Es kaut kā izveidoju sev šo ārkārtīgi noderīgo un neaizvietojamo ierīci, jo steidzami jāmēra kapacitāte un induktivitāte. Tam ir pārsteidzoši ļoti laba mērījumu precizitāte un diezgan vienkārša shēma, kuras pamatkomponents ir PIC16F628A mikrokontrolleris.

Shēma:

Kā redzat, ķēdes galvenie komponenti ir PIC16F628A, rakstzīmju sintezēšanas displejs (var izmantot 3 veidu displejus 16x01 16x02 08x02), lineārais stabilizators LM7805, 4 MHz kvarca rezonators, 5V relejs DIP paketē. , divu sekciju slēdzis (mērīšanas režīmu L vai C pārslēgšanai).

Mikrokontrollera programmaparatūra:

Iespiedshēmas plate:

PCB fails sprinta izkārtojuma formātā:

Oriģinālā plate ir savienota ar releju DIP iepakojumā.

Man tādas nebija, un es izmantoju to, kas man bija, vecu kompakto releju, kas bija tieši pareizajā izmērā. Es izmantoju tantala kondensatorus kā tantala kondensatorus. Tika izmantots mērīšanas režīma slēdzis, barošanas slēdzis un kalibrēšanas poga, kas tika izņemti no vecajiem padomju osciloskopiem.

Testa vadi:

Tam jābūt pēc iespējas īsākam.

Montāžas un uzstādīšanas laikā es ievēroju šos norādījumus:

Salieciet dēli, uzstādiet 7 džemperus. Vispirms uzstādiet džemperus zem PIC un zem releja un divus džemperus blakus displeja tapām.

Izmantojiet tantala kondensatorus (ģeneratorā) - 2 gab.
10 uF.
Abiem 1000pF kondensatoriem jābūt no poliestera vai labākiem (aptuveni pielaide ne vairāk kā 1%).

Ieteicams izmantot displeju ar aizmugurgaismojumu (ņemiet vērā, ka ierobežojošais rezistors 50-100 omi diagrammā nav norādīts, kontakti 15, 16).
Uzstādiet dēli korpusā. Savienojumu starp plati un displeju var pielodēt pēc jūsu pieprasījuma vai izveidot, izmantojot savienotāju. Padariet vadus ap L/C slēdzi pēc iespējas īsākus un stingrākus (lai samazinātu traucējumus un pareizi kompensētu mērījumus, īpaši iezemētajam galam L).

Kvarcs jālieto pie 4000 MHz, nevar izmantot 4.1, 4.3 utt.

Testēšana un kalibrēšana:

1. Pārbaudiet detaļu uzstādīšanu uz tāfeles.
2. Pārbaudiet visu džemperu iestatījumus uz tāfeles.
3. Pārbaudiet, vai PIC, diodes un 7805 ir pareizi uzstādīti.
4. Neaizmirstiet mirgot PIC pirms tā uzstādīšanas LC mērītājā.
5. Uzmanīgi ieslēdziet strāvu. Ja iespējams, pirmo reizi izmantojiet regulētu barošanas avotu. Izmēriet strāvu, palielinoties spriegumam. Strāvai nevajadzētu būt lielākai par 20 mA. Paraugs patērēja 8mA strāvu. Ja displejā nekas nav redzams, pagrieziet mainīgā kontrasta regulēšanas rezistoru. Displejā jābūt uzrakstam " Kalibrēšana", tad C=0,0pF (vai C= +/- 10pF).
6. Uzgaidiet dažas minūtes (“iesildīšanās”), pēc tam nospiediet pogu “nulle” (Atiestatīt), lai veiktu atkārtotu kalibrēšanu. Displejā jārāda C=0.0pF.
7. Pievienojiet "kalibrēšanas" kondensatoru. LC mērītāja displejā redzēsiet rādījumus (ar +/- 10% kļūdu).
8. Lai palielinātu kapacitātes rādījumus, aizveriet džemperi "4", skatiet attēlu zemāk (apmēram 7 PIC kāja). Lai samazinātu kapacitātes rādījumus, aizveriet džemperi “3” (apmēram 6 PIC kāju), skatiet attēlu zemāk. Kad kapacitātes vērtība atbilst “kalibrēšanas” vērtībai, noņemiet džemperi. PIC atcerēsies kalibrēšanu. Kalibrēšanu var atkārtot vairākas reizes (līdz 10 000 000).
9. Ja rodas problēmas ar mērījumiem, varat izmantot džemperus “1” un “2”, lai pārbaudītu ģeneratora frekvenci. Pievienojiet džemperi “2” (apm. 8 PIC kontakti) un pārbaudiet ģeneratora frekvenci “F1”. Jābūt 00050000 +/- 10%. Ja rādījumi ir pārāk augsti (tuvu 00065535), ierīce pāriet “pārplūdes” režīmā un parāda “pārplūdes” kļūdu. Ja rādījums ir pārāk zems (zem 00040000), jūs zaudēsiet mērījumu precizitāti. Pievienojiet džemperi "1" (apmēram 9 PIC tapas), lai pārbaudītu frekvences kalibrēšanu "F2". Tam vajadzētu būt apmēram 71% +/- 5% no “F1”, ko ieguvāt, pievienojot džemperi “2”.
10. Lai iegūtu visprecīzākos rādījumus, varat pielāgot L, līdz iegūstat F1 aptuveni 00060000. Vēlams iestatīt “L” = 82 µH 100 µH ķēdē (jūs nedrīkstat iegādāties 82 µH;)).
11. Ja displejā tiek rādīts 00000000 F1 vai F2, pārbaudiet vadu pie L/C slēdža — tas nozīmē, ka ģenerators nedarbojas.
12. Induktivitātes kalibrēšanas funkcija tiek automātiski kalibrēta, kad notiek kapacitātes kalibrēšana. (aptuveni kalibrēšana notiek brīdī, kad relejs tiek aktivizēts, kad L un C ierīcē ir aizvērti).

Pārbaudedžemperi

1. F2 pārbaude
2. F1 pārbaude
3. Samazināt C
4. Palieliniet C

Kā veikt mērījumus:

Kapacitātes mērīšanas režīms:

1. Pārvietojiet mērīšanas režīma izvēles slēdzi pozīcijā “C”
2. Nospiediet pogu "Nulle".
3. Ziņojums “Iestatīšana! .tunngu.” pagaidiet, līdz parādās “C = 0.00pF”.

Induktivitātes mērīšanas režīms:

1. Ieslēdziet ierīci un pagaidiet, līdz tā sāks darboties
2. Pārvietojiet mērīšanas režīma izvēles slēdzi pozīcijā “L”.
3. Mēs aizveram mērīšanas vadus
4. Nospiediet pogu "Nulle".
5. Paziņojums “Iestatīšana! .tunngu.” pagaidiet, līdz parādās “L = 0.00uH”.

Nu, tas arī viss, atstājiet savus jautājumus un komentārus komentāros zem raksta.

Mēs piedāvājam FLCG skaitītāja konstrukcijas komplektu vairākās versijās:

• FLCG mērītājs SMD-M - Samontēta plāksne (nav kalibrēta) un korpuss
• FLCG mērītājs DIP - detaļu komplekts (DIP) pašmontēšanai, ieskaitot iespiedshēmas plati un korpusu bez caurumiem
• FLCG mērītājs SMD-S - SMD opcija. Daļējs detaļu komplekts: visi SMD pusvadītāji, visi DIP komponenti, iespiedshēmas plate un korpuss.
  

Šī opcija ir DIP detaļu komplekts - visas pašmontāžas detaļas: rezistori, kondensatori, releji, savienotāji, pusvadītāji, korpuss un iespiedshēmas plate.

Fotoattēlā redzama gatava, samontēta ierīce.

DIP detaļu komplekts

Iespiedshēmas plate

Tālāk aprakstītā ierīce ļauj ar augstu precizitāti plašā diapazonā izmērīt elektronisko komponentu elektrisko svārstību frekvences, kapacitāti un induktivitāti, kā arī darbojas kā frekvences ģenerators līdz 1 MHz.

