Цифровой LC-метр удобный для испытания оборудования
Цифровой LC-метр удобный для испытания оборудования, который вы можете сделать для себя для измерения индуктивности и емкости в широком диапазоне. Цифровой LC-метр основан на оригинальной методике измерений, обеспечивает удивительную точность и прост в сборке. Многие современные цифровые мультиметры имеют широкие диапазоны измерения емкости, особенно в дорогих моделях.
Поэтому нетрудно измерить значение конденсаторов, если их значение превышает 50 пФ или около того. Ниже этого уровня цифровые мультиметры не очень полезны для измерения емкости. Конечно, существуют специальные цифровые измерители емкости, которые обычно измеряют до нескольких пФ или около того. Но если вы хотите измерить такие вещи, как паразитная емкость, они тоже имеют ограниченное применение. Еще хуже, когда дело доходит до измерения индуктивности. Очень немногие цифровые мультиметры имеют способность измерять индуктивность, поэтому во многих случаях приходится использовать мост индуктивности старого типа или измеритель Q. Оба они в основном являются аналоговыми приборами и не предоставляют ни высокого разрешения, ни особенно высокой точности.
Это отличается от профессионалов, которые в течение последнего времени могли использовать цифровые измерители LCR. Они позволяют быстро и автоматически измерять практически любой пассивный компонент, часто измеряя не только их первичный параметр (например, индуктивность или емкость), но и один или несколько вторичных параметров. Тем не менее, многие из этих приборов имеют высокую цену, благодаря микроконтроллерной технологии эта ситуация несколько изменилась за последние несколько лет, и теперь стали гораздо более доступны цифровые приборы. К ним относятся как профессиональные, так и самодельные приборы, а также устройство, описанное здесь.
Основные особенности цифровой LC-метр
Как показано на рисунке в тексте, наш новый цифровой LC-метр очень компактен. Он прост в сборке, имеет жидкокристаллический дисплей и его можно разместить в небольшом корпусе. Себестоимость цифровой LC-метр не высока так что каждый желающий может это себе позволить. Несмотря на свою скромную цену, цифровой LC-метр предлагает автоматическое прямое цифровое измерение в широком диапазоне емкости (C) и индуктивности (L) с разрешением в 4 знака. Фактически, он измеряет емкость от 0,1 до 800нФ и индуктивность от 10 до 70мГн. Точность измерения также удивительно хорошая, лучше, чем ± 1% от показаний. Цифровой LC-метр работает от 9В до 12В постоянного тока, потребляя в среднем ток менее 20 мА. Это означает, что он может питаться от 9В батареи встроенной в корпус или от внешнего блока питания.
Как работает цифровой LC-метр
Впечатляющие характеристики цифровой LC-метр зависят от оригинальной методики измерений, разработанной около 12 лет назад Нилом Хехтом из штата Вашингтон в США. Он использует тестовый генератор широкого диапазона, частота которого изменяется путем подключения неизвестной индуктивности или конденсатора, которую вы измеряете.
Результирующее изменение частоты измеряется микроконтроллером, который затем вычисляет значение компонента и отображает его непосредственно на жидкокристаллическом дисплее. Так что в приборе в основном только две ключевые части: (1) сам тестовый генератор и (2) Микроконтроллер, который измеряет его частоту (с измеряемым компонентом и без него) и вычисляет значение компонента. Для достижения надежной генерации в широком частотном диапазоне тестовый генератор основан на аналоговом компараторе с положительной обратной связью смотрим на рисунке. Эта конфигурация имеет естественную склонность к генерации из-за очень высокого усиления между входом и выходом компаратора. При первом включении питания (+ 5 В) неинвертирующий (+) вход компаратора удерживается при половине напряжения питания (+2,5) V делителем смещения, образованным двумя резисторами сопротивлением 100к.
Однако напряжение на инвертирующем входе изначально равно нулю, поскольку конденсатору 10мФ на этом входе требуется время для зарядки через резистор обратной связи сопротивлением 47к. Таким образом, с неинвертирующим входом, намного более положительным, чем его инвертирующий вход, компаратор первоначально переключает свой выходной сигнал на высокий уровень (т. е. на + 5 В). Как только это происходит, конденсатор 10 мФ на инвертирующем входе начинает заряжаться через резистор 47к и таким образом, напряжение на этом входе возрастает экспоненциально. Как только оно поднимается немного выше уровня + 2,5 В, выход компаратора внезапно переключается на низкий уровень. Это низкое напряжение подается обратно на неинвертирующий вход компаратора через резистор обратной связи сопротивлением 100к. Он также подключен через входной конденсатор 10 мФ к настроенной цепи, образованной индуктивностью L1 и конденсатором C1. Это вызывает генерацию на своей резонансной частоте.
Измерение цифровой LC-метр.
В результате компаратор и настроенная схема теперь функционируют как генератор на этой резонансной частоте. Фактически, компаратор эффективно функционирует как «отрицательное сопротивление» во всей схеме, чтобы компенсировать его потери и поддерживать колебания. Как только возникла генерация, то на выходе компаратора появляется прямоугольные импульсы той же частоты, именно эта частота (Fout) измеряется микроконтроллером. На практике, прежде чем что-либо еще будет подключено к цепи, Fout просто соответствует резонансной частоте L1, C1 и любой паразитной емкости, которая может быть связана с ними. Когда частота сначала подается на измеритель, микроконтроллер измеряет эту частоту (F1) и сохраняет его в памяти. Затем он запитывает герконовое реле RLY1, которое переключает конденсатор C2 параллельно с C1 и, таким образом, изменяет частоту генератора (то есть понижает ее). Микроконтроллер измеряет и сохраняет эту новую частоту (F2). Затем микроконтроллер использует эти две частоты плюс значение C2 для точного расчета значений как C1, так и L1. Если вам интересно, уравнения, которые он использует для этого, показаны на рисунке (Режим калибровки). После этих вычислений микроконтроллер снова выключает реле RLY1 для отключения конденсатора C2 из контура, позволяя частоте генератора вернуться к F1. Теперь прибор готов к измерению неизвестной индуктивности или конденсатора (Cx или Lx).
Как показано на рисунке, неизвестный компонент подключается через тестовые клеммы. Затем он подключается к настроенной цепи генератора через переключатель S1. При измерении неизвестного конденсатора S1 переключается в положение «C», так что конденсатор подключается параллельно C1. В качестве альтернативы для неизвестной индуктивности S1 переключается в положение «L», так что бы индуктивность соединялась последовательно с L1. В обоих случаях добавленные значения Cx или Lx снова вызывают изменение частоты генератора на новую частоту (F3). Как и в случае с F2, это всегда будет ниже, чем F1. Таким образом, измеряя F3, как и ранее, и отслеживая положение переключателя S1 (что осуществляется через соединение C / L на выводе 12 IC1), микроконтроллер может рассчитать значение неизвестного компонента, используя одно из уравнений, показанных в нижней части поля уравнений – т. е. раздел с надписью: «В режиме измерения».
Из этих уравнений вы можете видеть, что микроконтроллер имеет довольно максимальное «сжатие чисел», как в режиме калибровки, когда он вычисляет значения L1 и C1, так и в режиме измерения, когда он вычисляет значение Cx или Lx. Каждое из этих значений должно быть рассчитано с высокой степенью разрешения и точности. Для достижения этого в прошивке микроконтроллера необходимо использовать некоторые математические вычисления с 24-разрядными числами с плавающей запятой.
Так как эта оригинальная, но в то же время простая схема измерения используется для создания практичного прибора, видно из полной принципиальной схемы цифровой LC-метр высокой точности, показанной на рисунке. Это даже проще, чем вы могли бы ожидать, потому что нет отдельного компаратора, который сформировал бы ядро измерительного генератора. Вместо этого мы используем компаратор, встроенный в сам микроконтроллер (IC1). Как показано, микроконтроллер IC1 представляет собой PIC16F628A и фактически содержит два аналоговых компаратора, которые можно настраивать различными способами. Здесь мы используем компаратор 1 (CMP1) в качестве измерительного генератора. Компаратор 2 (CMP2) используется только для обеспечения некоторого дополнительного «возведения в квадрат» выхода CMP1, а затем его выход управляет внутренней схемой подсчета частоты. Схема генератора практически не отличается от схемы, показанной на рисунке.
