kOhm)인 경우 모든 계산을 머리에서 쉽게 수행할 수 있습니다. 예를 들어 지정된 저항의 경우 0,633U까지의 커패시터 충전 시간은 46초이고 측정된 커패시터 C의 커패시턴스는х = 46 / 104 = 46mF = 4600uF. 따라서 이 경우 변환 계수는 K = 100µF/s입니다. 저항 R = 1kOhm의 경우 측정 시간은 10 배 감소하고 변환 계수 K = 1000μF / s입니다.
이 원칙에 따라 제안된 미터가 작동합니다. 예를 들어 전자(전자-기계) 시계 또는 휴대폰과 같이 스톱워치가 내장된 컴퓨터 또는 기타 전자 장치에 대한 접두사 형태로 만들 수 있습니다. 특히 주목할 만한 점은 이 방법을 상대적으로 쉽게 구현할 수 있고 기준 커패시터를 사용하여 교정할 필요가 없다는 점입니다(디지털 전압계면 충분함). 또한 전압은 (합리적인 한계 내에서) 무엇이든 될 수 있으며 가장 중요한 것은 측정 중에 변경되지 않는다는 것입니다. 몇 퍼센트의 측정 오류와 함께 ionistor의 커패시턴스를 측정하는 데 몇 분이 걸릴 수 있습니다. 이는 아마추어 무선 실습에 상당히 적합합니다. 측정 오류는 커패시터와 커패시터의 누설 전류 및 직렬 저항(ESR)의 영향을 받는다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어 일부 유형의 ionistor의 ESR은 30ohm에 도달할 수 있으며 이러한 ionistor를 100ohm 저항을 통해 충전하면 측정 오류가 수십 퍼센트가 될 수 있습니다. 따라서 커패시터가 충전되는 저항의 저항은 1kΩ 이상이어야 합니다. 전자 기계식 시계에 대한 측정 부착물에 독자를 초대합니다. 장치의 구성표가 그림에 나와 있습니다. 2. 시계에 내장된 배터리(1,5V)로 전원을 공급받으며, 시계 자체도 의도된 용도로 사용할 수 있습니다. 초기 상태에서 마이크로 회로에 공급 전압이 공급되고 시계가 정상 모드에서 작동합니다. 셋톱 박스가 연결되면 XS1 소켓의 접점이 열리고 시계가 멈추고 공급 전압이 셋톱 박스에 공급됩니다. DA1 칩의 부스트 안정화 전압 변환기, 연산 증폭기 DA2의 비교기, VT1 트랜지스터의 전자 키 및 HL1 LED의 표시등이 포함되어 있습니다.
부착물에 공급 전압을 적용한 후 트랜지스터 VT1이 닫히고 전압 변환기의 전원이 차단됩니다. 커패시터 또는 이오니스터의 커패시턴스를 측정하려면 먼저 방전된 다음 극성에 따라 XS2, XS3 단자에 연결하고 SB1 "시작" 버튼을 짧게 누릅니다. 시계에는 공급 전압이 공급되고 전압 변환기가 작동하기 시작하는 동시에 시간 계산을 시작하고 출력에 3,3V의 전압이 나타나고 HL1 LED가 켜집니다. 측정 된 커패시터가 방전되기 때문에 연산 증폭기 DA2의 반전 입력 전압은 비 반전 전압보다 작고 출력은 2 ... 2,2V가됩니다. 트랜지스터 VT1이 열리고 해제 후 SB1 버튼을 누르면 전압이 전압 변환기와 시계로 계속 흘러 충전 시간을 계속 카운트다운합니다. 컨버터의 출력 전압(3,3V)의 선택은 이 경우 커패시터가 전압 U로 충전된다는 사실 때문입니다.C \u3,3d 0,633 2,088 \u2d XNUMXV이므로 부착물을 사용하여 정격 전압이 XNUMXV 이상인 슈퍼 커패시터 및 커패시터의 커패시턴스를 측정 할 수 있습니다. 