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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 커패시턴스 미터 - 테스터에 부착. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
커패시터를 회로에서 분리하지 않고도 측정할 수 있는 커패시턴스 미터(그림 1)를 제안합니다. 미터의 주요 노드는 다음과 같습니다.
그림 1. S-meter 부착물의 개략도(확대하려면 클릭) 안정기의 출력 전압은 약 3,9V입니다. 안정화 모드는 입력 전압이 4V를 초과할 때까지 유지됩니다. 조절 트랜지스터 VT1의 포화 정도는 저항 R9에 의해 설정됩니다. R8은 안정 장치를 시작하는 데 사용됩니다. LED VD3 및 다이오드 VD4, VD5는 제너 다이오드로 사용됩니다. LED는 모든 유형이 될 수 있지만 동일한 유형의 경우에도 점화 전압에 눈에 띄는 변화가 있습니다. 따라서 안정기의 출력 전압을 정확하게 설정하려면 저항 R11을 선택해야 합니다. 4V의 입력 전압은 배터리(4개)가 전원 공급 장치로 사용되는 경우 완전히 방전되었을 때 각 배터리가 1V 이상이어야 한다는 예상으로 선택됩니다(그렇지 않으면 리소스가 급격히 감소함). 입력 전압이 4V 이하로 떨어지면 안정화 모드가 해제되고 LED가 꺼집니다. 커패시터 C12는 기생 RF 발진을 억제하는 역할을 합니다. 발생기 DD1.1, DD1.2, DD1.4는 서로 다른 주파수의 삼각 전압을 생성합니다(각 측정 한계에는 고유한 주파수가 있습니다). 측정할 커패시턴스가 클수록 발진기 주파수는 낮아져야 합니다. 분배기 R6-R7(1:100)을 통해 발생기의 출력 전압이 측정된 정전 용량에 적용됩니다. "Cx" 단자에서의 값은 약 35mV입니다. 따라서이 커패시턴스가있는 회로의 요소는 측정 정확도에 영향을 미치지 않습니다. 예외는 매우 드문 저저항 저항기 또는 커패시턴스와 병렬로 연결된 인덕턴스입니다. VT4...VT6의 광대역 증폭기와 DD1.6의 기준 전압 소스는 이 35mV를 약 3V의 전압으로 증폭합니다. 측정된 커패시턴스가 연결되지 않은 경우 저항 R17의 끝에는 두 가지 전압이 있습니다. 동일한 주파수와 거의 동일한 진폭이지만 위상이 반대입니다. 증폭기가 발생기의 출력 전압을 반전시키기 때문입니다. 저항 R17은 감지기 입력의 균형을 유지하여 최소 마이크로전류계 판독값을 달성합니다. 먼저 저항 R22(DC 밸런스)를 사용하여 테스터 화살표를 눈금 중앙으로 가져와야 합니다. R17을 사용하여 균형을 맞춘 후 저항 R22는 기구 바늘을 "0" 눈금으로 되돌립니다. 장치를 사용할 준비가 되었습니다. 측정 한계를 전환하면 밸런싱이 유지되지만 오랜 시간 후 다시 켜면 불균형이 발생할 수 있으며 2~3분 후에 복원됩니다. "500 µF" 및 "5000 µF" 한계에서는 화살표가 "0"으로 더 길게 설정됩니다. 큰 정전 용량 C7가 VT9 감지기의 출력에 연결됩니다. 측정된 커패시터 Cx는 측정 증폭기의 피드백 회로에 포함되어 주어진 주파수에서 커패시턴스에 비례하여 이득을 줄입니다. 증폭기의 출력 전압은 감소하고 더 이상 발전기의 역위상 예시 전압을 보상하지 않습니다. R17의 불균형 값은 VT7에 의해 고정되고 VT8 이미터 팔로워는 전류 신호를 증폭하여 미터에 공급합니다. 화살표는 측정된 커패시턴스에 비례하여 벗어납니다. 발진기 주파수는 첫 번째 측정 한계에서 총 편차 전류가 100μA인 장치의 경우 전체 눈금에서 화살표 편차가 0,1μF의 정전용량을 유발하는 방식으로 선택됩니다. 50µA 테스터를 사용하는 경우 첫 번째 한계에서 측정된 최대 커패시턴스는 0,05µF입니다. 다이어그램에서 측정 한계 및 요소는 50μA 헤드에 대해 표시됩니다. 이 회로는 100µA 헤드로 매우 선형적으로 작동합니다. 60 또는 75μA용 측정 헤드가 있는 테스터가 있습니다. 모든 테스터의 프레임 저항은 다릅니다. 따라서 스케일 끝에서 비선형성이 발생하면 전류 제한 저항 R24를 선택해야 하며 작은 범위 내에서 발전기 주파수를 선택해야 합니다. 이 조정은 2차, 3차, 4차 한계에서 수행하는 것이 편리합니다. 