Обратите внимание, что IC1 управляет реле RLY1 (которое переключает калибровочный конденсатор C2 в цепь и из нее) через линию RB7 его порта ввода / вывода B (контакт 13). Диод D1 служит для защиты внутренней схемы микроконтроллера от индуктивных всплесков, когда реле выключается. Во время работы IC1 определяет, в каком положении находится переключатель S1 в режиме использования RB6 (вывод 12). Он поднимается вверх, когда S1b находится в положении «C» и в низ, когда S1b находится в положении «L». Кварц X1 (4 МГц) устанавливает тактовую частоту микроконтроллера IC1, в то время как соответствующие конденсаторы 33 пФ обеспечивают правильное согласование для обеспечения надежного запуска тактового генератора. Результаты вычислений микроконтроллера IC1 выводятся на стандартный 2 × 16 ЖК-модуль. Это управляется непосредственно через контакты портов RB0-RB5. Потенциометр VR1 позволяет настроить оптимальную контрастность ЖК-дисплея.
Прошивка микроконтроллера IC1 предназначена для автоматического выполнения функции калибровки сразу после первоначального включения. Однако это также может быть выполнено в любое другое время при нажатии кнопки S2. При нажатие этой кнопки микроконтроллер вынужден сброситься и запустить снова калибровку. Перемычки LK1 – LK4 не установлены при нормальной работе прибора, но используются для начальной настройки, тестирования и калибровки. Как показано, эти линии соединяются между RB3 и RB0 и землей соответственно. Например, если вы установили перемычку LK1, а затем нажали S2 для принудительного сброса, микроконтроллер активирует реле RLY1 (чтобы переключить конденсатор C2 в цепь) и измерить частоту генератора F2. Это тогда выводиться на ЖК-дисплее. Точно так же, если вы установили LK2 и нажали S2, микроконтроллер просто измеряет начальную частоту генератора (F1) и отображает ее на ЖК-дисплее. Это позволяет вам не только убедиться, что генератор работает, но также вы можете проверить его частоту. Мы еще расскажем об этом позже. Перемычки LK3 и LK4 позволяют выполнять ручную калибровку «подстройки» измерителя. Это полезно, если у вас есть доступ к конденсатору, значение которого очень точно известно (потому что он был измерен, например, с помощью профессионального тестера LCR).
При установленном LK3 показание емкости уменьшается на небольшое значение каждый раз, когда оно составляет новое измерение (примерно пять раз в секунду). И наоборот, если вместо этого установлен LK4, микроконтроллер с небольшим шагом увеличивает показание емкости при каждом новом измерении. Каждый раз, когда вносятся изменения, поправочный коэффициент сохраняется в EEPROM микроконтроллера, и это значение калибровки затем применяется для будущих измерений. Также обратите внимание, что, хотя калибровка выполняется с использованием «стандартного» конденсатора, она также влияет на функцию измерения индуктивности. Короче говоря, идея состоит в том, чтобы установить перемычку на одну или другую (т. е. На LK3 или LK4) до верного считывания. Затем перемычка снимается. Как упоминалось выше, все перемычки LK1-LK4 не используются для нормальной работы. Они используются только для устранения неполадок и калибровки.
Питание для прибора поступает от внешнего источника постоянного тока от 9 до 12 В. Можно использовать любой подходящий сетевой блок питания либо, от внутренней батареи на 9 В. При подключенном сетевом источнике переключаемый разъем постоянного тока автоматически отключает батарею. Напряжение постоянного тока подается через диод защиты от обратной полярности D2 и выключатель питания S3. Стабилизатор REG1 – это стандартный пятивольтовый 7805. Выходное напряжение + 5В на выходе стабилизатора REG1 используется для питания IC1 и ЖК-модуля. Поскольку цифровой LC-метр использует так мало деталей, его очень легко собрать. Все детали, кроме переключателей S1-S3 и входных клемм Cx / Lx, смонтированы на плате, размером 125 × 58 мм. ЖК-модуль подключается к DIL-разъему 7 × 2 на одном конце платы и поддерживается на другом конце с помощью нейлоновых винтов и гаек M3. На рисунке показано расположение деталей на плате.
Проверка калибровка и настройка цифровой LC-метр.
Ваш LC-метр теперь готов к тестированию и калибровке. Сделать это, сначала подключите к устройству блок питания или щелочную батарею на 9 В, установите ползунковый переключатель S1 в положение «Емкость» и включите с помощью S3. Как только питание подано, на ЖК-дисплее должно появиться сообщение «Калибровка» на секунду или две, а затем на дисплее должно отобразиться «C = NN.N pF», где NN.N меньше 10 пФ. Если это произойдет, тогда ваш измеритель, вероятно, работает правильно, поэтому просто оставьте его на одну или две минуты, чтобы позволить тестовому генератору стабилизироваться. В это время показания емкости могут незначительно меняться на несколько десятых доли пикофарада, когда все успокаивается – это нормально. Теперь нажмите кнопку «Ноль» S2 на секунду или две и отпустите ее. Это заставляет микроконтроллер снова запускаться и перекалиброваться, поэтому вы снова кратко увидите сообщение «Калибровка», а затем «C = 0.0pF». Это указывает на то, что микроконтроллер уравновесил паразитную емкость и сбросил ее ноль.
Поиск проблем при настройке и запуске цифровой LC-метр
Если вы не получаете никаких сообщений, отображаемых на ЖК-дисплее, есть вероятность, что вы не подключили провод аккумулятора, либо поменяли полярность. Тщательно проверьте соединения питания. При включенном питании вы должны в состоянии измерить + 5В на контакте 14 IC1 относительно земли (0 В). В качестве альтернативы, если вы видите некоторые сообщения на ЖК-дисплее, но они не соответствуют описанию, пришло время проверить, что тестовый генератор измерителя работает нормально. Для этого выключите, установите перемычку с шунтом LK2 (т. е. на задней стороне платы), затем подайте питание и посмотрите на ЖК-дисплей. После сообщения «Калибровка», микроконтроллер должен отобразить восьмизначное число, которое представляет частоту генератора F1. Это должно быть примерно между 00042000 и 00058000, если ваши детали L1 и C1 находятся в пределах обычного допуска. Если значение, которое вы получаете для F1, равно «00000000», то ваш тестовый генератор не работает, и вам нужно будет выключить и искать причину. Возможные варианты включают не пропаянное соединения, плохая пайка, включающее один из компонентов генератора, или, возможно, крошечный кусочек припоя, соединяющий соседние дорожки или площадки.
Если вы видите частоту на дисплее в правильном диапазоне, запишите значение, затем выключите и переведите перемычку в положение LK1. Снова включите питание и убедитесь, что на ЖК-дисплее теперь отображается другое восьмизначное число после калибровки. Это будет F2 – т.е. частота генератора, когда конденсатор C2 подключается параллельно с C1. Поскольку оба конденсатора номинально имеют одинаковое значение, F2 должно быть очень близко к 71% от F1. Это потому, что удвоение емкости уменьшает частоту на коэффициент, равный квадратному корню из двух (т. Е. 1 / √2 = 0,707). Если ваши показания для F2 находятся далеко от 71% от F1, вам может потребоваться заменить C2 на другой конденсатор, значение которого ближе к C1. С другой стороны, если F2 точно такой же, как F1, это говорит о том, что реле RLY1 на самом деле не переключило С2 вообще. Это может быть связано с плохим паяным соединением на одном из контактов RLY1, или вы, возможно, неправильно установили его на плате. Как только вы получите сопоставимые показания для F1 и F2, ваш цифровой LC-метр будет готов для калибровки и использованию. Если у вас нет конденсатора с известным значением для выполнения собственной точной калибровки, вам придется полагаться на собственную авто калибровку прибора (которая в значительной степени зависит от точности конденсатора C2). В этом случае просто удалите все перемычки с LK1 на LK4 и установите плату прибора в корпус.
Точная настройка калибровка цифровой LC-метр
Если у вас есть конденсатор известного значения (потому что вы смогли измерить его с помощью высокоточного измерителя LCR), вы можете легко использовать его для точной настройки калибровки цифрового LC-метра. Сначала включите устройство и дайте ему поработать, а затем он проходит через последовательность «Калибровка» и «C = NN.N pF». После этого подождите минуту или две и нажмите кнопку обнуления (S2), убедившись, что на ЖК-дисплее отображается правильно обнуленное сообщение, т. е. «C = 0,0 пФ». Затем подключите конденсатор известного значения к тестовым клеммам и обратите внимание на индикатор. Он должен быть достаточно близок к значению конденсатора, но может быть несколько высоким или низким. Если показание слишком низкое, установите перемычку LK4 на задней панели и посмотрите на ЖК-дисплей. Каждые 200мс или около того показания будут увеличиваться по мере того, как микроконтроллер PIC регулирует коэффициент масштабирования измерителя в ответ на перемычку. Как только показание достигнет правильного значения, быстро снимите перемычку, чтобы завершить настройку калибровки.