Specifikācijas:

Barošanas spriegums, V………………………………… 7 - 14

Pašreizējais patēriņš režīmā, mA:

L/C………………….. 15-17*

F1 ………………………..7 - 9

F2 ……………………… 12–17

Mērījumu robežas režīmā:

F1, MHz ………………..0,01–60**

F2, MHz………………..10–1100

C ieeja “Lx/Cx”…….0,1 pF - 1 µF

C>0,1 diapazons I … 0,1 - 1000 µF

C>0,1 diapazons II… 0,1 - 10000uF

L…………………… 0,001 µH - 5 H

Mērījumu precizitāte režīmā:

F1………………….….…............ +-1 Hz

F2…………………………………….. +-100 Hz

C: 0,1 pF – 0,1 µF .........0,5%

C>0,1 µF ……………………..1,5%

L……………………………....... 2 - 10 %***

Parādīšanas periods režīmā, sek.:

F………..……………….. 0,2; 1; 10

L……………………….. 0,25

Jutība režīmā, mV:

F1 ……………………….. 10 - 25

F2 ..………………………. 10–100

Oscilatora regulēšanas diapazons: ………….. 244 Hz - 1 MHz

Izmēri, mm:

Korpusā............ 140*75*31 mm

Salikts dēlis.... 100*65*20 mm

* – paškalibrēšanas režīmā līdz 35 mA uz 2 sek.** – augšējā robeža atkarībā no mikrokontrollera līdz 70 MHz

Darbības princips:

Shematiska diagramma:

Ķēdē var izdalīt šādas galvenās sastāvdaļas: mērīšanas ģenerators uz U1, režīma F1 ieejas pastiprinātājs uz Q1, Q2, režīma F2 - U5 ieejas dalītājs (priekškalotājs), mērīšanas un indikācijas bloks uz U3 un LCD, kā arī sprieguma stabilizators U4.

Mērīšanas ģenerators ir samontēts uz salīdzinājuma mikroshēmas LM311. Šī shēma ir sevi labi pierādījusi kā frekvences ģenerators līdz 800 kHz, nodrošinot izejas signālu tuvu kvadrātveida vilnim. Lai nodrošinātu stabilus rādījumus, ģeneratoram ir nepieciešama pretestībai atbilstoša un stabila slodze. Ģeneratora frekvences iestatīšanas elementi ir mērīšanas spole L1 un kondensators C9, kā arī atsauces kondensators C8, ko pārslēdz mikrokontrolleris. Atkarībā no darbības režīma L1 ir savienots ar spailēm virknē vai paralēli.

No ģeneratora izejas signāls caur atsaistes rezistoru R11 tiek piegādāts 74AC132 mikroshēmas bufera elementam U2:D, kas darbojas kā signāla slēdzis.

Tranzistorā Q1 atrodas frekvences mērītāja signāla pastiprinātājs F1 režīmā. Frekvences skaitītāja priekšskalotājs F2 režīmā tiek montēts saskaņā ar tipisku shēmu lielākajai daļai līdzīgu priekšskalotāju. Jāņem vērā, ka signāla neesamības gadījumā priekšskaleris pats uzbudinās augstās frekvencēs, kas ir raksturīgi augstfrekvences dalītājiem. Paši ierosme pazūd, ja ieejai tiek ievadīts signāls no avota, kura ieejas pretestība ir tuvu 50 omi.

Signāls no prescaler tiek padots uz tranzistora Q2 formētāja pastiprinātāju un pēc tam caur elementiem U2:C un U2:B uz mikrokontrollera U3 PIC16F628A ieeju. Mērījumu rezultāts tiek parādīts burtciparu displejā ar HD44780 interfeisu. Mikrokontrolleris darbojas ar 4 MHz frekvenci, bet tā ātrums ir 1 miljons. operācijas sekundē.

Ierīce lielu kapacitātes mērīšanai ir samontēta uz tranzistora Q3. Darbības princips ir balstīts uz izmērītā kondensatora izlādes laika mērīšanu ar fiksētu strāvu. Pirmkārt, kondensators tiek uzlādēts caur atvērto tranzistoru Q3 un R15, pēc tam tranzistors tiek izslēgts un kondensators tiek izlādēts caur R30. No brīža, kad Q3 ir aizvērts, tiek uzraudzīts spriegums pie 4 tapām. PIC16F628. Kad sprieguma līmenis ir zems, mērījums tiek pārtraukts un rezultāts tiek parādīts ekrānā.

Akumulatora uzlādes bloks ir samontēts uz tranzistoriem Q4, Q5 (tikai SMD versijai). Rezistors R36 iestata uzlādes strāvu uz 10 mA (Krona akumulatoram).

Uzlāde notiek, kad spriegums nokrītas zem 8,4 V sliekšņa. Virs aptuveni 9,4 V būs arī uzlāde. Esiet piesardzīgs, uzstādot uzlādes punktu. Uzlāde netiks veikta, ja ekrānā parādās “z” pie X7=1,3,5,7. Lai palielinātu slieksni, samaziniet R29 vai palieliniet R27. Ja kontaktligzdā nav mikrokontrollera, spriegums kontaktā 18 nedrīkst pārsniegt mikrokontrollera barošanas spriegumu. Savienotāju J5 ICSP izmanto mikrokontrollera programmēšanai ķēdē (SMD versijai).

Režīmu pārvaldība

To veic trīs spiedpogu slēdži SW1–SW3, un tas tiks detalizēti aprakstīts tālāk. Šie slēdži ne tikai ieslēdz vēlamo režīmu, bet arī atslēdz šajā režīmā neiesaistītos mezglus, tādējādi samazinot kopējo enerģijas patēriņu.

Iestatījumi

Ierīci nav ieteicams ieslēgt ar uzstādītu, bet neieprogrammētu mikrokontrolleri. Veidotāja pastiprinātājs un mērīšanas ģenerators nav jākonfigurē. Vienīgais, kas jums jādara, ir pārbaudīt spriegumu Q2 kolektorā. Tam jābūt 2,5...3,3 V robežās, un to nosaka rezistors R23.

Strāvas patēriņš nedrīkst pārsniegt 20 mA nevienā režīmā (izņemot brīdi, kad tiek aktivizēts relejs). Frekvences mērītāja režīmā F1 kondensators C16 tiek izmantots, lai sasniegtu pareizus rādījumus, izmantojot rūpniecisko frekvences mērītāju vai citu metodi. Par atsauces frekvenču avotiem ir pieļaujams izmantot hibrīdos kvarca oscilatorus no radioaparātiem un mobilajiem telefoniem (12,8 MHz, 14,85 MHz utt.) vai, ārkārtējos gadījumos, datoru 14,318 MHz utt.. Strāvas kontaktu atrašanās vieta (5 vai 3 volti) digitālo mikroshēmu standarta moduļos (7 mīnus un 14 plus) signāls tiek noņemts no 8. tapas. Ja regulēšana notiek rotora galējā pozīcijā, tad jums būs jāizvēlas C15 vai jāizvēlas nemainīgais X6 . Tālāk jums jāievada konstantu iestatīšanas režīms.
Pastāvīgs iestatīšanas režīms.
Šis režīms ir nepieciešams tikai ierīces iestatīšanas laikā.

1) ar nospiestu pogu "S", ieslēdziet strāvu, atlaidiet "S", pagaidiet, līdz svārstiņš pāries, nespiediet pogu - ieslēdziet pastāvīgo režīmu;

2) ar pogu “S” secīgi izvēlamies vajadzīgo konstanti. Izmantojot pogas "+" un "-", varat mainīt konstantu vērtību. X1 ir skaitliski vienāds ar kondensatora C8 kapacitāti pikofarados. X2 ir vienāds ar 1000, un to var pielāgot vēlāk, iestatot induktivitātes mērītāju

X3 ir vienāds ar koeficientu. prescaler iedalījums (noklusējums 20).

X4 valodas izvēle – krievu vai angļu.

X5 ir vienāds ar ieejas spaiļu iekšējo kapacitāti pF, kas reizināta ar 100.

X6 ir vienāds ar kvarca darbības frekvenci ķēdē (izmaiņas 4 Hz soļos) - pēc noklusējuma X2 = 4 000 000.

X7 - sākotnējā ieiešana frekvences mērītāja režīmā:

X7=0,2s - skaitīšanas laiks 0,2 sekundes;

X7=1s - skaitīšanas laiks 1s;

X8=200 kalibrēšanas koeficients mērot kapacitātes režīmos I un II.Noteikts līdzīgi kā X1 (skatīt zemāk). Konstantes tiek saglabātas EEPROM. No pastāvīgās iestatīšanas režīma var iziet, nospiežot un turot pogu “S” ilgāk par 2 sekundēm vai izslēdzot strāvu.

Konstantu X1 un X2 noteikšana.

