Artikel ini menyediakan litar asas meter kapasitans pada cip logik. Penyelesaian litar klasik dan asas sedemikian boleh dihasilkan semula dengan cepat dan mudah. Oleh itu, artikel ini akan berguna kepada seorang amatur radio pemula yang merancang untuk memasang meter kapasitans kapasitor asas.

Operasi litar meter kapasitans:

Rajah No. 1 – Litar meter kapasiti

Senarai elemen meter kapasitans:

R1- R4 – 47 KOhm

R5 – 1.1 KOhm

C3 – 1500 pF

C4 – 12000 pF

C5 –0.1 µF

C meas. – kapasitor yang kemuatannya ingin anda ukur

SA1 – suis penggelek

DA1 – K155LA3 atau SN7400

VD1-VD2– KD509 atau analog 1N903A

PA1 – Kepala penunjuk penunjuk (jumlah arus pesongan 1 mA, rintangan bingkai 240 Ohm)

XS1- XS2 – penyambung buaya

Versi meter kapasitans kapasitor ini mempunyai empat julat, yang boleh dipilih menggunakan suis SA1. Sebagai contoh, dalam kedudukan "1" anda boleh mengukur kapasitor dengan kapasiti 50 pF, dalam kedudukan "2" - sehingga 500 pF, dalam kedudukan "3" - sehingga 5000 pF, dalam kedudukan "4" - sehingga 0.05 µF.

Unsur-unsur litar mikro DA1 menyediakan arus yang mencukupi untuk mengecas kapasitor yang diukur (C diukur). Ia amat penting untuk ketepatan pengukuran untuk memilih diod VD1-VD2 dengan secukupnya; mereka mesti mempunyai ciri yang sama (paling serupa).

Menyediakan litar meter kapasitans:

Menyediakan litar sedemikian agak mudah; anda perlu menyambungkan perubahan C. dengan ciri yang diketahui (dengan kapasiti yang diketahui). Pilih julat ukuran yang diperlukan dengan suis SA1 dan putar tombol perintang pembinaan sehingga anda mencapai bacaan yang dikehendaki pada kepala penunjuk PA1 (saya cadangkan menentukurnya mengikut bacaan anda, ini boleh dilakukan dengan membuka kepala penunjuk dan melekatkan skala baru dengan inskripsi baharu)

Kapasitor ialah unsur litar elektrik yang terdiri daripada elektrod pengalir (plat) yang dipisahkan oleh dielektrik. Direka untuk menggunakan kapasiti elektriknya. Sebuah kapasitor dengan kapasitans C, yang mana voltan U digunakan, mengumpul cas Q pada satu sisi dan Q pada sebelah yang lain. Kapasiti di sini adalah dalam farad, voltan dalam volt, caj adalah dalam coulomb. Apabila arus 1 A mengalir melalui kapasitor dengan kapasiti 1 F, voltan berubah sebanyak 1 V dalam 1 s.

Satu farad mempunyai kapasiti yang besar, jadi mikrofarad (µF) atau picofarads (pF) biasanya digunakan. 1F = 106 µF = 109 nF = 1012 pF. Dalam amalan, nilai antara beberapa picofarad hingga puluhan ribu mikrofarad digunakan. Arus pengecasan kapasitor adalah berbeza daripada arus melalui perintang. Ia tidak bergantung pada magnitud voltan, tetapi pada kadar perubahan yang terakhir. Atas sebab ini, mengukur kemuatan memerlukan penyelesaian litar khas berdasarkan ciri-ciri kapasitor.

Penamaan pada kapasitor

Cara paling mudah untuk menentukan nilai kemuatan adalah dengan tanda pada badan kapasitor.

Kapasitor kutub elektrolitik (oksida) dengan kapasiti 22000 µF, direka untuk voltan nominal 50 V DC. Terdapat penetapan WV - voltan operasi. Penandaan kapasitor bukan kutub mesti menunjukkan kemungkinan operasi dalam litar arus ulang-alik voltan tinggi (220 VAC).