И наоборот, если показания измерителя для известного конденсатора слишком высокие, выполните ту же процедуру, но с перемычкой в положении LK3. Это заставит микроконтроллер уменьшать масштабный коэффициент измерителя каждый раз, когда он делает измерение, и, как и прежде, идея состоит в том, чтобы убрать перемычку LK3, как только показание достигнет правильного значения. Если вы недостаточно быстро снимаете перемычку вовремя из этих процедур калибровки, микроконтроллер будет «перерегулировать». В этом случае вам просто нужно использовать противоположную процедуру, чтобы вернуть показания к правильному значению. На самом деле, вам может потребоваться несколько раз отрегулировать калибровку взад и вперед, пока вы не убедитесь, что она правильная. Как упоминалось ранее, микроконтроллер PIC сохраняет свой масштабный коэффициент в своей EEPROM после каждого измерения во время этих процедур калибровки. Это означает, что вам нужно выполнить калибровку только один раз. Также обратите внимание, что, когда вы калибруете прибор таким образом, используя конденсатор с известным значением, он также автоматически калибруется для измерений индуктивности. Прошивка для цифровой LC-метр.
Навигация по записям
LC МЕТР
Представляем оригинальную конструкцию lc-метра от нашего коллеги R2-D2. Далее слово автору схемы: В радиолюбительском деле, особенно при ремонтах, необходимо иметь под рукой прибор для измерения емкости и индуктивности – так называемый lc метр. На сегодняшний день для повторения в интернете можно найти много схем подобных устройств, сложных и не очень. Но решил создать свой вариант устройства. Практически все схемы LC метров с использованием микроконтроллеров представленные в интернете, выглядят одинаково. Идея заключается в расчете номинала неизвестных компонентов по формуле зависимости частоты от емкости и индуктивности. Для простоты своей конструкции решил использовать внутренний компаратор микроконтроллера в качестве генератора. Для отображения информации используется LCD от телефона Nokia 3310 либо ему подобный с контроллером PCD8544 и разрешением 84х48, например Nokia 5110.
Схема lc метра на микроконтроллере
Настройка и функции
Сердцем устройства является микроконтроллер PIC18F2520. Для стабильной работы генератора в качестве С3 и С4 лучше использовать неполярные конденсаторы либо танталовые. Реле можно использовать любое, соответствующее по напряжению (3-5 вольт), но желательно с минимально возможным сопротивлением контактов в замкнутом положении. Для звука используется буззер без встроенного генератора, или обычный пьезоэлемент.
При первом старте собранного устройства, программа автоматически запускает режим настройки контраста дисплея. Кнопками 2/4 необходимо установить приемлемый контраст и нажать кнопку OK (3). После выполнения данных действий устройство следует выключить и включить заново. Для некоторой настройки работы измерителя в меню есть раздел «Setup». В подменю «Capacitor
», необходимо указать точный номинал используемого калибровочного конденсатора (С_cal) в пФ. Точность указанного номинала напрямую влияет на точность измерения. Контролировать работу самого генератора можно с помощью частотомера в контрольной точке «B», однако лучше использовать уже встроенную систему контроля частоты в подменю «Oscillator».С помощью подбора L1 и С1, необходимо добиться стабильных показаний частоты в районе 500-800 кГц. Большая частота положительно влияет на точность измерения в тоже время с ростом частоты может ухудшаться стабильность генератора. Частоту и стабильность генератора, как я уже сказал выше, удобно мониторить в разделе меню «Oscillator». При наличии внешнего калиброванного частотомера можно выполнить калибровку частотомера LC-метра. Для этого необходимо подключить внешний частотомер к контрольной точке «B» и с помощью кнопок +/- в меню «Oscillator» подобрать константу «K» таким образом, чтобы показания обоих частотомеров совпадали. Для корректной работы системы отображения состояния батареи питания, необходимо настроить резистивный делитель, построенный на резисторах R9, R10, после чего установить перемычку S1 и записать значения в поля раздела «Battery».
Порядок настройки
- – Измерить напряжение питания микроконтроллера (выводы 19 – 20). Это опорное напряжение “V.ref”
- – Измерить напряжение до резистивного делителя = U1
- – Измерить напряжение питания после делителя = U2
- – Рассчитать коэф. деления “С.div” = U1/U2
- – Внести полученные цифры в соответствующие разделы меню сохраняя их нажатием кнопки «ОК».
Также внести напряжения “V.max” – максимальное напряжение батареи питания (заполнены все сегменты отображаемой батарейки) и соответственно “V.min” – минимальное напряжение батареи питания (все сегменты батарейки погашены, прибор сигнализирует о необходимой смене или заряде батареи питания). Значения напряжения питания для отображения промежуточных сегментов на пиктограмме батарейки, будут рассчитаны автоматически после внесения информации о “V.max” и “V.min”.
Использование стабилизатора для питания схемы обязательно, так как опорное напряжение должно быть стабильным и не меняться при разряде батареи.
Работа с устройством
Ещё меню lc-метра содержит разделы Light, Sound, Memory. В разделе Light есть возможность включить либо отключить подсветку LCD. Раздел Sound, для вкл/откл звука. В разделе Memory можно посмотреть результаты последних 10 измерений, а также (для новичков) увидеть полученный результат в разных единицах измерения. Назначение кнопок описывают пиктограммы, размещенные в нижней части экрана.
- (
- (M) – “Memory” сохранение результатов измерения в памяти
- (☼) – “Light” вкл/откл подсветки
- (C) – “Calibration” калибровка
Главный экран содержит условную шкалу погрешности в измерениях, которую необходимо контролировать и в случае необходимости своевременно выполнять калибровку.
Измерение емкости
1. Переключить устройство в режим измерения емкости. Выполнить калибровку. Убедиться, что погрешность измерения находится в допустимых пределах. В случае больших отклонений повторить калибровку.
2. Подключить измеряемый конденсатор к клеммам. На экране появится результат измерений. Для сохранения результата в памяти необходимо нажать (M).
Измерение индуктивности
1. Переключить устройство в режим измерения индуктивности. Замкнуть клеммы. Выполнить калибровку. Убедиться, что погрешность измерения находится в допустимых пределах. В случае больших отклонений повторить калибровку.
2. Подключить измеряемую индуктивность к клеммам. На экране появится результат измерений. Для сохранения результата в памяти необходимо нажать (M).
Видео работы измерителя
В качестве корпуса задействовал геройски погибший при ремонте телевизора китайский тестер.
Все файлы – прошивки контроллера, платы в Lay и так далее можно скачать тут или на форуме. Материал предоставил – Савва. Автор схемы R2-D2.
Форум по данному прибору
LC метр на микроконтроллере PIC16F628A. Схема и описание
Вот еще один образец лабораторного оборудования — LC метр. Данный режим измерения, особенно замер индуктивности L практически невозможно найти в дешевых заводских мультиметрах.
HILDA – электрическая дрель
Многофункциональный электрический инструмент способн…
Схема данного LС метра на микроконтроллере была взята с сайта www.sites.google.com/site/vk3bhr/home/index2-html. Прибор построен на PIC микроконтроллере 16F628A, и так как я недавно приобрел программатор PIC, я решил испытать его это с помощью этого проекта.
Следуя приведенной выше ссылке, вы найдете оригинальную схему, рисунок печатной платы, исходный и HEX код для программирования микроконтроллера, а так же подробное описание. Ниже приведена немного адаптированная схема:
Я убрал регулятор 7805, так как решил использовать зарядное устройство на 5 вольт от сотового телефона.
В схеме подстроичный резистор на 5 кОм, но на самом деле я поставил 10 кОм, согласно datasheet на приобретенный LCD модуль.
Все три конденсаторы 10 мкФ танталовые. Необходимо заметить что конденсатор C7 – 100мкФ на самом деле 1000мкФ.
Два конденсатора по 1000пФ конденсаторы styroflex с допустимым отклонением в 1%, индуктивная катушка 82мкГн.
Общий ток потребления с подсветкой составляет около 30мА.
Резистор R11 ограничивает ток подсветки и должен быть рассчитан в соответствии с фактически используемым LCD-модулем.
Я использовал оригинальный рисунок печатной платы в качестве отправной точки и изменил его под имеющиеся у меня компоненты.
Вот результат:
Последние две фотографии показывают LC метр в действии. На первом из них измерение емкости конденсатора 1нФ с отклонением 1%, а на втором — индуктивность 22мкГн с отклонением в 10%. Устройство очень чувствительно – то есть, с неподключенным конденсатором он показывает емкость порядка 3-5 пФ, но это устраняется путем калибровки.
Если кто захочет попробовать собрать данный LC метр, вот PDF-файлы для скачивания:
http://diyfan.blogspot.ro
Паяльный фен YIHUA 8858
Обновленная версия, мощность: 600 Вт, расход воздуха: 240 л/час…
LC Метр Прибор для измерения емкости и индуктивности на PIC16F628A — Electronics Blog
Сделал как то себе этот крайне полезный и не заменимый прибор, из-за острой необходимости в измерении емкости и индуктивности. Обладает на удивление очень хорошей точностью измерения при этом схема довольно простая базовым компонентом которой является микроконтроллер PIC16F628A.