Piemērs: mēs ņemam standarta (ne sliktāk kā 1%) kondensatoru ar jaudu 1000 pF, izmērām to un iegūstam vērtību, piemēram, 1100 pF. Tad mēs sadalām kondensatora vērtību 1000 pF ar instrumenta rādījumiem 1100 un iegūstam koeficientu 0,909. Jūs varat atkārtot šo darbību ar citiem kondensatoriem un atrast vidējo aritmētisko to reitingu attiecībai pret rādījumiem. Pēc tam pārejiet uz konstantes iestatīšanas režīmu un atlasiet konstanti X1. Piemēram, tas ir vienāds ar 1080. Mēs reizinām 1080 ar 0,909 un iegūstam jaunu konstantes vērtību 981,72, noapaļo līdz 982 un ierakstām to X1.

Šī vērtība ir jāreģistrē, pirms pāriet uz nākamo darbību.

Induktivitātes mērīšanas režīmā mēs līdzīgi atrodam nominālās vērtības attiecību pret rādījumiem. Atrastā relācija būs jauna konstante X2 un tiek ierakstīta EEPROM tādā pašā veidā kā X1. Noregulēšanai ieteicams izmantot induktivitātes no 1 līdz 100 μH (labāk ir izmantot vairākas no šī diapazona un atrast vidējo vērtību). Ja jums ir spole ar induktivitāti no vairākiem desmitiem līdz simtiem milihenriju ar zināmām induktivitātes un paškapacitātes vērtībām, varat pārbaudīt dubultās kalibrēšanas režīma darbību. Pašjaudas rādījumi, kā likums, ir nedaudz novērtēti (skatīt iepriekš).

Konstantes X5 noteikšana:

1) nospiediet pogas “C” un “L” un pagaidiet, līdz kalibrēšana ir pabeigta, līdz viss ir kārtībā

2) nospiediet pogu "C".

3) iegūto vērtību, ņemot vērā “+” vai “-” zīmi, pievienojam X5 vērtībai (ieteicams atņemt vairākas vienības), I un II režīmos rezultātus tas neietekmē.

Darbs ar ierīci

Lai pārietu uz šo režīmu, jānospiež SW1 "L" un SW2 "C". Robežu F1/F2 izvēli veic ar slēdzi SW3: nospiests – F1, nospiests – F2. Displejs parāda:

Izmantojot pogas "+" vai "-", izvēlieties skaitīšanas laiku 0,2 s, 1 s, vai 10 s. F2 režīmā skaitīšanas laiks vienmēr ir 0,2 s.

Paškalibrēšanas režīms un "Cx" režīms.

Lai izmērītu kapacitātes un induktivitātes, ierīcei jāveic paškalibrēšana. Ierīces paškalibrēšanā jāņem vērā skavu vai zondu projektētā kapacitāte.Lai to izdarītu, pēc jaudas pieslēgšanas jānospiež SW1 “L” un SW2 “C”.

Kad parādās ziņojums “Calibration”, jums nekavējoties jānospiež SW2 “C”. Tas jādara pietiekami ātri, negaidot releja darbību. Ja izlaižat pēdējo punktu, ierīce neņems vērā termināļa kapacitāti un kapacitātes režīmā “nulles” rādījumi būs 1-2 pF. Pēc 4-5 sekundēm parādīsies paziņojums “Ok” un ierīce pāries kapacitātes mērīšanas režīmā. Tas parādīs šādu ziņojumu:

Nospiediet pogu "S", lai saglabātu datus par L, C vērtībām un ķēdes spaiļu kapacitāti EEPROM (parādās OK).

Šāda kalibrēšana (nospiežot SW2 "C") ļauj ņemt vērā tālvadības skavas zondes kapacitāti ar savu kapacitāti līdz 500 pF, tomēr šādas zondes nevar izmantot, mērot induktivitātes līdz 10mH.

Lielas kapacitātes mērīšana (I un II režīms)

Lai izmērītu kapacitātes, kas lielākas par 0,1 μF, tiek izmantota ieeja “C>0,1”.

Režīmā “Cx”, nospiežot “+” vai “-”, mēs secīgi izvēlamies diapazonus uz priekšu vai atpakaļ I (0,1-1000 µF) vai II (1000-10000 µF) vai parasto LC režīmu.

Koefs. X8 labojam rādījumus I un II režīmos I un II režīmā, ja tiek pārsniegts kondensatora izlādes laika limits, aiz simbola “I” vai “II” parādīsies simbols “="".

Režīms "Lx" tiek aktivizēts, nospiežot SW1 "L" un atlaižot SW2 "C".

Divkāršās kalibrēšanas režīmā (induktivitātei, kas lielāka par 10 mH) tiek ieslēgta ikreiz, kad mainās SW3 “F1/F2” pozīcija; papildus induktivitātei tiek parādīta arī pašas spoles kapacitāte, kas var būt ļoti noderīga.

Šis režīms tiek automātiski iziets, kad spole tiek noņemta no skavām. Ir iespējama pāreja jebkurā secībā starp iepriekš uzskaitītajiem režīmiem. Piemēram, vispirms frekvences mērītājs, pēc tam kalibrēšana, induktivitāte, kapacitāte, induktivitāte, kalibrēšana (nepieciešams, ja ierīce bija ieslēgta ilgu laiku, un tās ģeneratora parametri varētu “paiet”), frekvences mērītājs utt.

Nospiežot SW1 "L" un SW2 "C" pirms kalibrēšanas, tiek nodrošināta īsa (3 sekunžu) pauze, lai novērstu nevēlamu iekļūšanu šajā režīmā, vienkārši pārejot no viena režīma uz citu.

Ģenerators.
(Jūs varat ieiet ģeneratora režīmā ar 0,2 s, 1 s un 10 s) Frekvences mērītāja režīmā nospiediet "S". Izmantojiet pogas "+", "-", "S", lai izvēlētos vēlamo frekvenci.

Ģeneratora frekvence F=f (kvarca darba frekvence ķēdē)/(4*m*n), kur n=1...256 m=1 vai 4 vai 16. Turklāt, ja ir uzstādīts džemperis JP1, displejs parādīt izmērīto ģeneratora frekvences paša frekvences mērītāju. Izmantojiet džemperi tikai ģeneratora režīmā! Šeit nav nekā bīstama, vienkārši frekvences mērītāja režīmā ieejas signāls būs ievērojami samazināts.Izejiet no režīma, nospiežot L, C, F (nospiežot F, pēdējā frekvence tiek saglabāta mikrokontrollera EEPROM, un ģenerators neizslēdzas) Uzlādes vadības ģeneratora režīmā un bez izlādes!!!

Dokumentācija

Esmu pārliecināts, ka šis projekts nav jaunums, bet tā ir mana paša izstrādāta un vēlos, lai šis projekts būtu pazīstams un noderīgs.

Shēma LC mērītājs uz ATmega8 pavisam vienkārši. Oscilators ir klasisks un ir balstīts uz LM311 darbības pastiprinātāju. Galvenais mērķis, uz kuru es tiecos, veidojot šo LC mērītāju, bija padarīt to lētu un pieejamu katram radioamatieram.

Kapacitātes un indukcijas skaitītāja shematiskā diagramma

LC skaitītāja īpašības:

• Kondensatoru kapacitātes mērīšana: 1pF - 0,3 µF.
• Spoles induktivitātes mērīšana: 1uH-0,5mH.
• Informācijas izvade uz LCD indikatora 1×6 vai 2×16 rakstzīmes atkarībā no izvēlētās programmatūras

Šai ierīcei esmu izstrādājis programmatūru, kas ļauj izmantot radioamatiera rīcībā esošo indikatoru, vai nu 1x16 rakstzīmju LCD displeju vai 2x 16 rakstzīmes.

Testi no abiem displejiem sniedza lieliskus rezultātus. Izmantojot 2x16 rakstzīmju displeju, augšējā rindā tiek parādīts mērīšanas režīms (Cap – kapacitāte, Ind –) un ģeneratora frekvence, bet apakšējā rindā – mērījuma rezultāts. 1x16 rakstzīmju displejs kreisajā pusē parāda mērījumu rezultātu, bet labajā pusē - ģeneratora darbības frekvenci.

Tomēr, lai izmērīto vērtību un frekvenci ievietotu vienā rakstzīmju rindā, es samazināju displeja izšķirtspēju. Tas nekādā veidā neietekmē mērījumu precizitāti, tikai tīri vizuāli.