세 번째 한계에서 3μF의 표준 커패시턴스를 연결한다고 가정해 보겠습니다. 테스터 화살표(2μA 제한이 켜져 있음)는 "100" 구간으로 설정됩니다. 20μF의 정전 용량을 측정하여 스케일 중앙의 정확도를 확인합니다. 모든 지점에서 측정된 값이 공칭 값에 해당하고 스케일 끝에서 예를 들어 5μF의 표준 커패시턴스가 "10"을 제공하는 경우 R90를 약간 줄여야 합니다. 이 경우 모든 지점의 판독값이 위쪽으로 이동합니다. 모든 포인트를 뒤로 이동하려면 세 번째 한계에서 생성기의 주파수를 약간 낮춰야 합니다. 용량을 늘리다 C24. 한계 중 하나에서 선형성을 조정한 후에도 나머지 부분에서는 동일하게 유지되지만 한 방향 또는 다른 방향의 주파수 수정이 필요할 수 있습니다. 주파수를 낮추면 판독값이 감소하고 그 반대도 마찬가지입니다. 스케일 시작 시 측정의 선형성은 R3을 사용하여 밸런싱이 얼마나 정확하게 수행되는지에 따라 달라집니다. 측정 증폭기의 작동을 확인하려면 DD4의 핀 4에서 R1.2를 납땜 해제하고 DD6의 핀 1.4에 납땜해야 합니다. 우리는 "공통"와이어와 관련하여 핀 6 DD1 및 컬렉터 VT6에서 정전압을 측정합니다. 동일해야 합니다(100 ... 200 mV 이하). 조정은 R14를 선택하여 이루어집니다(감소하면 VT6 컬렉터의 전압이 상승함). 측정은 요소를 납땜한 후 5...10분 후에 수행해야 회로의 열 영역이 복원될 수 있습니다. 핀 4 DD4을 사용하여 전압 연결 R1를 조정한 후 복원됩니다. 한계 3에서 교류 전압은 R17의 양 단자에서 측정됩니다. 어딘가에서 200mV 차이가 나면 이것으로 충분합니다. 삼각 전압의 양의 반파는 신호를 감지하는 데 사용되므로 양의 반파가 증폭될 때 계측 증폭기가 포화되지 않는 것이 중요합니다. 오실로스코프가 없으면 이렇게 확인할 수 있습니다. 하한선을 켜고 테스터 화살표의 변동을 비교하여 단자 6 DD1과 수집기 VT6에서 발전기의 출력 전압을 측정합니다. DC 전압을 측정해야 합니다. 화살표의 진동 주기는 약 1초입니다. VT6 컬렉터의 진동 진폭이 DD100의 핀 200보다 6 ... 1 mV 작으면 측정 증폭기가 포화되지 않습니다. 이것은 R17의 균형을 맞추면 쉽게 보상됩니다. 증폭기 출력에서 전압의 진폭은 저항 R14, R15에 의해 조정됩니다(값이 감소하면 이득이 감소함). 이러한 모든 조정은 향상된 측정 정확도를 얻기 위해 자세히 설명되어 있습니다. 대부분의 경우 이것은 필요하지 않습니다(오류는 10% 이내). 6의 한계에서 기기 포인터의 작은 변동이 가능하며 대부분의 경우 측정 정확도에 영향을 미치지 않습니다. 세부. DD1 - K561LN2, 564LN2, K176LN2. 트랜지스터 KT3102 ... KT3107을 사용하는 것이 더 낫지 만 원칙적으로 모든 실리콘이 할 것입니다. 다이오드 - 모든 실리콘. R0,125을 제외한 모든 저항은 MLT-0,25 또는 7W입니다. 측정 전에 커패시터를 방전하는 것이 바람직합니다. 실수로 방전되지 않은 경우 R7에 파워 리저브가 있어야 합니다. 측정된 커패시턴스의 전하가 작을 때 장치가 화살표를 던지지 않기 때문입니다. R18은 SU(C9)의 충전 속도를 제한하여 VT7을 포화 상태로 만듭니다. 이 시간 동안 R7은 Cx를 방전하고 판독값이 원활하게 설정됩니다. 이동 속도를 높이려면 화살표 R18을 줄일 수 있습니다. 전원 스위치 SA2 및 리미트 스위치 SA1 - 모든 유형. 저항기 R17, R22 - 모든 유형의 그룹 A가 바람직합니다. 이 장치는 얇은 비 호일 유리 섬유로 만든 보드에 조립됩니다. 부품의 결론을위한 구멍은 송곳으로 뚫립니다. 요소는 단자로 연결되어 장착 용량을 줄입니다. C1 ... C6은 스위치에 납땜됩니다. 포켓 라디오 "Electron"에서 하우징에 맞는 디자인. 전면 패널에는 SA1, SA2, VD3, R17, R22, 소켓 "Cx" 및 "uA"가 있습니다. 4,5V의 공급 전압에서 셋톱 박스의 전류 소비는 약 15mA입니다. 저자: V. Bognar, Kharkov; 발행: radioradar.net
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