Схема:
Как видно, основные компоненты схемы это PIC16F628A, знакосинтезирующий дисплей (можно использовать 3 типа дисплея 16х01 16х02 08х02), линейный стабилизатор LM7805, кварцевый резонатор на 4 Мгц, реле на 5В в DIP корпусе, двух секционный переключатель (для переключения режимов измерения L или C).
Прошивки для микроконтроллера:
Скачать
Печатная плата:
Файл печатной платы в формате sprint layout: скачать
Исходная плата разведена под реле в DIP корпусе.
У меня такого не нашлось и я использовал что было, старое компактное как раз подходящее по размерам реле. В качестве танталовых конденсаторов использовал совковые танталовые. Переключатель режима измерения, выключатель питания и кнопку калибровки использовал, снятые когда то со старых совковых осциллографов.
Провода измерительные:
Должны быть как можно короче.
Во время сборки и настройки руководствовался вот этой инструкцией:
Соберите плату, установите 7 перемычек. Установите в первую очередь перемычки под PIC и под реле и две перемычки рядом с контактами для дисплея.
Используйте танталовые конденсаторы (в генераторе) — 2 шт.
10мкф.
Два конденсатора 1000пФ должны быть полиэстеровые или лучше (прим. допуск не более 1%).
Рекомендуется использовать дисплей с подсветкой (прим. ограничительный резистор 50-100Ом на схеме не указан контакты 15, 16).
Установите плату в корпус. Соединение между плату и дисплей по вашему желанию можно припаять, или сделать используя разъем. Провода вокруг переключателя L/C сделайте как можно короткими и жесткими (прим. для уменьшения «наводок» и для правильной компенсации измерений особенно для заземленного конца L).
Кварц следует использовать 4.000MHz, нельзя использовать 4.1, 4.3 и т.п.
Проверка и калибровка:
- Проверьте установку деталей на плате.
- Проверьте установку всех перемычек на плате.
- Проверьте правильность установки PIC, диодов и 7805.
- Не забудьте – «прошить» PIC до установки в LC — метр.
- Осторожно включите питание. Если есть возможность , используйте регулируемый источник питания в первый раз. Измерять ток при увеличении напряжения. Ток должен быть не более 20мА. Образец потреблял ток 8мА. Если ничего не видно на дисплее покрутите переменный резистор регулировки контраста. На дисплее должно быть написано «Calibrating», затем C=0.0pF (или С= +/- 10пФ).
- Подождите несколько минут («warm-up»), затем нажмите кнопку «zero» (Reset) для повторной калибровки. На дисплее должно быть написано C=0.0pF.
- Подключите «калибровочный» конденсатор. На дисплее LC – метра увидите показания (с +/- 10% ошибкой).
- Для увеличения показаний емкости замкните перемычку «4» см. картинку ниже (прим. 7 ножка PIC). Для уменьшения показаний емкости, замкните перемычку «3» (прим. 6 ножка PIC) см. картинку ниже. Когда значение емкости будет совпадать с «калибровочным» удалите перемычку. PIC запомнит калибровку. Вы можете повторять калибровку множество раз (до 10,000,000).
- Если есть проблемы с измерениями, вы можете с помощью перемычек «1» и «2» проверить частоту генератора. Подсоедините перемычку «2» (прим. 8 ножка PIC) проверьте частоту «F1» генератора. Должно быть 00050000 +/- 10%. Если показания будут слишком большие (near 00065535), прибор выходит в режим «переполнение» и показывает ошибку «overflow» . Если показание слишком низкие (ниже 00040000), вы потеряете точность измерения. Подсоедините перемычку «1» (прим. 9 ножка PIC) для проверки калибровки частоты «F2». Должно быть около 71% +/- 5% от «F1» которые вы получили подсоединяя перемычку «2».
- Для получения максимально точных показаний можно регулировать L до получения F1 около 00060000. Предпочтительней устанавливать «L» = 82 мкГн на схеме 100мкГн (вы можете не купить 82мкГн 😉 ).
- Если на дисплее 00000000 для F1 или F2, проверьте монтаж около переключателя L/C — это означает, что генератор не работает.
- Функция калибровки индуктивности автоматически калибруется , когда происходит калибровка емкости. (прим. калибровка происходят в момент срабатывания реле когда замыкаются L иC в приборе).
Тестовые перемычки
- Проверка F2
- Проверка F1
- Уменьшение C
- Увеличение C
Как проводить измерения:
Режим измерения емкости:
- Включаем прибор, ждем пока загрузится
- Переводим переключатель выбора режима измерения в положение «C»
- Нажимаем кнопку «Zero»
- Появляется надпись «Setting! .tunngu.» ждем пока не появится «C = 0.00pF»
- Все
Режим измерения индуктивности:
- Включаем прибор, ждем пока загрузится
- Переводим переключатель выбора режима измерения в положение «L»
- Замыкаем измерительные провода
- Нажимаем кнопку «Zero»
- Появляется надпись «Setting! .tunngu.» ждем пока не появится «L = 0.00uH»
- все
Ну вроде все, вопросы и замечания оставляйте в комментариях под статьей.
LC-200A цифровой Lcd емкости индуктивности измеритель Lc метр 1Pf-100Mf 1Uh
Номер модели: LC-200А Ручной дроссель и конденсатор метр — LC тестер, построен Департаментом для открытия формы. Он имеет широкий диапазон и прост в использовании.внутреннего использования поверхности монтировать компоненты высокого качества для обеспечения отличного качества Документ основан на принципе LC резонанса и может измерить индуктивность ниже 1uH и небольшая емкость меньше, чем 1pF. Это также особенность этого инструмента, особенно подходит для производства микроволновой и измерение переключения питания Трансформаторы, дроссели фильтров, и т.д..; и она имеет гибкие калибровка онлайн в любое время сохранить точность измерения; инструмент не использовать любой потенциометра регулировки, калибровки параметров полностью хранятся в микроконтроллер FLASH, потеря питания не будут потеряны, по сравнению с другим методом калибровка потенциометра быть точной и удобной. C-диапазона : Емкость (1pF-10uF) Емкость точность : 1%(1pF ~ 1uF), 5%(1uF ~ 10uF) Дискретность измерения емкости (C-диапазона): 0.01pF Привет.C-диапазона : Большая емкость, 1uF-100mF Большая емкость точность: 5%(1uF-100mF) Дискретность измерения большой емкости(Привет.C-диапазона): 0.01UF L-диапазон : Индуктивность (1UH-100м/б) Точность индуктивности :1%(1UH ~ 100м/б) Дискретность измерения индуктивности(L-диапазон): 0.001uH Привет.L-диапазон : Большой индуктивности (0.001mH – 100 Ч.) Точность большой индуктивности: 1%(100м/б ~ 1 час),5%(1H ~ 100H) Дискретность измерения большой индуктивности(Привет.L-диапазон): 0.001mH Тест частоты: L, C диапазон, 500 кГц; Привет.Ассортимент L, 500 Гц ~ 50 кГц Метод измерения емкости. Индуктивность и большой индуктивности: LC резонанс Метод измерения большой емкости:Заряд разряд Дисплей:1602 ЖК Эффективное отображение цифр: 4 цифры Интерфейс для источник питания:Мини-USB & 5.5DC гнездо, 4 батареи АА Напряжение питания:5V Вес:198 г цвет:Белый Материал:пластик Размер:15 * 9 * 3 см Содержимое пакета: 1 * цифровой измеритель индуктивности конденсатор Только выше содержимое пакета, другие продукты не включены. Примечание: Свет съемки и разные дисплеи может привести цвет элемента в картине немного отличается от реальной вещи. Допускается ошибка измерения составляет + /-1-3 см.
Тип товара: Мультиметры и анализаторы
МЕГЕОН 14480 Цифровой измеритель индуктивности и емкости (LC метр)
Общие положения
Некоторые объекты, размещенные на сайте, являются интеллектуальной собственностью компании “TooLBoX.SU”. Использование таких объектов установлено действующим законодательством РФ.
На сайте “TooLBoX.SU” имеются ссылки, позволяющие перейти на другие сайты. Компания “TooLBoX.SU” не несет ответственности за сведения, публикуемые на этих сайтах и предоставляет ссылки на них только в целях обеспечения удобства для посетителей своего сайта.
Личные сведения и безопасность
Компания “TooLBoX.SU” гарантирует, что никакая полученная от Вас информация никогда и ни при каких условиях не будет предоставлена третьим лицам, за исключением случаев, предусмотренных действующим законодательством Российской Федерации.