Tāpat kā ar citām labi zināmām opcijām, kuru pamatā ir tā pati universālā shēma, es pievienoju LC skaitītājam kalibrēšanas pogu. Kalibrēšana tiek veikta, izmantojot 1000pF atsauces kondensatoru ar novirzi 1%.

Nospiežot kalibrēšanas pogu, tiek parādīts sekojošais:

Ar šo skaitītāju veiktie mērījumi ir pārsteidzoši precīzi, un precizitāte lielā mērā ir atkarīga no standarta kondensatora precizitātes, kas tiek ievietots ķēdē, nospiežot kalibrēšanas pogu. Ierīces kalibrēšanas metode vienkārši ietver atsauces kondensatora kapacitātes mērīšanu un tā vērtības automātisku ierakstīšanu mikrokontrollera atmiņā.

Ja nezināt precīzu vērtību, varat kalibrēt skaitītāju, soli pa solim mainot mērījumu vērtības, līdz iegūstat visprecīzāko kondensatora vērtību. Šādai kalibrēšanai ir divas pogas, lūdzu, ņemiet vērā, ka diagrammā tās ir apzīmētas kā “UP” un “DOWN”. Nospiežot tos, jūs varat noregulēt kalibrēšanas kondensatora kapacitāti. Pēc tam šī vērtība tiek automātiski ierakstīta atmiņā.

Pirms katra kapacitātes mērījuma iepriekšējie rādījumi ir jāatiestata. Atiestatīšana uz nulli notiek, kad tiek nospiests “CAL”.

Lai atiestatītu induktīvā režīmā, vispirms īssavienojiet ievades kontaktus un pēc tam nospiediet “CAL”.

Visa instalācija ir veidota, ņemot vērā radio komponentu bezmaksas pieejamību un lai panāktu kompaktu ierīci. Tāfeles izmērs nepārsniedz LCD displeja izmēru. Es izmantoju gan diskrētos, gan virsmas montāžas komponentus. Relejs ar darba spriegumu 5V. Kvarca rezonators - 8MHz.

Ierīces galvenie tehniskie parametri:

Jutība diapazonā 1 (10Hz - 50MHz) no ieejas A, mV ne sliktāka par 50 Ieejas pretestība diapazonā 1, MOhm 1,0+0,1 Mērīšanas metodes kļūda diapazonā 1, Hz +1 Jutība diapazonā 2 (50MHz - 1100MHz) no ieejas V , mV ne sliktāka par 50 Ieejas pretestība diapazonā 2, Omi 50+1 Mērīšanas metodes kļūda diapazonā 2, Hz +64 Minimālā izmērītā kapacitāte, pF 0,1 Maksimālā izmērītā kapacitāte, µF ne mazāka par 2 Minimālā izmērītā induktivitāte, nH 1 ,0 Maksimālā izmērītā induktivitāte, H ne mazāka par 3
Ierīces blokshēma

Ierīces blokshēma ietver šādus blokus:

• pastiprinātāja-formējošā frekvences mērītāja diapazons 1 (10Hz - 50MHz) - Ieeja A;
• prescaler ar frekvences mērītāja ierobežotāja joslu 2 (50MHz - 1100MHz) - Ieeja B;
• LC pašoscilators kapacitātes un induktivitātes mērīšanai;
• ievades signāla slēdzis (DD3);
• vadības un displeja bloks (DD4 un H1).

Mēs sīkāk apsvērsim frekvences mērītāja 1. diapazona pastiprinātāju, jo parasti radio amatieri nepievērš pienācīgu uzmanību šai kritiskajai vienībai un parasti ierobežo to ar viena tranzistora pastiprināšanas pakāpi, un kā rezultātā nesaņem iespēju pat pietuvoties rūpnieciskajiem mērinstrumentiem (Ch3-75, piemēram). Viltotāja shēma ir balstīta uz konstrukciju (2), kurā tika nomainīti diferenciālpakāpes tranzistori, kā arī izejas nepiesātināmais slēdzis - ar pastiprinātāja pakāpi ar OE, jo iepriekšējais uzrādīja tendenci uzbudināt frekvencēs virs 40 MHz. Formētājs sastāv no ieejas vājinātāja R3, R4, C3, ierobežotāja VD3, VD4, pastiprinātāja ar augstu ieejas pretestību VT1, diferenciālās pakāpes VT3, VT4, pastiprinātāja VT6 un TTL līmeņa formētāja, izmantojot elementus DD2.2 un DD2. .5. Tranzistora VT1 notecē ietilpst regulēšanas rezistors R9, ar kura palīdzību tiek balansēts diferenciālais pastiprinātājs.

Šai shēmai ir zema sarežģītība, zems patēriņš un augsta jutība.

Lielākā daļa PIC mikrokontrolleru ļauj izmērīt frekvenci no T0CKI ieejas virs ražotāja garantētā 50 MHz, līdz aptuveni 60 - 65 MHz.

Frekvences mērītāja 2. diapazonu reprezentē Philips SA701D sākotnējais dalītājs (prescaler) tipiskā 64 dalītāju shēmā. Iebūvēta augstas jutības pastiprinātāja klātbūtne (5 mV ar frekvenci 1 GHz) to ļāva atteikties no ārējās ķēdes un ievērojami vienkāršot dizainu; citas priekšrocības ietver zemu strāvas patēriņu (6 mA pie 1 GHz) un mazos izmērus. Lai pārveidotu signālu TTL līmeņos, tiek izmantoti elementi VT5, DD2.1, DD2.6, R10, R16 un R17.

Ieejas pretestība šajā diapazonā ir 50 omi, kas ir standarts šādām ierīcēm (skatiet, piemēram, Optoelectronics CUB vai SCOUT M40 frekvenču skaitītāju tehniskos parametrus). Profesionālajiem frekvenču mērītājiem (Ch3-75) ieejas pretestība ir 1 MΩ līdz 1 GHz, taču radioamatieru apstākļos tas parasti nav nepieciešams, un tāpēc tas ir neracionāls šajā dizainā.

Kapacitātes un induktivitātes mērīšanai tiek izmantota frekvences metode, kurā mērītais elements ir iekļauts LC ģeneratora ķēdē, tiek izmērīta iegūtā frekvence un, zinot atskaites elementu L vai C, var aprēķināt nepieciešamo, izmantojot formulu. kas nosaka ķēdes svārstību frekvenci: f=1/(2*PI*SQR (L*C)).

LC ģenerators ir samontēts uz DA1 komparatora, šāda dizaina ideja pieder un praktiski nav mainīta, izņemot LM311 komparatora aizstāšanu ar K554CA3 iepakojumā DIP8 - IL311AN (ražotājs INTEGRAL) un iekļaujot DD2.4 bufera elementu pie ģeneratora izejas. Tas ļāva paplašināt L un C mērījumu augšējo robežu no 150 mH līdz 3 H un no 1,5 μF līdz 4 μF. Sākotnējā SGS-Thomson LM311 rezultāti bija līdzīgi tiem, kas iegūti . Tāpēc mēs iesakām izmantot vietējo salīdzinājumu. (Tas darbojas jautrāk automātiskā oscilatora režīmā:)

Elementi L1 un C4 veido galveno svārstību ķēdi, kurai pievienots mērītais elements: induktivitāte virknē ar L1, kapacitāte paralēli C4. Slēdži S1 un S2 izvēlas mērīšanas režīmu L vai C; ja abi slēdži tiek atlaisti, tiek aktivizēts kalibrēšanas režīms. Šajā režīmā ieejas spailes ir aizvērtas viena pret otru, un, izmantojot releju, elementu L1, C4 ķēdei tiek pievienots atsauces kondensators C5. Pamatojoties uz divu frekvenču (ar un bez C5) mērījumu rezultātiem, tiek aprēķinātas atsauces elementu patiesās vērtības, ņemot vērā visa ģeneratora strukturālās kapacitātes un induktivitātes, kā arī elementa temperatūras novirzi. parametrus. Aprēķinātās vērtības vēlāk tiek izmantotas, lai aprēķinātu izmērītā parametra vērtību.