Kapasitor filem dengan kapasiti 330000 pF (0.33 µF). Nilai dalam kes ini ditentukan oleh digit terakhir nombor tiga digit, menunjukkan bilangan sifar. Surat berikut menunjukkan ralat yang dibenarkan, di sini - 5%. Digit ketiga boleh menjadi 8 atau 9. Kemudian dua yang pertama didarab dengan 0.01 atau 0.1, masing-masing.

Kapasitan sehingga 100 pF ditanda, dengan pengecualian yang jarang berlaku, dengan nombor yang sepadan. Ini cukup untuk mendapatkan data tentang produk; sebahagian besar kapasitor ditandakan dengan cara ini. Pengilang boleh menghasilkan sebutan uniknya sendiri, yang tidak selalu mungkin untuk ditafsirkan. Ini terutamanya terpakai kepada kod warna produk domestik. Tidak mustahil untuk mengenali kapasiti dengan tanda yang dipadamkan; dalam keadaan sedemikian, anda tidak boleh melakukannya tanpa pengukuran.

Pengiraan menggunakan formula kejuruteraan elektrik

Litar RC termudah terdiri daripada perintang dan kapasitor yang disambung secara selari.

Selepas melakukan transformasi matematik (tidak diberikan di sini), sifat litar ditentukan, dari mana ia mengikuti bahawa jika kapasitor bercas disambungkan ke perintang, ia akan nyahcas seperti yang ditunjukkan dalam graf.

Hasil RC dipanggil pemalar masa litar. Apabila R dalam ohm dan C dalam farad, produk RC sepadan dengan saat. Untuk kapasitansi 1 μF dan rintangan 1 kOhm, pemalar masa ialah 1 ms, jika kapasitor dicas pada voltan 1 V, apabila perintang disambungkan, arus dalam litar akan menjadi 1 mA. Apabila mengecas, voltan merentasi kapasitor akan mencapai Vo dalam masa t ≥ RC. Dalam amalan, peraturan berikut terpakai: dalam masa 5 RC, kapasitor akan dicas atau dinyahcas sebanyak 99%. Pada nilai lain, voltan akan berubah secara eksponen. Pada 2.2 RC ia akan menjadi 90%, pada 3 RC ia akan menjadi 95%. Maklumat ini mencukupi untuk mengira kapasiti menggunakan peranti mudah.

Litar pengukur

Untuk menentukan kapasitansi kapasitor yang tidak diketahui, anda harus memasukkannya ke dalam litar yang terdiri daripada perintang dan sumber kuasa. Voltan masukan dipilih lebih rendah sedikit daripada voltan terkadar pemuat; jika ia tidak diketahui, 10–12 volt akan mencukupi. Anda juga memerlukan jam randik. Untuk menghapuskan pengaruh rintangan dalaman sumber kuasa pada parameter litar, suis mesti dipasang pada input.

Rintangan dipilih secara eksperimen, lebih untuk kemudahan pemasaan, dalam kebanyakan kes dalam lima hingga sepuluh kiloohms. Voltan merentasi kapasitor dipantau dengan voltmeter. Masa dikira dari saat kuasa dihidupkan - semasa mengecas dan mematikan, jika nyahcas dikawal. Mempunyai nilai rintangan dan masa yang diketahui, kapasitansi dikira menggunakan formula t = RC.

Adalah lebih mudah untuk mengira masa nyahcas kapasitor dan menandakan nilai pada 90% atau 95% daripada voltan awal; dalam kes ini, pengiraan dijalankan menggunakan formula 2.2t = 2.2RC dan 3t = 3RC . Dengan cara ini, anda boleh mengetahui kapasitansi kapasitor elektrolitik dengan ketepatan yang ditentukan oleh ralat pengukuran masa, voltan dan rintangan. Menggunakannya untuk seramik dan kapasitans kecil lain, menggunakan pengubah 50 Hz dan mengira kapasitans, memberikan ralat yang tidak dapat diramalkan.