В определенных обстоятельствах компания “TooLBoX.SU” может попросить Вас зарегистрироваться и предоставить личные сведения. Предоставленная информация используется исключительно в служебных целях, а также для предоставления доступа к специальной информации.
Личные сведения можно изменить, обновить или удалить в любое время в разделе “Аккаунт” > “Профиль”.
Чтобы обеспечить Вас информацией определенного рода, компания “TooLBoX.SU” с Вашего явного согласия может присылать на указанный при регистрации адрес электронный почты информационные сообщения. В любой момент Вы можете изменить тематику такой рассылки или отказаться от нее.
Как и многие другие сайты, “TooLBoX.SU” использует технологию cookie, которая может быть использована для продвижения нашего продукта и измерения эффективности рекламы. Кроме того, с помощь этой технологии “TooLBoX.SU” настраивается на работу лично с Вами. В частности без этой технологии невозможна работа с авторизацией в панели управления.
Сведения на данном сайте имеют чисто информативный характер, в них могут быть внесены любые изменения без какого-либо предварительного уведомления.
Чтобы отказаться от дальнейших коммуникаций с нашей компанией, изменить или удалить свою личную информацию, напишите нам через форму обратной связи
LC метр на ATmega8 – измеритель индуктивности и емкости CAVR.ru
Рассказать в:Схемаlc метрана atmega8достаточно проста. Осциллятор является классическим и выполнен на операционном усилителе lm311.Основная цель, которую я преследовал при создании данного lc метра — сделать его не дорогим и доступным для сборки каждым радиолюбителем. Характеристики lc-метра: Измерение емкости конденсаторов: 1пФ — 0,3мкФ. Измерение индуктивности катушек: 1мкГн-0,5мГн. Вывод информации на ЖК индикатор 1×6 или 2×16 символов в зависимости от выбранного программного обеспеченияДля данного прибора я разработал программное обеспечение, позволяющее использовать тот индикатор, который есть в распоряжении у радиолюбителя либо 1х16 символьный ЖК-дисплей, либо 2х 16 символов.Тесты с обоих дисплеев, дали отличные результаты.При использовании дисплея 2х16 символов в верхней строке отображается режим измерения (cap – емкость, ind – индуктивность) и частота генератора, в нижней же строке результат измерения. На дисплее 1х16 символов слева отображается результат измерения, а справа частота работы генератора.Однако, чтобы поместить на одну строку символов измеренное значение и частоту, я сократил разрешение дисплея.Это ни как не сказывается на точность измерения, только чисто визуально.Как и в других известных вариантах, которые основаны на той же универсальной схеме, я добавил в lc-метр кнопку калибровки. Калибровка проводится при помощи эталонного конденсатора емкостью 1000пФ с отклонением 1%.При нажатии кнопки калибровки отображается следующее:Измерения, проведенные с помощью данного прибора на удивление точны, и точность во многом зависит от точности стандартного конденсатора, который вставляется в цепь, когда вы нажимаете кнопку калибровки.Метод калибровки устройства заключается всего лишь в измерении емкости эталонного конденсатора и автоматической записи его значения в память микроконтроллера.Если вы не знаете точное значение, можете откалибровать прибор, изменяя значения измерений шаг за шагом до получения наиболее точного значения конденсатора. Для подобной калибровки имеются две кнопки, обратите внимание, на схеме они обозначены как «up» и «down».Нажимая их можно добиться корректировки емкости калибровочного конденсатора. Затем данное значение автоматически записывается в память.Перед каждым замером емкости необходимо сбросить предыдущие показания. Сброс на ноль происходит при нажатии «cal».Для сброса в режиме индуктивности, необходимо сначала замкнуть выводы входа, а затем нажать «cal».Весь монтаж разработан с учетом свободной доступности радиодеталей и с целью достижения компактности устройства. Размер платы не превышают размеров ЖК-дисплея.Я использовал как дискретные компоненты, так и компоненты поверхностного монтажа. Реле с рабочим напряжением 5В.Кварцевый резонатор — 8mhz.При программировании микроконтроллераatmega8необходимо выставить следующие фьюзы:Несколько фото готового устройства:АРХИВ:Скачать
Раздел: [Измерительная техника]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:
Схема подключения LCR.iQ® | Схема электрических соединений LCR.iQ® | 960,73 КБ | |
LCR.iQ® Руководство по настройке и эксплуатации № 500432 | LCR.iQ® Руководство по настройке и эксплуатации | 5,57 МБ | |
LC_IOM_LCONTHEGOAPP_V1_0617_SPANISH | Руководство по установке LC-ON THE GO ™ ИСПАНСКИЙ | 2,18 МБ | |
LC_ONTHEGO ™ _SETUPGUIDE_V1_062017_SPANISH | ПРИЛОЖЕНИЕ LC-ON THE GO ™, ИСПАНСКИЙ ЯЗЫК | 2.18 МБ | |
LC_IOM_LCONTHEGOAPP_V1_0617 | Приложение LC-ON THE GO ™ IOM | 3,45 МБ | |
LC_ONTHEGO ™ _SETUPGUIDE_V1_062017 | Руководство по установке LC-ON THE GO ™ | 1. 13 МБ | |
LC_IOM_BACKCHECKVALVES: V2_0317 | Клапан обратный обратный ИОМ | 1.06 МБ | |
LC_IOM_EPVALVES: V4: 0317 | Клапан серии EP IOM | 1.2 МБ | |
EM17-01 | Схема подключения банджо | 460,42 КБ | |
LCI40 IOM | LCI40® Установка и детали | 1.77 МБ | |
LCMASS 600-640TDS | LCMASS® 600-640 Лист технических данных | 1,34 МБ | |
LCMASS 600-640IOM | LCMASS® 600-640 Установка и детали | 1.78 МБ | |
ЛКМАСС 100-140ТДС | LCMASS® 100-140 Лист технических данных | 1,21 МБ | |
LCMASS 100-140IOM | LCMASS® 100-140 Установка и детали | 1.49 МБ | |
EM100-20 | LCR Установить | 1,7 МБ | |
EM100-21 | Настройка и работа LCR | 1. 56 МБ | |
EM150-10 | LCR600 Установить E3700-E3701 | 4,3 МБ | |
EM150-10WS | Схема подключения LCR600 | 1.28 МБ | |
EM150-11 | LCR 600 Setup & Op | 8,98 МБ | |
EM150-11QR | Краткий справочник – LCR 600 | 925.03 КБ | |
EM150-12 | LCR 600 Установить E3708-E3709 Серия | 4,35 МБ | |
EM150-12WS | Схема электрических соединений серии LCR 600 E3708-3709 | 1.26 МБ | |
EM150-12WS | Схема электрических соединений LCR 600 | 1,26 МБ | |
EM150-16 | FlightConnect 600 | 5.65 МБ | |
EM150-16QR | FlightConnect 600 QR | 500,9 КБ | |
EM150-20 | Установка LCR-II E3655-E3656 | 4. 29 МБ | |
EM150-20WS | Схема электрических соединений LCRII E3651-E3656 | 1,23 МБ | |
EM150-21 | LCRII Install E3657-E3658 Series | 3.83 МБ | |
EM150-21WS | Схема подключения LCRII E3657-E3658 | 1,25 МБ | |
EM200-10 | Установка DMS | 4.59 МБ | |
EM200-10GRD | Наземные инструкции | 590,8 КБ | |
EM200-11 | Установка DMS | 1.41 МБ | |
EM200-12 | Доставка DMS | 1,62 МБ | |
EM200-12QR | Краткий справочник – Доставка DMS | 722.71 КБ | |
EM200-13 | DMS Office | 1,64 МБ | |
EM200-14 | Операторы EZConnect | 7. 04 МБ | |
EM200-14QR | Краткий справочник – EZConnect | 878,38 КБ | |
EM200-15 | EZConnect Office | 3.67 МБ | |
EM200-17 | Офис FlightConnect | 1,36 МБ | |
EM200-18 | Руководство по настройке FlightConnect | 879.68 КБ | |
EM200-21 | Менеджер БД | 3,13 МБ | |
EM300-10 | POD | 1.14 МБ | |
EM300-30 | Двухметровый мультиплексор | 977 КБ | |
EM300-40 | Датчик перепада давления | 1.68 МБ | |
EM300-55 | Светодиодный экран XL | 4,23 МБ | |
EM300-60 | SCAMP | 431. 78 КБ | |
EM500-10 | Операция WinHost | 1.06 МБ | |
ЭМ100-11ММ | Карта меню LCRII | 2.13 МБ | |
EM100-11QR | Краткий справочник – LCR-II | 45,27 КБ | |
EM100-11 | LCR-II Настройка и эксплуатация | 1.29 МБ | |
EM100-10WS | Схема электрических соединений LCR-II E3650-E3651 | 1.07 МБ | |
EM100-10 | LCRII Install E3650-E3651 Series | 5.26 МБ | |
M500-20 | 5-значный предустановленный | 460,98 КБ | |
M500-10 | 4-значная предустановка | 668.85 КБ | |
M500-30: V3_0119 | Механическая компенсация температуры и объема IOM | 2,57 МБ | |
M400-60 | Обратные клапаны | 767. 76 КБ | |
M400-40DK | Комплект Disass’y | 252,15 КБ | |
M400-40 | Запорные клапаны | 1.7 МБ | |
M400-30 | Клапаны серии K | 470,38 КБ | |
M400-20 | Клапаны серии V и VS | 951.24 КБ | |
M400-11 | E-7 клапан | 4,85 МБ | |
М400-80 | Клапаны серии 500 | 630.39 КБ | |
M400-10 | Клапан V7 IOM | 1,23 МБ | |
M200-10 | Фильтры | 1.75 МБ | |
M200-20 | Фильтры HiCap | 1.02 МБ | |
M100-30 | Руководство по выбору зубчатых колес | 628. 82 КБ | |
M100-20 | Измерители MS | 2,67 МБ | |
M100-11 | Измеритель MA4 | 2 МБ | |
М100-10РК | 81369 Модернизация LectroCount | 235.7 КБ | |
M100-10 | Счетчики M-MA | 3,91 МБ | |
M100-40 | Скорость потока | 255.26 КБ | |
M300-20 | Оптический воздухоуловитель | 2,33 МБ | |
M300-10 | Механические воздухоотделители | 3.84 МБ | |
М300-21 | Оптический уловитель паров | 1,42 МБ |
О компании Точный измеритель LC
Комплект для точного измерения LC специального выпуска
Как работает LC-метр?