Mikrokontrolleris (PIC16C622 vai PIC16F628) MICROCHIP (DD4) apstrādā frekvences mērījumus un matemātiskos aprēķinus. Izmērītā frekvence tiek pārveidota, izmantojot formulas, kapacitātē vai induktivitātē. Matemātiskās bibliotēkas peldošā komata aprēķiniem ir ņemtas no . Frekvences mērīšanai tiek izmantota skaitīšanas metode, kas ļauj izmērīt frekvences līdz 50 MHz ar precizitāti +1 Hz. Skaitīšanas ātrums visos režīmos ir viens mērījums sekundē. Mikrokontrolleri pulksteņa signālu nodrošina ģenerators ar ārēju kvarca rezonatoru ar frekvenci 4 MHz. Lai palielinātu mērījumu precizitāti, kā pulksteni ieteicams izmantot atsauces ģeneratoru no mobilā tālruņa, mēs izmantojām 14,85 MHz frekvenci - kā visizplatītāko. Šajā gadījumā ir nepieciešams izmantot mikrokontrolleri ar atbilstošu programmaparatūru, lai strādātu ar jauno pulksteņa frekvenci.

Darba režīmi tiek pārslēgti, izmantojot slēdžus S1, S2 un pogas S3 - S5.

• S3 - frekvences displeja režīms (Hz/kHz/MHz). Ļauj izvēlēties uztveršanai ērtāko mērījumu rezultātu. Mērīšanas režīmā "L/C" robeža tiek izvēlēta automātiski.
• S4 - iekārtas darbības režīms: frekvences mērīšana no ieejas A (10Hz - 50MHz), frekvences mērīšana no ieejas B (50MHz - 1000MHz), mērījums "L/C" (ko tieši nosaka S1 un S2 pozīcija)
• S5 - piespiedu ierīces kalibrēšana. Automātiskā kalibrēšana notiek pirmo reizi, kad ierīces darbības režīms tiek mainīts no frekvences mērīšanas uz L vai C mērījumu.

DD3 mikroshēmu izmanto, lai pārslēgtu ieejas signālus no dažādiem avotiem uz T0CKI/RA4 mikrokontrollera (kontakts 3/DD4) ievadi.

Darbības režīmu un mērījumu rezultātu attēlošanai tiek izmantots divu rindu burtciparu LCD SC1602BULT (16 rakstzīmes, 2 rindiņas) SUNLIKE vai ar to saderīgs no citiem uzņēmumiem (DataVision, Wintek, Bolumin).

Šis indikatora modelis, ņemot vērā attēloto simbolu skaitu, šai aplikācijai ir lieks, taču, pateicoties masveida piegādēm citiem patērētājiem, tam ir viszemākā cena un tas ir brīvi nopērkams pat radio tirgū. Šim modelim ir iebūvētas fona apgaismojuma gaismas diodes, kuras var aktivizēt, kad ierīce tiek darbināta no ārēja adaptera. Rezistori R23-R24 nosaka indikatora kontrastu, tā vietā regulēšanai varat uzstādīt apgriešanas rezistoru, taču, kā liecina prakse, tas nav nepieciešams. Lai saglabātu indikatora vadīšanai izmantotos mikrokontrollera portus, tiek izmantots režīms, kurā dati tiek pārsūtīti pa ieejām DB4-DB7, atstājot neizmantotās ieejas DB0-DB3 brīvas. Jāpiebilst arī, ka SUNLIKE spraudnis no visiem citiem (Wintek, Bolumin, DataVision) atšķiras ar diviem kontaktiem: 1.+5V, 2.0V, visiem pārējiem ir otrādi! Kāpēc tas tā ir, nav skaidrs, jums vienkārši jāatceras.

Uzstādīt.

Ja jums ir priekšzīmīgi vai atsauces instrumenti, skaitītāja iestatīšana ir pavisam vienkārša.

Darbs ar ierīci.

Kad tiek pieslēgts barošanas spriegums, ierīce tiek iestatīta frekvences mērīšanas režīmā no ieejas A. Frekvences indikācija ir hercos. Nospiežot S3, ja nepieciešams, tiek izvēlēts frekvences indikācijas režīms.

9999999999 Hz 9999999,99 kHz 9999999,9 kHz 9999999 kHz 9999,99 MHz 9999,9 MHz 9999 MHz

Darbības režīmu izvēlas, nospiežot S4. Izvēloties "L/C" mērīšanas režīmu, ir nepieciešams veikt ierīces kalibrēšanu, par ko liecina indikators ar uzrakstu "NO CALIBRATED". Lai to izdarītu, nospiediet abus slēdžus S1 un S2, displejā parādās uzraksts “CALIBRATION” un sākas kalibrēšanas process. Pēc tā pabeigšanas parādās ziņojums “CALIBRATION OK”. Tagad varat izvēlēties mērīšanas režīmu L vai C, nospiežot atbilstošo slēdzi S1 vai S2. LC mērītājam ir 3 apakšdiapazons katram izmērītajam parametram ar automātisku pārslēgšanos starp tiem.

Kapacitātes induktivitāte 0,0–999,9 pF 0–999 nH 1,00–999,99 nF 1,00–999,99 µH 1,00–999,99 µF 1,00–9999,99 mH

Ja ierīce ilgstoši darbojas “L/C” režīmā, LC ģeneratora parametru izmaiņu dēļ var būt nepieciešama piespiedu kalibrēšana. Lai veiktu piespiedu kalibrēšanu, ir jāatlaiž slēdzis S1 vai S2, kas atbilst darbības režīmam, un jānospiež poga S5. Kad parādās ziņojums “CALIBRATION OK”, tiek nospiests slēdzis S1 vai S2 un mērījumi turpinās.

Konstrukcija un detaļas.

Ierīce ir uzstādīta uz vienpusējas iespiedshēmas plates, kuras izmēri ir 145x80 mm.

Uzmanību! Uz tāfeles ir 6 džemperu vadi un 3! "vadu":

Starp caurumiem 13 un 14 dēļa priekšpusē;
- starp tapu 11 DD4 un tapu 14 DD3 (signāls A0);
- starp DD4 12. tapu un DD3 2. tapu (signāls A1);

Pēdējās divas daļas zīmējumā nav parādītas, tās ir pielodētas tieši pie atbilstošajām mikroshēmu tapām drukas pusē. Kā liecina prakse, dizains bez tiem nedarbojas :) Ierīcē tiek izmantoti MLT-0.125 rezistori un K50-35 tipa elektrolītiskie kondensatori, importēti. Rezistori R1-R2 tips P1-12-0.125 (bez svina). Kondensatori C6-C7 tips K10-17V (bez svina). Kondensatori C4 un C5 - tipa K73-9 vai līdzīga plēve, ar stabiliem parametriem! Kondensators C17 ir KT4-23 vai līdzīga tipa trimmeris. Atlikušie kondensatori ir K10-17b, K10-19 tipi. Induktors L1 ir standarta DM tipa induktors, 60 µH DPM. Tranzistors VT1 ir KP305D; aizstājot to ar to pašu ar citu burtu, jutība pasliktinās. VT2 - jebkurš LF ar pastiprinājumu vismaz 100, VT3 un VT4 - jebkurš augstfrekvences pnp, tranzistori VT5 un VT6 - jebkurš augstfrekvences npn ar lielu pastiprinājumu. Diodes VD1, VD2 - KD409A9 vai līdzīgas ar mazāku jaudu. Diodes VD3, VD4 - KD409A1, varat izmantot citus HF ar minimālu kapacitāti, salīdzinājumam - KD522 kapacitāte ir divreiz lielāka, un attiecīgi ierīces jutība būs sliktāka. Diode VD5 - jebkurš impulss. DD2 mikroshēma - KR1533TL2 nomaiņa sērijā 1554, 1594 pasliktina jutību. DD3 mikroshēma - KR1533KP2, KR1533KP12 nomaiņa ar sēriju 1554, 1594 pasliktina trokšņu imunitāti. Salīdzinātājs DA1 - K554CA3 DIP8 korpusā (IL311AN), aizstāšana ar importētu pasliktina augšējo mērījumu diapazonu. SA701D prescaler var aizstāt ar SA702D vai jebkuru citu var izmantot, pielāgojot shēmu un iespiedshēmas plati. Slēdži S1 - S2 tips PB-22E08 vai PS580L atbilstoši "Chip and Dip" katalogam. Pogas S3 - S5 tipa PKN ar stūmēja garumu 12 - 16mm. XS1-XS2 - SR-50-73FV ligzdas vai līdzīgas, XS3 - skavas skaļruņu sistēmu savienošanai. Relejs P1 D1A050000 f.Cosmo (saskaņā ar "Chip and Dip" katalogu) vai līdzīgs maza izmēra. Var uztaisīt arī pats :)

Frekvences mērītājs, kapacitātes un induktivitātes mērītājs – FCL-metrs

Kvalitatīvs un specializēts instruments prasmīgās rokās ir veiksmīga darba atslēga un gandarījums par tā rezultātu.