Alat pengukur

Kaedah yang paling mudah diakses untuk mengukur kapasiti ialah multimeter yang digunakan secara meluas dengan keupayaan ini.

Dalam kebanyakan kes, peranti sedemikian mempunyai had pengukuran atas berpuluh-puluh mikrofarad, yang mencukupi untuk aplikasi standard. Ralat bacaan tidak melebihi 1% dan berkadar dengan kapasiti. Untuk menyemak, hanya masukkan kapasitor membawa ke dalam soket yang dimaksudkan dan baca bacaan; keseluruhan proses mengambil masa yang minimum. Fungsi ini tidak terdapat dalam semua model multimeter, tetapi ia sering dijumpai dengan had pengukuran dan kaedah yang berbeza untuk menyambungkan kapasitor. Untuk menentukan ciri kapasitor yang lebih terperinci (kehilangan tangen dan lain-lain), peranti lain digunakan, direka untuk tugas tertentu, selalunya peranti pegun.

Litar pengukuran terutamanya melaksanakan kaedah jambatan. Ia digunakan secara terhad dalam bidang profesional khas dan tidak digunakan secara meluas.

C-meter buatan sendiri

Tanpa mengambil kira pelbagai penyelesaian eksotik, seperti galvanometer balistik dan litar jambatan dengan stor rintangan, amatur radio pemula boleh membuat peranti mudah atau lampiran untuk multimeter. Cip siri 555 yang digunakan secara meluas agak sesuai untuk tujuan ini. Ini ialah pemasa masa nyata dengan pembanding digital terbina dalam, dalam kes ini digunakan sebagai penjana.

Kekerapan denyutan segi empat tepat ditetapkan dengan memilih perintang R1–R8 dan kapasitor C1, C2 menggunakan suis SA1 dan bersamaan dengan: 25 kHz, 2.5 kHz, 250 Hz, 25Hz - sepadan dengan kedudukan suis 1, 2, 3 dan 4–8 . Kapasitor Cx dicas pada kadar ulangan nadi melalui diod VD1, kepada voltan tetap. Pelepasan berlaku semasa jeda melalui rintangan R10, R12–R15. Pada masa ini, nadi terbentuk dengan tempoh bergantung kepada kapasitansi Cx (semakin besar kapasitansi, semakin panjang nadi). Selepas melalui litar penyepaduan R11 C3, voltan muncul pada output yang sepadan dengan panjang nadi dan berkadar dengan nilai kapasitans Cx. Multimeter (X 1) disambungkan di sini untuk mengukur voltan pada had 200 mV. Kedudukan suis SA1 (bermula dari yang pertama) sepadan dengan had: 20 pF, 200 pF, 2 nF, 20 nF, 0.2 µF, 2 µF, 20 µF, 200 µF.

Pelarasan struktur mesti dilakukan dengan peranti yang akan digunakan pada masa hadapan. Kapasitor untuk pelarasan mesti dipilih dengan kapasiti yang sama dengan subjulat ukuran dan setepat mungkin, ralat akan bergantung pada ini. Kapasitor terpilih disambungkan satu demi satu kepada X1. Pertama sekali, subjulat 20 pF–20 nF dilaraskan; untuk ini, perintang pemangkasan yang sepadan R1, R3, R5, R7 digunakan untuk mencapai bacaan multimeter yang sepadan; anda mungkin perlu mengubah sedikit nilai rintangan bersambung siri. Pada subjulat lain (0.2 µF–200 µF) penentukuran dijalankan dengan perintang R12–R15.

