디지털 커패시턴스 미터. 계획, 설명

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디지털 용량 측정기. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전

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아마추어 무선 실습에서는 전해 커패시터의 정전 용량을 측정해야 하는 경우가 종종 있습니다. 정전 용량은 시간이 지남에 따라 상당히 크게 변할 수 있기 때문입니다. 저자에 따르면 [1]에 설명된 장치에는 높은 전력 소비, 좁은 범위의 측정 정전용량(10...10000μF), 작은 정전용량 측정의 낮은 정확도 등 여러 가지 단점이 있습니다.

제안된 측정기는 이러한 단점이 없습니다. 동시에 사용된 미세 회로 수를 변경하지 않고 그대로 두면 정확도가 크게 향상되고 장치 작업을 더 쉽게 해주는 다양한 서비스 기능을 도입할 수 있었습니다. 이 장치는 측정 상한이 0,01, 10000, 10 및 100μF인 1000개 하위 범위에서 10000~XNUMXμF의 커패시터 커패시턴스를 측정합니다. 서브밴드는 자동으로 전환됩니다. 측정 결과는 XNUMX자리 표시기에 디지털 방식으로 표시됩니다.

(확대하려면 클릭하십시오)

장치의 작동 원리는 커패시터의 커패시턴스에 비례하는 시간 간격당 펄스 수를 계산하는 것을 기반으로 합니다. 커패시턴스-시간 변환기는 단일 진동기 DD5.3, DD5.4에서 만들어집니다. 이러한 원샷 장치에 의해 생성된 펄스의 지속 시간은 [2]의 실험식에 의해 결정됩니다.

디지털 커패시턴스 미터. 펄스 지속 시간 공식

저항 R7 및 R8은 밀리초 단위의 펄스 지속 시간이 마이크로 패럿 단위의 정전 용량과 수치적으로 동일하도록 선택됩니다. SB1 버튼을 누르면 모노바이브레이터가 실행됩니다. 버튼 접점의 바운스를 억제하기 위해 드라이버 DD5.1, DD5.2가 설계되었습니다. 이는 접점을 닫는 시간에 해당하는 지속 시간인 음의 극성 펄스를 생성하며, 펄스의 전면과 하강은 닫히고 열리는 순간에 비해 다소 지연됩니다[1.4]. 인버터 DD9는 드라이버 펄스와 일치하는 리셋 신호를 생성하여 카운터 DD12...DD7 및 트리거 DD2이 리셋되도록 합니다. 음의 극성 펄스의 감쇠는 모노바이브레이터를 트리거하는 미분 체인 C5-R1.3를 사용하여 짧은 양의 펄스로 변환됩니다. 단일 진동기 출력의 펄스는 전자 스위치 DDXNUMX을 열어 기준 주파수 생성기의 펄스 계산을 허용합니다.

이 주파수 발생기의 주요 부분은 석영 주파수 안정화 기능을 갖춘 DD1.1, DD1.2 기반의 멀티바이브레이터입니다[2]. 마이크로 회로 DD2...DD4는 10으로 주파수 분배기 라인을 구성합니다. 따라서 6.1MHz, 1, 100 및 10kHz의 주파수가 DD1 멀티플렉서의 입력에 공급됩니다. DD6.1 멀티플렉서는 DD7 트리거 및 DD8 카운터와 함께 측정 한계를 자동으로 선택하는 장치를 구성합니다. SB1 버튼을 누르면 저항 R8를 통해 R DD1 입력에 논리 "4"을 적용하여 자동 제한 선택 회로가 초기 상태로 설정됩니다.

DD8 카운터는 6.1으로 설정되고 DD1.3 멀티플렉서는 가장 작은 측정 한계에 해당하는 1MHz의 주파수로 DD9 전자 키의 입력을 제공합니다. 카운터 DD12...DD12가 오버플로되는 경우 양의 극성 펄스가 DD8의 전송 출력에 떨어지며, 이는 카운터 DD7의 상태를 0만큼 증가시키고 입력 D의 논리 "0"을 트리거에 씁니다. DD9. 이 논리 "12"은 드라이버를 트리거합니다. 드라이버의 음의 펄스는 카운터 DD7...DD1를 재설정하고 트리거 DD8을 논리 "6.1" 상태로 전환합니다. 결과적으로 셰이퍼의 펄스 지속 시간은 지연 시간과 동일합니다. 이 펄스가 감소하면 모노바이브레이터가 다시 시작됩니다. DD100의 상태를 변경하면 DD10의 출력 주파수가 XNUMXkHz가 되며 이는 측정 한계가 XNUMX배 증가하는 것과 같습니다.

마이크로회로 DD9...DD12는 6.2세그먼트 표시기로 출력되는 XNUMX일 카운터입니다. 사용된 표시기는 LED 매트릭스에 비해 전류 소모가 적고 밝기 특성이 더 나은 진공 발광 표시기입니다. DDXNUMX 멀티플렉서는 표시기의 소수점을 제어합니다.

다음 순서로 장치를 설정하는 것이 좋습니다

1. SB8 버튼에서 R DD1 입력을 일시적으로 분리합니다.

2. 주파수가 2~3Hz인 사각 펄스 발생기를 R50와 R200 사이의 연결점에 연결합니다. 이에 대한 특별한 요구 사항은 없으며 [2, XNUMX]에 제공된 구성표에 따라 조립할 수 있습니다.

3. 참고로 0,5~4μF 용량의 커패시터를 연결합니다. 미터의 정확도는 교정의 정확도에만 의존한다는 점을 기억해야 합니다.

4. 저항 R8은 계측기 판독값과 기준 커패시터의 실제 커패시턴스 사이를 가능한 한 가깝게 일치시키는 데 사용해야 합니다. 튜닝 후에는 R8 엔진을 도색하는 것이 좋습니다.

세부

미터는 K176, K561, K1561 및 564 시리즈의 미세 회로를 사용할 수 있으며 저항은 MLT-0,125 유형입니다. 저항 R8 다중 회전 유형 SP5-1을 사용하는 것이 좋습니다. 저자는 교정 커패시터로 K71-5V 1μF ± 1%를 사용했습니다. K176LA7 IC의 모든 사본이 석영 발진기에서 안정적으로 작동하는 것은 아니므로 K1LA176을 DD7로 사용하지 않는 것이 좋습니다.

다이어그램에 표시된 것 외에도 IVZ 및 IV8을 지표로 사용할 수 있습니다. 회로를 약간 수정해야 하는 액정 표시기를 사용하는 경우[3, 4] 장치는 9V 크로나 배터리 XNUMX개로 전원을 공급받을 수 있습니다.

문학

Kurochkina L. A. 산화물 커패시터용 디지털 커패시턴스 미터. - 라디오, 1988, N8, pp. 50-52.
Shelestov I.P. 라디오 아마추어를 위한 유용한 다이어그램입니다. 책 2. - M .: "솔론", 1998.
Biryukov S. A. CMOS 집적 회로를 기반으로 한 디지털 장치. 2판, 개정됨. 그리고 추가 - M.: 라디오 및 통신, 1996.
Bystrov Yu.A. 등 아마추어 무선 실습에 사용되는 광전자 장치 - M.: Radio and Communications, 1995

저자: A. Uvarov; 간행물: cxem.net

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