Radioamatieru dizainera (un it īpaši īsviļņu radio operatora) laboratorijā bez jau “parastā” digitālā multimetra un osciloskopa ir vieta arī specifiskākiem mērinstrumentiem - signālu ģeneratoriem, frekvences reakcijas mērītājiem, spektra analizatoriem. , RF tilti utt. Šādas ierīces, kā likums, tiek iegādātas no tām, kuras ir norakstītas par salīdzinoši nelielu naudu (salīdzinājumā ar jaunām) un ieņem cienīgu vietu uz dizainera galda. Pašam tos pagatavot mājās ir praktiski neiespējami, vismaz vidusmēra amatierim.

Tajā pašā laikā ir vairākas ierīces, kuru neatkarīga atkārtošana ir ne tikai iespējama, bet arī nepieciešama to retuma, specifikas vai vispārējo izmēru un masas parametru prasību dēļ. Tie ir visu veidu pielikumi multimetriem un GIR, testeri un frekvences mērītāji, L.C. -metri un tā tālāk. Pateicoties pieaugošajai programmējamo komponentu pieejamībai un PIC - jo īpaši mikrokontrolleri, kā arī milzīgs informācijas apjoms par to izmantošanu Internets , neatkarīga mājas radio laboratorijas projektēšana un izgatavošana ir kļuvusi par ļoti reālu, daudziem pieejamu darbu.

Tālāk aprakstītā ierīce ļauj ar augstu precizitāti izmērīt elektrisko svārstību frekvences plašā diapazonā, kā arī elektronisko komponentu kapacitāti un induktivitāti. Dizainam ir minimāli izmēri, svars un enerģijas patēriņš, kas ļauj to izmantot, strādājot uz jumtiem, balstiem un lauka apstākļos.

Specifikācijas:

Frekvences mērītājs Mērītājs L.C.

Barošanas spriegums, V: 6…15

Strāvas patēriņš, mA: 14…17 15*

Mērījumu robežas režīmā:

F 1, MHz 0,01…65**

F 2, MHz 10…950

No 0,01 pF...0,5 µF

L 0,001 µH…5 H

Mērījumu precizitāte režīmā:

F 1 +-1 Hz

F 2 +-64 Hz

C 0,5%

L 2…10 %***

Parādīšanas periods, sek., 1 0,25

Jutība, mV

F 1 10…25

F 2 10…100

Izmēri, mm: 110x65x30

* – paškalibrēšanas režīmā, atkarībā no releja veida, līdz 50 mA uz 2 sekundēm.

** – apakšējo robežu var paplašināt līdz Hz vienībām, skatīt zemāk; augšējais atkarībā no mikrokontrollera līdz 68 MHz

Darbības princips:

Frekvences mērītāja režīmā ierīce darbojas saskaņā ar labi zināmu mērīšanas metodi PIC -svārstību skaita mikrokontrolleris laika vienībā ar papildus aprēķinu priekšdalītājam, kas nodrošina tik augstu veiktspēju. Režīmā F 2, ir pievienots papildu ārējais augstfrekvences dalītājs 64 (ar nelielu programmas korekciju ir iespējams izmantot sadalītājus ar atšķirīgu koeficientu).

Mērot induktivitātes un kapacitātes, ierīce darbojas saskaņā ar rezonanses principu, kas labi aprakstīts. Īsumā. Mērāmais elements ir iekļauts svārstību ķēdē ar zināmiem parametriem, kas ir daļa no mērīšanas ģeneratora. Mainot ģenerēto frekvenci pēc labi zināmas formulas f 2 =1/4 π 2 LC tiek aprēķināta vēlamā vērtība. Lai noteiktu pašas ķēdes parametrus, tai ir pievienota zināma papildu kapacitāte, un ķēdes induktivitāte un tās kapacitāte, ieskaitot strukturālo kapacitāti, tiek aprēķināta, izmantojot to pašu formulu.

Shematiska diagramma:

Ierīces elektriskā ķēde ir parādīta attēlā rīsi. 1. Ķēdē var izdalīt šādas galvenās sastāvdaļas: ieslēgts mērīšanas ģenerators D.A. 1, ieejas pastiprinātāja režīms F 1 uz VT 1, ievades režīma dalītājs (prescaler) F 2–DD 1, signāla slēdzis uz DD 2, mērīšanas un indikācijas vienība ieslēgta DD 3 un LCD , kā arī sprieguma stabilizators.

Mērīšanas ģenerators ir samontēts uz salīdzinājuma mikroshēmas L.M. 311. Šī shēma ir sevi labi pierādījusi kā frekvences ģenerators līdz 800 kHz, nodrošinot izejas signālu tuvu kvadrātveida vilnim. Lai nodrošinātu stabilus rādījumus, ģeneratoram ir nepieciešama pretestībai atbilstoša un stabila slodze.

Ģeneratora frekvences iestatīšanas elementi ir mērīšanas spole L 1 un kondensators C 1, kā arī ar mikrokontrolleru komutējams atsauces kondensators C 2. Atkarībā no darbības režīma L 1 savienojas ar termināļiem XS 1 virknē vai paralēli.

Signāls no ģeneratora izejas caur atdalīšanas rezistoru R 7 pienāk pie slēdža DD 2 CD 4066.

Uz tranzistora VT 1 samontēts frekvences mērītāja signāla pastiprinātājs F 1. Ķēdei nav īpašu iezīmju, izņemot rezistoru R 8, nepieciešams, lai darbinātu ārējo pastiprinātāju ar zemu ieejas kapacitāti, kas ievērojami paplašina ierīces pielietojuma jomu. Tās diagramma ir parādīta rīsi. 2.

Lietojot ierīci bez ārējā pastiprinātāja, jāatceras, ka tā ieeja ir 5 voltu spriegumā, un tāpēc signāla ķēdē ir nepieciešams atsaistes kondensators.

Frekvences mērītāja priekšskalotājs F 2 ir samontēts saskaņā ar tipisku shēmu lielākajai daļai līdzīgu priekšskalotāju, tiek ieviestas tikai ierobežojošas diodes VD 3, VD 4. Jāņem vērā, ka, ja nav signāla, priekšskalotājs pats uzbudinās aptuveni 800-850 MHz frekvencēs, kas ir raksturīgi augstfrekvences dalītājiem. Paši ierosme pazūd, ja ieejai tiek ievadīts signāls no avota, kura ieejas pretestība ir tuvu 50 omi. Signāls no pastiprinātāja un priekšskalotāja pāriet uz DD 2.

Galvenā loma ierīcē pieder mikrokontrolleram DD 3 PIC 16 F 84 A . Šis mikrokontrolleris bauda milzīgu un pelnītu popularitāti dizaineru vidū, pateicoties ne tikai labiem tehniskajiem parametriem un zemajai cenai, bet arī programmēšanas vienkāršībai un dažādu parametru pārpilnībai tā lietošanai gan no ražotāja, gan uzņēmuma. Mikroshēma , kā arī visi, kas to izmantoja savos dizainos. Tie, kas vēlas iegūt detalizētu informāciju, var vienkārši izmantot jebkuru meklētājprogrammu. Internets, ievadiet vārdus PIC, PIC 16 F 84 vai MicroChip . Jums patiks meklēšanas rezultāts.

Signāls no DD 2 iet uz vadītāju, izgatavots uz tranzistora VT 2. Draivera izeja ir tieši savienota ar mikrokontrollerī iekļauto Schmidt sprūda. Aprēķina rezultāts tiek parādīts burtciparu displejā ar interfeisu HD 44780. Mikrokontrolleris darbojas ar 4 MHz frekvenci, savukārt tā ātrums ir 1 miljons. operācijas sekundē. Ierīce nodrošina iespēju programmēt ķēdē, izmantojot savienotāju ISCP (shēmas seriālā programmēšana ). Lai to izdarītu, jums ir jānoņem džemperis XF 1, tādējādi izolējot mikrokontrollera strāvas ķēdi no pārējās ķēdes. Tālāk mēs pievienojam programmētāju savienotājam un “labojam” programmu, pēc tam neaizmirstam instalēt džemperi. Šī metode ir īpaši ērta, strādājot ar mikrokontrolleriem virsmas montāžas iepakojumā ( SOIC).