Apabila memilih sumber kuasa, perlu diambil kira bahawa amplitud denyutan secara langsung bergantung pada kestabilannya. Penstabil bersepadu siri 78xx agak boleh digunakan di sini. Litar menggunakan arus tidak lebih daripada 20–30 miliamp dan kapasitor penapis dengan kapasiti 47–100 mikrofarad akan mencukupi. Ralat pengukuran, jika semua syarat dipenuhi, boleh menjadi kira-kira 5%; dalam subjulat pertama dan terakhir, disebabkan oleh pengaruh kapasitansi struktur itu sendiri dan rintangan keluaran pemasa, ia meningkat kepada 20%. Ini mesti diambil kira apabila bekerja pada had yang melampau.

Pembinaan dan butiran

R1, R5 6.8k R12 12k R10 100k C1 47nF

R2, R6 51k R13 1.2k R11 100k C2 470pF

R3, R7 68k R14 120 C3 0.47mkF

R4, R8 510k R15 13

Diod VD1 - mana-mana kapasitor filem berdenyut kuasa rendah, dengan arus bocor yang rendah. Litar mikro adalah mana-mana siri 555 (LM555, NE555 dan lain-lain), analog Rusia ialah KR1006VI1. Meter boleh menjadi hampir mana-mana voltmeter dengan impedans input tinggi, yang ditentukur untuknya. Sumber kuasa mesti mempunyai keluaran 5–15 volt pada arus 0.1 A. Penstabil dengan voltan tetap sesuai: 7805, 7809, 7812, 78Lxx.

Pilihan PCB dan susun atur komponen

Video mengenai topik

Dari tajuk artikel itu jelas bahawa hari ini kita akan bercakap tentang peranti untuk mengukur kapasitansi kapasitor. Tidak setiap multimeter mudah mempunyai fungsi ini. Tetapi apabila membuat produk buatan sendiri yang lain, kami sering berfikir sama ada ia akan berfungsi, sama ada kapasitor yang kami gunakan berfungsi, cara menyemaknya. Dan semasa proses pembaikan, peranti ini akan diperlukan. Sudah tentu, anda boleh menyemak integriti kapasitor elektrolitik menggunakan penguji. Tetapi kita akan mengetahui sama ada dia hidup atau tidak, tetapi kita tidak akan dapat menentukan bekas itu, betapa keringnya dia.

Beberapa multimeter murah pada masa ini di pasaran mempunyai ciri ini. Tetapi had pengukuran adalah terhad kepada 200 mikrofarad. Yang jelas tidak mencukupi. Anda memerlukan sekurang-kurangnya empat ribu mikrofarad. Tetapi multimeter sedemikian menelan kos urutan magnitud yang lebih tinggi. Jadi saya akhirnya memutuskan untuk membeli meter kemuatan kapasitor. Saya memilih yang paling murah dengan ciri-ciri yang boleh diterima. Saya memilih XC6013L:

Peranti ini datang dalam kotak yang cantik. Benar, terdapat imej multimeter lain pada kotak:

Dan di atas adalah pelekat dengan model peranti ini; orang Cina mungkin tidak mempunyai kotak yang mencukupi:

Peranti ini disertakan dalam selongsong kuning pelindung yang diperbuat daripada plastik lembut, serupa dengan getah. Terasa berat di tangan anda, yang menunjukkan keseriusan peranti. Terdapat pendirian lipat di bahagian bawah, yang mungkin tidak berguna kepada ramai:

Meter kapasiti dikuasakan oleh bateri Krona 9 volt, yang dibekalkan dalam kit:

Ciri-ciri peranti adalah sangat baik. Ia boleh mengukur dari 200 picofarad hingga 20 ribu mikrofarad. Yang cukup untuk tujuan radio amatur:

Di atas peranti terdapat paparan kristal cecair yang besar dan bermaklumat. Di bawahnya terdapat dua butang. Di sebelah kiri terdapat butang merah yang dengannya anda boleh membetulkan bacaan kapasiti semasa pada paparan. Dan di sebelah kanan terdapat butang biru, yang saya sangat gembira - skrinnya adalah lampu belakang, yang sudah pasti kelebihan peranti ini. Di antara butang terdapat penyambung untuk mengukur kapasitor kecil. Benar, tidak mungkin untuk menguji kapasitor semak yang dipateri dari papan penderma, kerana pad kenalan terletak agak dalam. Oleh itu, penyambung ini hanya boleh digunakan apabila memeriksa kapasitor dengan petunjuk panjang:

Di bawah pemilih untuk memilih julat ukuran terdapat penyambung untuk menyambungkan probe. Ngomong-ngomong, probe diperbuat daripada bahan yang sama dengan selongsong pelindung peranti; ia agak lembut untuk disentuh:

Terdapat juga, tidak dinafikan, fungsi peranti yang paling penting - menetapkan bacaan sifar apabila mengukur kapasitansi dalam kategori picofarad. Seperti yang dapat dilihat dengan jelas dalam dua gambar seterusnya. Di sini satu siasatan sengaja dikeluarkan dan sifar ditetapkan menggunakan pengawal selia:

Di sini dipstick diletakkan di tempatnya. Seperti yang anda lihat, kapasitansi probe mempengaruhi bacaan. Sekarang sudah cukup untuk menetapkan sifar menggunakan pengawal selia dan mengambil ukuran, yang akan menjadi agak tepat:

Sekarang mari kita uji peranti dalam operasi dan lihat apa yang boleh dilakukannya.

Menguji meter kapasitans

Sebagai permulaan, kami akan memeriksa kapasitor yang diketahui baik, baharu dan dikeluarkan daripada papan penderma. Yang pertama ialah subjek ujian pada 120 mikrofarad. Ini adalah salinan baharu. Seperti yang anda lihat, bacaannya dipandang remeh. Dengan cara ini, saya mempunyai 4 kapasitor sedemikian, dan tidak ada yang menunjukkan 120 mikrofarad. Mungkin terdapat ralat instrumen. Atau mungkin sekarang mereka melakukan sesuatu yang tidak bermutu:

Berikut adalah seribu mikrofarad, dengan tepat:

Dua ribu dua ratus mikrofarad juga tidak buruk:

Dan berikut adalah sepuluh mikrofarad:

Nah, sekarang seratus mikrofarad, sangat bagus:

Mari lihat bacaan yang akan ditunjukkan oleh peranti apabila memeriksa kapasitor yang rosak yang telah dikeluarkan semasa pembaikan. Seperti yang anda lihat, perbezaannya adalah ketara:

Inilah hasilnya. Sudah tentu, dalam beberapa kes kerosakan kapasitor elektrolitik dapat dilihat secara visual. Tetapi dalam kebanyakan kes sukar dilakukan tanpa peranti. Di samping itu, saya menguji peranti ini pada dua papan, memeriksa kapasitor tanpa menyahpaterinya. Peranti menunjukkan hasil yang baik, hanya dalam beberapa kes adalah perlu untuk memerhatikan polariti. Oleh itu, saya menasihati anda untuk membeli peranti sedemikian, dan anda boleh mengukur kapasitansi kapasitor dengan tangan anda sendiri.

Dalam artikel ini kami akan memberikan arahan paling lengkap yang akan membolehkan anda membuat meter kapasitans kapasitor dengan tangan anda sendiri, tanpa bantuan tukang yang berkelayakan.

Malangnya, peralatan sering gagal. Selalunya terdapat satu sebab - penampilan kapasitor elektrolitik. Semua amatur radio sudah biasa dengan apa yang dipanggil "pengeringan", yang berlaku disebabkan oleh pelanggaran ketat pada perumahan peranti. Reaktans meningkat disebabkan oleh penurunan kapasiti terkadar.

Selanjutnya, semasa operasi, tindak balas elektrokimia mula berlaku, mereka memusnahkan sendi terminal. Akibatnya, sesentuh terputus, membentuk rintangan sesentuh yang kadangkala berjumlah puluhan Ohm. Perkara yang sama akan berlaku apabila perintang disambungkan kepada kapasitor yang berfungsi. Kehadiran rintangan siri yang sama ini akan menjejaskan operasi peranti elektronik secara negatif; keseluruhan operasi kapasitor dalam litar akan diherotkan.