커패시터가 지정된 전압으로 충전되면 2에 가까운 전압이 연산 증폭기 DA1의 출력에 나타나고 트랜지스터 VT1이 닫히고 클록과 전압 변환기의 전원이 꺼지고 LED가 꺼집니다. 끄기 - 측정 프로세스가 완료되었습니다. 스위치 SA2에 의해 설정된 변환 계수를 고려하여 시계를 읽고 용량을 결정해야 합니다. 측정의 편의를 위해 시계는 미리 원점으로 설정되어 있습니다. 동일한 커패시터를 다시 측정하려면 먼저 SBXNUMX "방전" 버튼을 수십 초 동안 눌러 방전해야 합니다. 수천 마이크로패럿 이상의 용량을 가진 이오니스터와 산화물 커패시터를 방전하려면 이를 여러 번 수행해야 합니다. 조정은 전압 변환기의 성능을 확인하고 연산 증폭기의 스위칭 임계값을 설정하는 것으로 시작됩니다. 이를 위해 트랜지스터 VT1의 컬렉터와 이미 터의 단자를 와이어 점퍼로 일시적으로 단락시키고 단자 XS2와 XS3을 서로 연결하고 조정 가능한 전원 공급 장치에서 1,5V의 전압을 공급합니다. 스위치 SA1의 위치를 변경하고 공급 전압을 1,2V로 낮추면 변환기의 출력 전압이 몇 퍼센트 이상 변경되어서는 안됩니다. 스위치 위치 SA1 "100"에서 저항이 2kOhm인 가변(가급적 다중 회전) 저항이 터미널 XS3, XS33에 연결됩니다. 컨버터 출력 전압 Uп 분해능이 소수점 이하 세 자리 이상인 디지털 전압계로 측정됩니다. 단자 XS2, XS3 전압 U \u0,633d XNUMX U에 가변 저항이 설정됩니다.п. 그런 다음 연산 증폭기 출력의 전압을 제어함으로써 구성 저항 R5의 엔진은 위치가 조금만 변경되어도 연산 증폭기가 스위칭되는 위치로 설정됩니다. 따라서 연산 증폭기의 바이어스 전압으로 인한 스위칭 오류가 보상됩니다. 트랜지스터의 컬렉터와 이미 터와 가변 저항 사이의 점퍼를 제거하면 접두사가 작동 준비가 된 것입니다. 콘솔은 표면 장착을 위해 저항과 커패시터를 사용합니다. 고정 저항 RN1-12 및 커패시터 C1(K10-17v) - 크기 1206, 트리머 저항 - PVZ3A(POZ3A), PVA3A(RVG3A), 커패시터 C2 - 탄탈륨 크기 A 또는 B. 측정 정확도를 높이려면 저항 R3 및 R4를 사용해야 합니다. 공칭 값과의 편차가 0,5%를 넘지 않도록 선택해야 합니다. 기본 전류 전달 계수(h21E) 100 이상. LED - 하우징 직경이 3mm 또는 5mm인 녹색 또는 적색 광선의 밝기 증가. 인덕터는 CFL 변압기에서 직경 6mm의 환형 자기 회로에 감겨 있으며 PEV-6 7 와이어의 2 ... 0,3 회전을 포함합니다. 스위치 - 작은 크기의 슬라이딩 PD9-1(SPDT), B3001, B3037, 버튼 - 자체 반환 기능이 있는 작은 크기, 클립 XS2, XS3 - "악어".
대부분의 부품은 단면 유리 섬유 인쇄 회로 기판에 배치되며 그 그림은 그림 3에 나와 있습니다. 4 및 요소의 레이아웃 - 그림. 1. 버튼은 케이스 상단 덮개에 고정되어 있으며 LED 구멍과 스위치 슬라이드가 있습니다. 케이스의 전면 및 후면 벽에 전선용 구멍이 있습니다. 시계 - 둥지를 설치할 수있는 모든 전자 기계. 정교함은 미미합니다. "+"배터리에서 시계 칩으로 오는 인쇄 된 도체를 자르고 XS5 소켓 (스테레오 헤드폰 연결용 잭)을 설치해야합니다. 장치의 모양은 그림에 나와 있습니다. XNUMX. 저자: I. Nechaev
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