Применение теории к аппаратному обеспечению LC-метра
LC Переключатели счетчика
Персонаж Подключение ЖК-дисплея
LC Корпус измерителя (4 дюйма x2. 5 “x1”) LC Ранний прототип Метра Измерение Конденсатор 2pF
|
|
|
|
Удивительно точный цифровой ЖК-метр
Вам также понадобятся два других файла:
- p16f84.inc , который поставляется с Microchip Asembler.
- FP.TXT , который ранее был найден на веб-сайте Microchip. См. Http://www.microchip.com – поиск AN575. Файл, который вам действительно нужен, называется FP24.A16. Удалите подпрограммы FLO1624 и INT2416, которые не используются.
Мелкий шрифт (Гарантия на программное обеспечение)
Этот код не содержит гарантии и поддержки. Это сработало для меня и многих других ВК. Если это сработает для вас, это ОТЛИЧНО.
Если вы разбогатеете, продав его, я не хочу знать!
Для облегчения первоначального поиска и устранения неисправностей программа PIC включает тестовый режим, в который можно войти, закоротив перемычку LK1 и нажав «ноль». Теперь PIC будет многократно считать циклы генератора в течение 0,1 секунды и отображать результат. При наличии только катушки индуктивности 82 мкГн и 1000 пФ в цепи (без внешнего компонента, без калибровочного конденсатора) генератор будет работать на частоте около 550 кГц, а на дисплее будет отображаться около 55000
. Если частота слишком высока (что-либо выше 655.350 кГц) на дисплее отобразится «Over Range». Если осциллятор не работает, на дисплее будет отображаться «0».
Для наилучшей точности частота свободного хода должна быть на 10–15% ниже 655 кГц. Если он находится слишком близко, он может случайно переполнить внутренний 16-битный счетчик PIC. Возможно, вам потребуется отрегулировать индуктивность, чтобы получить правильную частоту.
Вторая линия, LK2, соединяет калибровочный конденсатор. Тогда генератор должен работать на частоте около 394 кГц.
Третье звено, от контакта 10 PIC 16F84 к земле (LK3), обслуживает “плохо работающие” дисплеи.Если на вашем дисплее отображается только 8 символов (т.е. нет пФ, нФ или мкГн, в зависимости от ситуации), попробуйте заземлить контакт 10 PIC.
На практике это немного похоже на омметр. Для индуктора просто закоротите провода и нажмите кнопку нуля, затем подключите неизвестный индуктор. Для конденсатора обнулите его с открытыми выводами, затем подключите неизвестный конденсатор.
Счетчик может быть обнулен при подключении неизвестного компонента. Для последующих компонентов он указывает отличие (+ или -) от исходного значения компонента.Отлично подходит для подбора деталей!
Точность зависит от того, что пользователь делает «правильные вещи», и от неизвестного компонента, имеющего довольно высокую добротность. Внутренняя программа PIC полагается на настройку переключателя аккредитива, подходящую для данного компонента. Поскольку все, что делает PIC, это измерение частоты генератора, любой странный компонент, который позволяет генератору работать, будет сообщаться как индуктор или конденсатор в зависимости от переключателя L / C. Например, резистор 22 Ом обозначается как 3.Катушка индуктивности 14 мкГн или конденсатор емкостью 119 нФ (0,119 мкФ). Это даже отдаленно неверно!
Когда неизвестный компонент имеет высокую добротность (как обычно требуется в настроенной цепи) И переключатель L / C установлен правильно, прототип обычно показывает ошибки менее 1%.
Я проверил точность LC-метра по старому мосту Маркони для конденсаторов от 33 пФ до 0,22 мкФ. Для индукторов я проверял только значения от 475uH до 60uH. Ниже этого значения мост Маркони был немного «капризным». Диапазон «C» также был проверен с помощью «лабораторного стандартного» декадного шкафа емкости, принадлежащего физическому факультету местного кампуса университета Ла Троб.
В то время как LC Meter выполняет самокалибровку, ошибки немного зависят от компонентов, используемых в резервуаре LC генератора (L и C на принципиальной схеме) и от «стандартного» конденсатора (Ccal), который должен быть 1000 пФ с точностью до 1 % или лучше.
Наихудшие ошибки возникали при использовании дросселя в виде катушечной ферритовой катушки от импульсного источника питания для “L”. Здесь ошибка была менее 1% для конденсаторов ниже 3300 пФ и 2% для катушек индуктивности менее 475 мкГн. Погрешность увеличилась до 3% для конденсаторов емкостью 0,22 мкФ.
Удивительно, но с наилучшей точностью использовал «литой» дроссель, полученный от старого телевизора. Здесь ошибка составила менее 1% для конденсаторов менее 0,22 мкФ и менее 1% для катушек индуктивности менее 475 мкГн.
Во всех случаях я использовал полистироловый конденсатор емкостью 1000 пФ для бака генератора “C”. «Зеленая крышка» может быть подходящей заменой, но керамический конденсатор может быть не лучшим выбором. Некоторые из них могут иметь большие потери.
У меня нет причин подозревать какие-либо странные нелинейности в показаниях для компонентов с низкой стоимостью.Теоретически значения малых составляющих прямо пропорциональны разнице частот (когда составляющая добавляется к генератору). Программное обеспечение по своей сути следует этой пропорциональности. Единственный способ проверить это – построить несколько небольших L / C-контуров и измерить их резонансную частоту – а я еще не дошел до этого.
С помощью небольшого легко копируемого БЕСПЛАТНОГО программного обеспечения вы можете иметь свой собственный (возможно) точный измеритель индуктивности и емкости. При наихудшем возможном наборе компонентов из ящика для мусора точность должна быть лучше 3%.Если вам повезет, точность обычно должна быть выше 1%.
Теперь можно спроектировать настроенную схему, сконструировать ее и заставить резонировать на нужной частоте каждый раз с первого раза.
Остались вопросы по проекту?
Вот OAQ – ответы на иногда задаваемые вопросы!
Пожалуйста, проверьте это, прежде чем писать мне. Это может просто ответить на ваш вопрос. Я буду помещать сюда больше ответов по мере их появления (в ответ на вопросы, отправленные по электронной почте ;-).
- Первоначальная идея и генератор пришли с http://www.aade.com/lcmeter.htm
- Код для измерения частоты пришел с http://ironbark.bendigo.latrobe.edu.au/~rice
- также http://homepage.tinet.ie/~ei9gq/stab.html
- Веб-сайт Microchip предоставил код с плавающей запятой, необходимый для работы измерителя. См. Http://www.microchip.com – поиск AN575
ps: Лори ремонтирует электрический теплый пол.
L-C метр
Измеритель L & C (на базе PIC16F84A)Ни один уважающий себя экспериментатор в области электроники в наши дни не должен оставаться без измерителя индуктивности / емкости.
Есть несколько хороших дизайнов; Могу полностью порекомендовать товар от «Электроника – сделай сам» в Нью-Йорке.
Если у вас есть потребность в таком устройстве, я предлагаю вам немедленно купить их!
Хорошее соотношение цены и качества, компактный, простой в использовании и т. Д.