Oleh kerana pengaruh rintangan yang kuat dalam julat tiga hingga lima ohm, bekalan kuasa bertukar menjadi tidak dapat digunakan, kerana transistor mahal dan litar mikro di dalamnya terbakar. Jika bahagian telah diperiksa semasa pemasangan peranti, dan tiada ralat dibuat semasa pemasangan, maka tidak akan ada masalah dengan persediaannya.

Ngomong-ngomong, kami cadangkan anda mencari besi pematerian baharu di Aliexpress - PAUTAN(ulasan yang sangat baik). Atau cari beberapa peralatan pematerian di kedai VseInstrumenty.ru - pautan ke bahagian dengan seterika pematerian .

Skim, prinsip operasi, peranti

Litar ini digunakan menggunakan penguat kendalian. Peranti yang akan kita buat dengan tangan kita sendiri akan membolehkan kita mengukur kapasitansi kapasitor dalam julat daripada beberapa picofarad hingga satu mikrofarad.

Mari kita fahami rajah yang diberikan:

• Subband. Unit ini mempunyai 6 "subjulat", had tingginya ialah 10, 100; 1000 pF, serta 0.01, 0.1 dan 1 µF. Kapasiti diukur menggunakan grid pengukur mikroammeter.
• Tujuan. Asas operasi peranti adalah pengukuran arus ulang alik; ia melalui kapasitor, yang perlu diperiksa.
• Penguat DA 1 mengandungi penjana nadi. Ayunan pengulangannya tertakluk kepada kapasiti C 1-C 6 kapasitor, serta kedudukan suis togol perintang "penalaan" R 5. Frekuensi akan berubah dari 100 Hz hingga 200 kHz. Kami menentukan untuk perintang pemangkasan R 1 model ayunan yang sepadan pada output penjana.
• Diod yang ditunjukkan dalam rajah, seperti D 3 dan D 6, perintang (dilaraskan) R 7-R 11, mikroammeter RA 1, membentuk meter arus ulang-alik itu sendiri. Di dalam mikroammeter, rintangan mestilah tidak lebih daripada 3 kOhm, supaya ralat pengukuran tidak melebihi sepuluh peratus pada julat sehingga 10 pF.
• Perintang pemangkas R 7 - R 11 disambungkan kepada subjulat lain selari dengan P A 1. Subjulat pengukur yang dikehendaki dilaraskan menggunakan suis togol S A 1. Satu kategori suis kenalan menukar kapasitor (tetapan frekuensi) C 1 dan C 6 dalam penjana, kedua menukar perintang dalam penunjuk.
• Untuk membolehkan peranti menerima tenaga, ia memerlukan sumber stabil 2-kutub (voltan dari 8 hingga 15 V). Nilai kapasitor tetapan frekuensi mungkin berbeza sebanyak 20%, tetapi mereka sendiri mesti mempunyai kestabilan temporal dan suhu yang tinggi.

Sudah tentu, bagi orang biasa yang tidak memahami fizik, ini semua mungkin kelihatan rumit, tetapi anda mesti faham bahawa untuk membuat meter kapasitans kapasitor dengan tangan anda sendiri, anda perlu mempunyai pengetahuan dan kemahiran tertentu. Seterusnya, mari bercakap tentang cara menyediakan peranti.

Menyediakan alat pengukur

Untuk membuat pelarasan yang betul, ikut arahan:

1. Pertama, simetri ayunan dicapai menggunakan perintang R 1. "Gelangsar" perintang R 5 berada di tengah.
2. Langkah seterusnya ialah menyambungkan kapasitor rujukan 10 pf ke terminal bertanda cx. Menggunakan perintang R 5, gerakkan jarum mikroammeter ke skala kemuatan kapasitor rujukan yang sepadan.
3. Seterusnya, bentuk ayunan pada output penjana diperiksa. Penentukuran dijalankan pada semua subjulat; perintang R 7 dan R 11 digunakan di sini.