Režīmus kontrolē trīs spiedpogu slēdži SA 1–SA 3 un tiks detalizēti aprakstīts tālāk. Šie slēdži ne tikai ieslēdz vēlamo režīmu, bet arī atslēdz šajā režīmā neiesaistītos mezglus, tādējādi samazinot kopējo enerģijas patēriņu. Uz tranzistora VT 3 samontēta vadības atslēga relejam, kas savieno atsauces kondensatoru C 2.

DA mikroshēma 2 ir augstas kvalitātes 5 voltu stabilizators ar zemu atlikušo spriegumu un zema akumulatora indikatoru. Šī mikroshēma tika īpaši izstrādāta lietošanai vājstrāvas ierīcēs ar akumulatoru. Barošanas ķēdē ir uzstādīta diode VD 7, lai aizsargātu ierīci no polaritātes maiņas. Tos nedrīkst atstāt novārtā!!!

Izmantojot indikatoru, kuram nepieciešams negatīvs spriegums, tas ir nepieciešams saskaņā ar diagrammu rīsi. 3 savākt negatīva sprieguma avotu. Avots nodrošina līdz –4 voltiem, ja to izmanto kā 3 VD 1, 3 VD 2 germānija diodes vai ar Schottky barjeru.

Programmētāja ķēde JDM , kas modificēts programmēšanai ķēdē, ir parādīts plkst rīsi. 4. Sīkāka informācija par programmēšanu tiks apspriesta tālāk attiecīgajā sadaļā.

Detaļas un dizains:

Lielākā daļa autora ierīcē izmantoto detaļu ir paredzētas plakanai montāžai (SMD), un tām ir paredzēta iespiedshēmas plate. Bet to vietā var izmantot līdzīgas, lētākas, pašmāju ražotās ar “parastajām” tapām, nepasliktinot ierīces parametrus un attiecīgi mainot iespiedshēmas plati. VT1, VT2 un 2VT2 var aizstāt ar KT368, KT339, KT315 utt. KT315 gadījumā ir sagaidāms neliels jutības kritums F1 diapazona augšējā daļā. VT3– KT315, KT3102. 2VT1– KP303, KP307. VD1, 2, 5, 6 – KD522, 521, 503. VD3, 4 vēlams izmantot tapu diodes ar minimālu iekšējo kapacitāti, piemēram, KD409 utt., bet var izmantot arī KD503. VD7 – lai samazinātu sprieguma kritumu, vēlams izvēlēties tādu ar Šotki barjeru – 1N5819, vai parasto, kas norādīts augstāk.

DA1– LM311, IL311, K544CA3, priekšroka jādod IL311 no Integral rūpnīcas, jo tie labāk darbojas neparastajā ģeneratora lomā. DA2– nav tiešu analogu, bet to var aizstāt ar parastu KR142EN5A, attiecīgi mainot ķēdi un atteikšanos no zema akumulatora līmeņa trauksmes. Šajā gadījumā DD3 kontakts 18 ir jāatstāj savienots ar Vdd caur rezistoru R23. DD1 – tiek ražoti daudzi šāda veida priekšskaleri, piemēram, SA701D, SA702D, kam ir tādi paši spraudņi kā lietotajam SP8704. DD2– xx4066, 74HC4066, K561KT3. DD3–PIC16F84A nav tiešu analogu; ir nepieciešama indeksa A klātbūtne (ar 68 baitiem RAM). Ar kādu programmas korekciju ir iespējams izmantot “uzlabotāko” PIC16F628A, kuram ir divreiz lielāka programmas atmiņa un ātrums līdz 5 miljoniem darbību sekundē.

Autora ierīcē tiek izmantots Siemens ražots burtciparu divu rindiņu displejs ar 8 rakstzīmēm katrā rindā, kam nepieciešams 4 voltu negatīvs spriegums un kas atbalsta HD44780 kontroliera protokolu. Šim un līdzīgiem displejiem ir jālejupielādē programma FCL2x8.hex. Ierīce ar 2*16 formāta displeju ir daudz ērtāka lietošanā. Šādus indikatorus ražo daudzi uzņēmumi, piemēram, Wintek, Bolumin, DataVision, un to nosaukumos ir skaitļi 1602. Izmantojot SunLike pieejamo SC1602, ir jāsamaina tā kontakti 1 un 2 (1–Vdd, 2–Gnd). ). Šādiem displejiem (2x16) tiek izmantota programma FCL2x16.hex. Šādiem displejiem parasti nav nepieciešams negatīvs spriegums.

Īpaša uzmanība jāpievērš releja K1 izvēlei. Pirmkārt, tam ir jādarbojas droši ar 4,5 voltu spriegumu. Otrkārt, slēgto kontaktu pretestībai (kad tiek pielikts norādītais spriegums) jābūt minimālai, bet ne lielākai par 0,5 omi. Daudziem maza izmēra niedru slēdžu relejiem ar patēriņu 5-15 mA no importētiem telefona aparātiem ir aptuveni 2-4 omi pretestība, kas šajā gadījumā ir nepieņemami. Autora versijā tiek izmantots TIANBO TR5V relejs.

Kā XS1 ir ērti izmantot akustiskās skavas vai 8-10 uzmavas kontaktu līniju (puse ligzda m/s)

Vissvarīgākais elements, no kura kvalitātes ir atkarīga LC skaitītāja rādījumu precizitāte un stabilitāte, ir L1 spole. Tam jābūt ar maksimālo kvalitātes koeficientu un minimālu pašspēju. Šeit labi darbojas parastie droseles D, DM un DPM ar induktivitāti 100-125 μH.

Prasības kondensatoram C1 ir arī diezgan augstas, it īpaši attiecībā uz termisko stabilitāti. Tas varētu būt KM5 (M47), K71-7, KSO ar jaudu 510...680 pF.

C2 jābūt tādam pašam, bet 820...2200 pF robežās.

Ierīce ir salikta uz abpusējas tāfeles, kuras izmēri ir 72x61 mm. Augšpusē esošā folija ir gandrīz pilnībā saglabāta (skatīt failu FCL-meter.lay), izņemot apkārtējos kontūras elementus (lai samazinātu konstrukcijas kapacitāti). Elementi SA1–SA4, VD7, ZQ1, L1, L2, K1, indikators un pāris džemperi atrodas tāfeles augšējā pusē. Vadītāju garumam no XS1 testa spailēm līdz atbilstošajiem kontaktiem uz iespiedshēmas plates jābūt minimālam. XS2 strāvas savienotājs ir uzstādīts vadītāja pusē. Tāfele ir ievietota standarta plastmasas korpusā 110x65x30 mm. ar nodalījumu “Krona” tipa akumulatoram.

Lai paplašinātu frekvences mērīšanas apakšējo robežu līdz hercu vienībām, paralēli C7, C9 un C15 ir jāpievieno 10 mikronu elektrolītiskie kondensatori.

Programmēšana un iestatīšana

Ierīci nav ieteicams ieslēgt ar uzstādītu, bet neieprogrammētu mikrokontrolleri!!!

Ir jāsāk ierīces montāža, uzstādot sprieguma stabilizatora elementus un uzstādot trimmera rezistoru R 22 spriegums 5,0 volti mikroshēmas 1. tapā D.A. 2. Pēc tam jūs varat instalēt visus citus elementus, izņemot DD 3 un indikators. Strāvas patēriņš dažādās pozīcijās nedrīkst pārsniegt 10-15 mA SA 1–SA 3.

Lai programmētu mikrokontrolleri, varat izmantot savienotāju ISCP . Džempera programmēšanas laikā XF 1 tiek noņemts (savienotāja dizains neļauj citādi). Programmēšanai ieteicams izmantot nekomerciālu programmu IC-Prog , kuras jaunāko versiju var bez maksas lejupielādēt nowww.ic-prog.com(apmēram 600 kbaiti). Programmētāja iestatījumos ( F 3) jums ir jāizvēlas JDM programmētājs , noņemiet visus putnus sadaļā Komunikācija un atlasiet portu, kuram ir pievienots programmētājs.

Pirms vienas no programmaparatūras ielādēšanas programmā FCL 2 x 8.hex vai FCL 2 x 16.hex , jums jāizvēlas mikrokontrollera veids - PIC 16 F 84 A , atlikušie karodziņi tiks automātiski instalēti pēc programmaparatūras faila atvēršanas, un tos nav ieteicams mainīt. Programmējot ir svarīgi, lai datora kopējais vads nesaskartos ar programmējamās ierīces kopējo vadu, pretējā gadījumā dati netiks ierakstīti.