Вам нужен веб-сайт:
“electronics – DIY.com”
Кроме того, они также будут поставлять различные секции, чтобы экспериментатор мог построить свой собственный
Это именно то, что я сделал, я купил предварительно запрограммированный микроконтроллер PIC (примерно за 7 долларов США)
и использовала переработанные компоненты для остальной части электронного оборудования.
Корпус представляет собой металлический ящик, спасенный из выброшенных вышек ПК, являющийся переключателем режима питания компьютера.
Просто удалите внутренние компоненты (печатную плату, вентилятор и т. Д.), И у вас будет металлическая коробка размером 6 x 6 x 3 дюйма с разъемом для подключения к сети IEC, готовая к повторному использованию.
Закройте все большие отверстия металлическим ломом.
Я использовал кабельные розетки, установленные на матричной плате srbp (связанная синтетической смолой бумага), чтобы облегчить конструкцию «электронного» оборудования.
Ниже объясняются некоторые теории и изображения моей конкретной «сборки».
Я отказался от ЖК-дисплея «Контрастность» (менее полная контрастность делает ЖК-дисплей трудным для просмотра), но включает 200-омный регулятор «яркости» для уменьшения яркости дисплея.
Интересно, как я вообще обходился без такого инструмента?
Раньше индуктивности были просто предположениями (глядя на их физический размер, например, ВЧ-дроссели и т. Д., А конденсаторы не принимались во внимание, если маркировка производителя была скрыта).
Теперь вы можете легко измерить все виды переработанных катушек индуктивности и конденсаторов и сортировать / отсортировать / пометьте их для дальнейшего использования.
У меня было много серебряно-слюдяных конденсаторов в бакелитовой оболочке, которые высоко ценятся (долгий срок службы, стабильность температуры, ВЧ характеристики, номинальное напряжение (скачки) и т.д.), но не очень полезны, если вы не знаете их стоимости!
Это один из самых точных и простых LC-измерителей индуктивности / емкости, который можно найти, но который вы можете легко собрать самостоятельно.
Этот LC-метр позволяет измерять невероятно малые индуктивности от 10 до 1000 нГн, от
от 1 до 1000 мкГн, от
от 1 до 100 мГн,
и емкость от 0,1 пФ до 900 нФ. В схеме измерителя LC
используется система автоматического выбора диапазона, поэтому вам не нужно тратить время на выбор диапазонов вручную.
Еще одна полезная функция – переключатель «Zero Out», который сбрасывает начальную индуктивность / емкость, обеспечивая максимальную точность окончательных показаний LC-метра.
Теперь давайте воспользуемся изложенной выше теорией и применим ее к электронике.В измерителе LC
используется популярная микросхема LM311, которая работает как генератор частоты, и это именно то, что нам нужно.
Если мы хотим вычислить значение неизвестной индуктивности, мы используем известный конденсатор Ccal 1000 пФ и значение неизвестной индуктивности.
LM311 будет генерировать частоту, которую мы можем измерить с помощью частотомера.
Получив эту информацию, мы можем использовать частотную формулу для расчета индуктивности.
То же самое можно сделать и для вычисления номинала неизвестного конденсатора.
На этот раз мы не знаем значение конденсатора, поэтому вместо этого мы используем значение известного индуктора для расчета частоты. Получив эту информацию, мы применим формулу для определения емкости.
Все это звучит здорово, однако, если мы хотим определить стоимость большого количества катушек индуктивности / конденсаторов, это может занять очень много времени.
Конечно, мы можем написать компьютерную программу для выполнения всех этих вычислений, но что, если у нас нет доступа к компьютеру или частотомеру?
Вот тут и пригодится микрочип PIC16F84A.
PIC16F84A похож на небольшой компьютер, который может выполнять HEX-программы, написанные с использованием языка ассемблера.
PIC16F84A – очень гибкий микрочип, потому что он имеет PIN-коды, которые можно настроить как входы и выходы.
Кроме того, для микросхемы PIC16F84A требуется минимальное количество внешних компонентов, таких как кварцевый резонатор с частотой 4 МГц и несколько резисторов, в зависимости от того, какой проект мы строим.
Прежде чем мы сможем использовать микрочип PIC16F84A, мы должны запрограммировать его с помощью HEX-кода, который должен быть отправлен с компьютера.
На следующем этапе мы используем частоту, сгенерированную LM311 IC, и передаем ее на PIN 17 PIC16F84A. Мы обозначаем этот PIN как вход, а также все другие PIN, которые напрямую подключены к переключателям и перемычкам.
Пользователь может использовать эти входные данные, чтобы сообщить микрочипу о необходимости выполнения указанного набора инструкций или выполнения вычислений.
После того, как микрочип вычислит неизвестную индуктивность или емкость, он будет использовать PIN-коды, которые обозначены как выходы, и передать результаты на 16-символьный ЖК-дисплей.
Технические характеристики измерителя LC:
Электропитание: 7,5 – 15 В
Точность: 1%
Переключатель обнуления
Автоматический выбор диапазона
Диапазоны измерения индуктивности измерителя LC:
– 10 нГн – 1000 нГн
– 1 мкГн – 1000 мГн
– 1 мГн
Диапазоны измерения емкости измерителя LC:
– 0,1 пФ – 1000 пФ
– 1 нФ – 900 нФ
Переключатели и перемычки измерителя LC
SW1 – Обнуление показаний.
SW2 – переключатель емкости / индуктивности.
J1 – используется двухстрочными ЖК-дисплеями 16×2.
J2 – отображает начальную частоту генератора LM311, которая должна быть около 550 кГц.
Большинство символьных ЖК-дисплеев имеют 14 или 16 PIN-кодов.
Дисплеи с подсветкой имеют 16 контактов, а дисплеи без подсветки – 14 контактов.
PIN-коды, которые выделены зеленым в таблице ниже, являются теми, которые PIC16F84A использует для передачи выходной информации, представленной в битах (0/1).
|
Теория, лежащая в основе
измерения
Этот раздел будет включать математику и теорию.
Измеритель LC на самом деле представляет собой генератор LC, основанный на
знакомая схема компаратора LM 311.
Мы
теперь имеем дело с генератором LC. Колеблющаяся часть – параллельный ЖК
бак.
Воспользуемся хорошо известной формулой параллельного резонанса (см. Формулу 1.
ниже).
Формула говорит, что если подключить индуктор
параллельно конденсатору он будет иметь резонансную частоту
(е).
L – индуктивность в резонансном контуре.
C – полная емкость в резонансном контуре.
Если мы подключим неизвестный конденсатор Cx параллельно к C, мы получим
более низкая резонансная частота (f2) из-за увеличенной емкости.
The
формула тогда будет выглядеть так:
Как видите, мы имеем
новая резонансная частота (f2), и вы можете увидеть, как Cx был добавлен к C.
Теперь разделите f1 на f2.
( формула 3. )
Индуктивность ( L ) в
формула исчезла!
Теперь у нас есть связь между емкостями и
частота.( формула 4. )
Итак, что показывает формула 4
в любом случае?
Что ж, если мы знаем значение C и можем измерить f1 и f2, мы
сможет использовать формулу 4 для вычисления Сх.
C равно всем
параллельная емкость в резервуаре LC, но мы не знаем C
строительство не так ли?
Нет, не делаем, но сделав калибровку скважиной
известно Cx, мы можем вернуться назад и вычислить C.
Перед тем, как провести какое-либо измерение,
LC-метр необходимо выполнить калибровку, чтобы узнать постоянное значение
С.
Чтобы найти C, воспользуемся формулой 4 и разделим C. (формула 5. )
Процедура начинается с измерения f1, когда существует только C.
Тогда мы
добавьте хорошо известный конденсатор Cx (эталонный конденсатор ) к
блок LC и снова измерьте частоту (f2).
Поскольку мы знаем Cx
( эталонный конденсатор ), и мы измерили как f1, так и f2, микро
контроллер сможет вычислить постоянное значение C.
Вышеупомянутая процедура называется этапом калибровки .
На самом деле
это очень просто, все, что вам нужно сделать, это нажать кнопку под названием калибровка и
микроконтроллер сделает все за вас!
Важно то, что
вы используете очень хороший конденсатор для калибровки, иначе вы добавите ошибку в
измерение.
В своей конструкции я использую 1 нФ 0,5%. Калибровочный конденсатор
будет добавлен автоматически с реле. (больше информации
позже)
Теперь, когда микроконтроллер знает постоянное значение C, вы можно использовать формулу 4 для измерения любого неизвестного конденсатора на Сх.
Практический пример:
Чтобы сделать это
еще более понятно, сделаю небольшой пример расчета, чтобы проверить
Формула калибровки :
Когда у меня нет конденсатора
( Cx ), подключенный к моему LC-генератору, я измеряю 610331 Гц.