Mekanisme peranti mungkin berbeza. Parameter saiz bergantung pada jenis mikroammeter. Tiada ciri khas semasa bekerja dengan peranti.

Mencipta model meter yang berbeza

Model siri AVR

Anda boleh membuat meter sedemikian berdasarkan transistor pembolehubah. Berikut adalah arahannya:

1. Kami memilih kontaktor;
2. Kami mengukur voltan keluaran;
3. rintangan negatif dalam meter kapasitans tidak lebih daripada 45 ohm;
4. Jika kekonduksian adalah 40 mikron, maka beban berlebihan akan menjadi 4 Ampere;
5. Untuk meningkatkan ketepatan pengukuran, anda perlu menggunakan pembanding;
6. Terdapat juga pendapat bahawa lebih baik menggunakan hanya penapis terbuka, kerana mereka tidak takut bunyi impuls sekiranya beban berat;
7. Ia juga disyorkan untuk menggunakan penstabil tiang, tetapi hanya pembanding grid tidak sesuai untuk mengubah suai peranti;

Sebelum menghidupkan meter kapasitans, anda perlu mengukur rintangan, yang sepatutnya kira-kira 40 ohm untuk peranti yang dibuat dengan baik. Tetapi penunjuk mungkin berbeza, bergantung pada kekerapan pengubahsuaian.

Modul berdasarkan PIC16F628A boleh daripada jenis boleh laras;

Adalah lebih baik untuk tidak memasang penapis kekonduksian tinggi;

Sebelum kita mula memateri, kita perlu menyemak voltan keluaran;

Jika rintangan terlalu tinggi, kemudian tukar transistor;

Kami menggunakan pembanding untuk mengatasi bunyi impuls;

Selain itu kami menggunakan penstabil konduktor;

Paparan boleh menjadi teks, yang paling mudah dan paling mudah. Mereka perlu dipasang melalui port saluran;

Seterusnya, menggunakan penguji, kami menyediakan pengubahsuaian;

Jika nilai kapasitor terlalu tinggi, maka kita menukar transistor dengan kekonduksian yang rendah.

Anda boleh mengetahui lebih lanjut mengenai cara membuat meter kapasitans kapasitor dengan tangan anda sendiri dari video di bawah.

Arahan video

Setelah menemui artikel Meter Kapasitans Digital di Internet, saya ingin membina meter ini. Walau bagaimanapun, mikropengawal AT90S2313 dan penunjuk LED dengan anod biasa tidak tersedia. Tetapi terdapat ATMEGA16 dalam pakej DIP dan paparan kristal cecair tujuh segmen empat digit. Pin mikropengawal hanya cukup untuk menyambungkannya terus ke LCD. Oleh itu, meter itu dipermudahkan kepada hanya satu litar mikro (sebenarnya, terdapat yang kedua - penstabil voltan), satu transistor, diod, segelintir perintang-kapasitor, tiga penyambung dan satu butang. Peranti itu ternyata menjadi padat dan mudah digunakan. Sekarang saya tidak mempunyai soalan tentang cara mengukur kapasitansi kapasitor. Ini amat penting untuk kapasitor SMD dengan kapasiti beberapa picofarad (dan juga pecahan picofarad), yang selalu saya periksa sebelum mematerikannya ke dalam mana-mana papan. Kini terdapat banyak meter meja dan mudah alih yang tersedia, pengeluar yang menuntut had pengukuran kapasitans yang lebih rendah iaitu 0.1 pF dan ketepatan yang mencukupi untuk mengukur kapasitans kecil tersebut. Walau bagaimanapun, dalam kebanyakannya, pengukuran dilakukan pada frekuensi yang agak rendah (beberapa kilohertz). Persoalannya, adakah mungkin untuk mendapatkan ketepatan pengukuran yang boleh diterima dalam keadaan sedemikian (walaupun kapasitor yang lebih besar disambungkan selari dengan apa yang diukur)? Di samping itu, di Internet anda boleh menemui banyak klon litar meter RLC pada mikropengawal dan penguat operasi (yang sama dengan geganti elektromagnet dan LCD satu atau dua baris). Walau bagaimanapun, tidak mungkin untuk mengukur bekas kecil "secara manusia" dengan peranti sedemikian. Tidak seperti kebanyakan yang lain, meter ini direka khusus untuk mengukur nilai kapasitans kecil.