Veidotāja pastiprinātājs un mērīšanas ģenerators nav jākonfigurē. Lai sasniegtu maksimālu jutību, varat izvēlēties rezistorus R 9 un R 14.

Turpmāka ierīces iestatīšana tiek veikta ar instalēto DD 3 un LCD šādā secībā:

1. Strāvas patēriņš nedrīkst pārsniegt 20 mA nevienā režīmā (izņemot brīdi, kad tiek aktivizēts relejs).

2. Rezistors R 16 iestata vēlamo attēla kontrastu.

3. Frekvences mērītāja režīmā F Lai iegūtu pareizus rādījumus, izmantojot rūpniecisko frekvences mērītāju vai citu metodi, tiek izmantots 1 kondensators C22. Kā atsauces frekvences avotus iespējams izmantot hibrīdos kvarca oscilatorus no radioaparātiem un mobilajiem telefoniem (12,8 MHz, 14,85 MHz u.c.) vai, ārkārtējos gadījumos, datoru 14,318 MHz u.c.. Strāvas tapu atrašanās vieta (5 vai 3 volti) ciparu mikroshēmu standarta moduļos (7 mīnus un 14 plus) signāls tiek noņemts no 8. tapas. Ja regulēšana notiek rotora galējā pozīcijā, jums būs jāizvēlas kapacitāte C23.

4. Tālāk jums jāievada konstantu iestatīšanas režīms (skatīt zemāk sadaļā “Darbs ar ierīci”). Pastāvīgi X 1 ir iestatīts skaitliski vienāds ar kondensatora C2 kapacitāti pikofarados. Pastāvīgi X 2 ir vienāds ar 1000, un to var pielāgot vēlāk, iestatot induktivitātes mērītāju.

5. Lai veiktu turpmāku iestatīšanu, jums ir jābūt kondensatoru un induktoru komplektam (1-3 gab.) ar zināmām vērtībām (vēlams, lai precizitāte būtu labāka par 1%). Ierīces paškalibrēšanā jāņem vērā skavu projektētā jauda (paškalibrēšanas iespēju aprakstu skatīt zemāk).

6.Kapacitātes mērīšanas režīmā izmēriet zināmo kapacitāti, pēc tam sadaliet kondensatora vērtību ar instrumenta rādījumiem, šī vērtība tiks izmantota, lai pielāgotu konstanti X 1. Varat atkārtot šo darbību ar citiem kondensatoriem un atrast vidējo aritmētisko to nominālo vērtību attiecībai pret rādījumiem. Jauna nemainīga vērtība X 1 ir vienāds ar iepriekš atrastā koeficienta un tā “vecās” vērtības reizinājumu.Šī vērtība ir jāreģistrē, pirms pāriet uz nākamo darbību.

7. Induktivitātes mērīšanas režīmā mēs līdzīgi atrodam nominālās vērtības attiecību pret rādījumiem. Atrastā saistība būs jauna konstante X 2 un ir rakstīts uz EEPROM līdzīgs X 1. Noregulēšanai vēlams izmantot induktivitātes no 1 līdz 100 μH (labāk izmantot vairākas no šī diapazona un atrast vidējo vērtību). Ja jums ir spole ar induktivitāti no vairākiem desmitiem līdz simtiem milihenriju ar zināmām induktivitātes un paškapacitātes vērtībām, varat pārbaudīt dubultās kalibrēšanas režīma darbību. Pašjaudas rādījumi, kā likums, ir nedaudz novērtēti (skatīt iepriekš).

Darbs ar ierīci

Frekvences mērītāja režīms . Lai pārietu uz šo režīmu, jānospiež SA 1 “Lx” un SA 2 “Cx " Ierobežojumu atlase F1/F 2 tiek veikta ar slēdzi SA 3: izspiests – F 1, iespiests – F 2. Izmantojot programmaparatūru 2x16 rakstzīmju displejam, displejā tiek parādīts " Frekvence" XX, XXX. xxx MHz vai XXX, XXX. xx MHz . Attiecīgi 2x8 displejam " F =” XXXXXxxx vai XXXXXXxx MHz , komata vietā virs frekvences vērtības tiek izmantots simbols □.

Paškalibrēšanas režīms . Lai izmērītu induktivitātes un kapacitātes, ierīcei jāveic paškalibrēšana. Lai to izdarītu, pēc jaudas pielietošanas jums jānospiež SA 1” Lx” un SA 2” C x ” (kurš - uzraksts pateiks L vai C ). Pēc tam ierīce pāries paškalibrēšanas režīmā un parādīs “ Kalibrēšana" vai "GAIDA " Pēc tam jums nekavējoties jānospiež SA 2” C x " Tas jādara pietiekami ātri, negaidot releja darbību. Ja izlaižat pēdējo punktu, ierīce neņems vērā termināļa kapacitāti un kapacitātes režīmā “nulles” rādījumi būs 1-2 pF. Līdzīga kalibrēšana (ar nospiešanu SA 2" Cx ”) ļauj ņemt vērā tālvadības zondes skavu ietilpību ar to ietilpību līdz 500 pF tomēr izmantojiet šādas zondes, mērot induktivitāti līdz 10 mHtas ir aizliegts.

“Cx” režīmsvar izvēlēties pēc kalibrēšanas, nospiežot SA 2” Cx”, SA 1” Lx ” ir jāatbrīvo. Šajā gadījumā, " Kapacitāte" XXXX xF vai "C = XXXX xF.

“Lx” režīmstiek aktivizēts, nospiežot SA 1” Lx” un nospiests SA 2” Cx " Ieslēgšanās dubultā kalibrēšanas režīmā (induktivitātei, kas lielāka par 10 milihenriem) notiek ar jebkādām pozīcijas izmaiņām SA 3” F 1/F 2”, papildus induktivitātei tiek parādīta arī pašas spoles kapacitāte, kas var būt ļoti noderīga. Displejs parāda " Induktivitāte" XXXX xH vai "L = XXXX xH. Šis režīms tiek automātiski iziets, kad spole tiek noņemta no skavām.

Ir iespējama pāreja jebkurā secībā starp iepriekš uzskaitītajiem režīmiem. Piemēram, vispirms frekvences mērītājs, pēc tam kalibrēšana, induktivitāte, kapacitāte, induktivitāte, kalibrēšana (nepieciešams, ja ierīce bija ieslēgta ilgu laiku, un tās ģeneratora parametri varētu “paiet”), frekvences mērītājs utt. Nospiežot SA 1” Lx” un SA 2” Cx“Pirms kalibrēšanas tiek nodrošināta īsa (3 sekunžu) pauze, lai novērstu nevēlamu iekļūšanu šajā režīmā, vienkārši pārejot no viena režīma uz citu.

Pastāvīgs iestatīšanas režīms . Šis režīms ir nepieciešams tikai ierīces iestatīšanas laikā, tāpēc, lai to ievadītu, ir jāpievieno ārējs slēdzis (vai džemperis) starp kontaktu 13. DD 3 un kopējā, kā arī divas pogas starp tapām 10, 11 DD 3 un kopīgs vads.

Lai ierakstītu konstantes (skatīt iepriekš), ierīce ir jāieslēdz ar īsslēguma slēdzi. Displejā atkarībā no slēdža stāvokļa SA 3” F 1/ F 2” parādīs “Constant X 1” XXXX vai “Constant X 2” X. XXX . Izmantojot pogas, jūs varat mainīt konstantu vērtību ar viena cipara soli. Lai saglabātu iestatīto vērtību, ir jāmaina stāvoklis S.A. 3. Lai izietu no režīma, ir jāatver slēdzis un jāpārslēdz S.A. 3 vai izslēdziet strāvu. Reģistrēties EEPROM notiek tikai manipulējot S.A.3.

Programmaparatūras faili un avota kodi (. hex un. asm ): FCL -prog

Shematiskā diagramma ( sPlāns 5.0): FCL -sch .spl

Iespiedshēmas plate (Sprint Layout 3.0 R):

22.03.2005. FCL skaitītāja uzlabojumi
Buevskis Aleksandrs, Minska.

1 . Lai paplašinātu izmērīto kapacitātes un induktivitātes diapazonu, ir nepieciešams savienot DA1 5. un 6. tapas.

2 . Mikrokontrollera ieejas ķēžu pilnveidošana (sk. attēlu) palielinās frekvences mērīšanas stabilitāti. Varat arī izmantot līdzīgas 1554, 1594, ALS, AC, NS sērijas mikroshēmas, piemēram, 74AC14 vai 74HC132 ar izmaiņām ķēdē.