Bagi mengukur kearuhan kecil (unit nanogenry), untuk ini saya berjaya menggunakan penganalisis RigExpert AA-230, yang dihasilkan oleh syarikat kami.

Foto meter kapasiti:

Parameter meter kapasiti

Julat ukuran: 1 pF hingga lebih kurang 470 μF.
Had ukuran: pensuisan automatik had – 0...56 nF (had bawah) dan 56 nF...470 µF (had atas).
Petunjuk: tiga angka bererti (dua angka untuk kapasitansi yang lebih kecil daripada 10 pF).
Kawalan: butang tunggal untuk sifar dan penentukuran.
Penentukuran: satu kali, menggunakan dua kapasitor rujukan, 100 pF dan 100 nF.

Kebanyakan pin mikropengawal disambungkan ke LCD. Sebahagian daripada mereka juga mempunyai penyambung untuk pengaturcaraan dalam litar mikropengawal (ByteBlaster). Empat pin digunakan dalam litar pengukuran kemuatan, termasuk input pembanding AIN0 dan AIN1, output kawalan had pengukuran (menggunakan transistor) dan output pemilihan voltan ambang. Butang disambungkan kepada satu-satunya baki pin mikropengawal.

Penstabil voltan +5 V dipasang mengikut litar tradisional.

Penunjuk ialah tujuh segmen, 4 aksara, dengan sambungan terus segmen (iaitu, bukan multipleks). Malangnya, tiada tanda pada LCD. Penunjuk dari banyak syarikat, contohnya, DAN dan Varitronix, mempunyai pinout dan dimensi yang sama (51×23 mm).

Rajah ditunjukkan di bawah (rajah tidak menunjukkan diod untuk perlindungan terhadap "pembalikan kekutuban"; adalah disyorkan untuk menyambungkan penyambung kuasa melaluinya):

Program pengawal mikro

Memandangkan ATMEGA16 adalah daripada siri "MEGA" dan bukan daripada siri "kecil", tiada gunanya menulis program pemasang. Dalam bahasa C adalah mungkin untuk menjadikannya lebih cepat dan lebih mudah, dan jumlah memori kilat yang baik pada mikropengawal membolehkan anda menggunakan perpustakaan terbina dalam fungsi titik terapung semasa mengira kapasiti.

Mikropengawal melakukan pengukuran kapasiti dalam dua langkah. Pertama sekali, masa pengecasan kapasitor melalui perintang dengan rintangan 3.3 MOhm (had bawah) ditentukan. Jika voltan yang diperlukan tidak dicapai dalam masa 0.15 saat (bersamaan dengan kapasitansi kira-kira 56 pF), kapasitor dicas semula melalui perintang 3.3 kOhm (had pengukuran atas).

Dalam kes ini, mikropengawal mula-mula melepaskan kapasitor melalui perintang 100 Ohm, dan kemudian mengecasnya kepada voltan 0.17 V. Hanya selepas ini masa pengecasan kepada voltan 2.5 V (separuh voltan bekalan) diukur. Selepas ini, kitaran pengukuran diulang.

Apabila mengeluarkan hasilnya, voltan kekutuban berselang-seli (berbanding dengan wayar biasa) dengan frekuensi kira-kira 78 Hz digunakan pada terminal LCD. Frekuensi yang cukup tinggi sepenuhnya menghapuskan kelipan penunjuk.