я
подключите известный конденсатор ( Cx ) 1 нФ 0,5% на LC-генератор, и теперь частота падает до 508609 Гц.
Давай
используйте калибровочную формулу 5, приведенную выше, чтобы рассчитать значение C в блоке LC.
f1 = 610331, f2 = 508609 Гц, Cx = 440 пФ.
Формула дает C как 1 нФ .
( помните, что C постоянна и равна всей параллельной емкости
в резервуаре LC )
Теперь, когда я знаю C , давайте проверим,
наш расчет верен.
В моем измерительном примере у меня был индуктор
68uH в LC-генераторе.
Я использую формулу параллельного резонанса 1:
Когда
нет Cx конденсатор подключен у меня L = 68uH и C = 1000 пФ, это
дает резонансную частоту = 610 331 Гц
Когда конденсатор Cx подключен у меня L = 68uH и C = 1000 пФ + Cx = 440 пФ, это дает резонанс
частота = 508609 Гц
Если сравнить рассчитанные частоты с
Измерив, мы видим, что расчет C = 1000 пФ был правильным. Большой!
Теперь, когда мы знаем значение C , мы можем использовать формулу 4, для измерения любого неизвестного значения Сх.
Давайте посмотрим на теорию, как
для измерения индуктивности.
Мы по-прежнему будем использовать параллельный резонанс
формула ( формула 1, ), но в этом случае мы добавим неизвестную индуктивность
Lx серийно с L1.
У нас будет два состояния.
Один, когда мы
только основной индуктор L1 подключен к C, и второе состояние, когда у нас есть
дополнительный индуктор Lx последовательно с L1.
Как вы понимаете, у нас будет два
разные резонансные частоты.
Первое состояние – когда у меня только L1
подключен к C, и частота f1 будет создаваться LC-генератором.
Формула 6 покажет вам, как я вырвал L1 из формулы параллельного резонанса.
Существует только L1. (Lx = 0)
Второе состояние – это когда я добавляю Lx последовательно с L1
чтобы сформировать L2. Поскольку индуктивность увеличивается, частота (f2) будет производиться
от LC-генератора.
Formula 7 покажет вам, как я вырываюсь из L2
формула параллельного резонанса.L1 и Lx соединены последовательно, чтобы сформировать
L2
Мы ищем Lx. ( формула 8. ). Ставлю формулы 6 и 7
в формулу 8 и получим формулу 9.
После очистки мы получим формулу 10. Давайте
посмотрите на эту формулу более подробно. Как видите, основной индуктор L1
прошло.
Чтобы измерить Lx, нам нужно знать только C, f1 и f2
LC-генератор.
C будет вычислено на этапе калибровки (как я описал ранее).
f1 будет измеряться при коротком замыкании входа.
f2 будет измеряться, когда Lx подключен к входу.
Вывод:
Можно измерить оба
емкость и индуктивность, если у вас есть точный эталонный конденсатор
Cx для калибровки вашего измерительного LC-метра.
Когда он откалиброван, вы можете
подключите либо неизвестный конденсатор, либо катушку индуктивности и измерьте его значение. В этом
конструкция Я реализовал калибровку, поэтому вам нужно только нажать
кнопка. Затем микроконтроллер сделает всю работу за вас.
Я снова усиленно сплетничал, чтобы написать эту статью.
Таким образом, кредит должен быть у следующего
Ссылка 1. Электроника – DIY в Нью-Йорке
Ссылка 2. “RF candy” в Швеции
digital lc meter – купить digital lc meter с бесплатной доставкой на AliExpress
Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для цифрового ЖК-метра. К настоящему времени вы уже знаете, что все, что вы ищете, вы обязательно найдете на AliExpress.У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.
Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.
AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, так как этот лучший цифровой ЖК-метр вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели цифровой ЖК-метр на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.
Если вы все еще не уверены в цифровом ЖК-метре и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress – отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово – просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.
А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны – и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести digital lc meter по самой выгодной цене.
У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.
Расширенный LC-метр – Electronics-Lab.com
Данный проект представляет собой усовершенствованный измеритель LCR на базе микроконтроллера PIC16F690.
Описание
После завершения моего последнего проекта – «Простой LC-метр», на форуме, участником которого я являюсь, было несколько дискуссий о том, что возможность измерения электролитических конденсаторов будет очень полезна в этом типе устройств.
Я поискал в Интернете и нашел очень хороший проект под названием LCM3 на этом венгерском сайте: hobbielektronika.hu. Я люблю венгерский рок со школьных времен, но не знаю ни слова по-венгерски. Итак, я снова поискал в Интернете, на этот раз для этого конкретного проекта, и нашел русский форум, где проект подробно обсуждался, и я получил более полезную информацию о деталях, настройках и так далее.
Технические характеристики LCM3 составляют (по мнению авторов проекта):
- Конденсаторы: от 1 пФ до 1 нФ – разрешение: 0.1 пФ, точность: 1% – от 1 нФ до 100 нФ – разрешение: 1 пФ, точность: 1% – от 100 нФ до 1 мкФ – разрешение 1 нФ, точность: 2,5%
- Электролитические конденсаторы: от 100 нФ до 100 000 мкФ – разрешение 1 нФ, точность: 5%
- Индуктивность: от 10 нГн до 20Гн – разрешение 10 нГн, точность: 5%
- Сопротивление: от 1 мОм до 0,5 Ом – разрешение 1 мОм, точность: 5%
Загрузите файлы .HEX отсюда
Схема
Итак, я поместил схему в Eagle и получил результат:
печатная плата
Как обычно, я разработал новую печатную плату.Плата спроектирована таким образом, что на нее можно установить ЖК-дисплей. Под дисплеем находится многооборотный подстроечный резистор для регулировки контрастности, поэтому он должен быть такого типа: Также возможна установка 3-х контактного концевого разъема, чтобы можно было использовать все устройство без корпуса.
Все резисторы изготовлены из металлической пленки на 1%. Два конденсатора емкостью 1 нФ изготовлены из 1% стирофлекса. CX1 – 33нФ тоже критично – это обязательно полипропиленовый высоковольтный конденсатор. Я пробовал с двумя типами: 10% X2 275Vac и Panasonic 3% 800V – работал нормально с обоими.Катушка индуктивности должна быть с низким Rdc. Есть разъём для отдельного переходника, который обходит кнопку ВКЛ / ВЫКЛ. Возможно, на следующей ревизии печатной платы я добавлю разъем питания на плате. Если устройство питается от внешнего адаптера питания, вы можете увеличить ток подсветки, уменьшив номинал резистора R11. Вы должны проконсультироваться с таблицей данных дисплея, чтобы выбрать правильное значение резистора.
Конденсаторы ДОЛЖНЫ быть разряжены перед измерением, иначе существует опасность разрушения микросхемы.
Фото
Новый ЖК-измеритель, цифровой измеритель емкости и индуктивности Mastech – CSI6243
Оцените 3 1/2 разрядный цифровой LCR-мультиметр Pro’sKit MT-5211 как хорошую замену
CSI6243 оснащен большим 3,5-разрядным ЖК-дисплеем и 10 общими диапазонами (6 диапазонов для конденсаторов и 4 диапазона для катушек индуктивности).Также поставляется с резиновым футляром и измерительными проводами для проверки безопасности. Высокая точность с автоматическим обнулением и индикацией перегрузки. Очень удобное тестовое оборудование для поиска неисправностей и тестирования компонентов.
Характеристики:
- 3-1 / 2-значный ЖК-дисплей 21 мм с максимальным показанием 1999
- 6 диапазонов конденсаторов / до 200 мкФ
- 4 диапазона индуктивности / до 2 ч
- Автоматическая установка нуля, высокая точность
- Функция индикации перегрузки
Технические характеристики:
- L / C Диапазоны:
- 2 нФ, 20 нФ, 200 нФ, 2 мкФ, 20 мкФ, 200 мкФ, 2 мГн, 20 мГн, 200 мГн, 2Ч
- Базовая точность:
- L: ± 1.5% (<0,5 мкФ)
- ± 2,0% (> 0,5 мкФ)
- C: ± 2,0% (<0,5 мкГн)
- ± 5,0% (> 0,5 мкГн)
- Температурный коэффициент:
- Емкость: диапазон 2 нФ, 20 нФ, 200 нФ; 0,1% / ° С. Диапазон 2 мкФ, 20 мкФ, 200 мкФ 0,2% / ° C
- Индуктивность: диапазон 2 мГн, 20 мГн, 200 мГн; 0,2% / ° С. Диапазон 2H 0,5% / ° C
- Размеры: 86 мм x 180 мм x 38 мм
- Батарея: стандартная 9 В
Электрические характеристики:
L (индуктивность) | ||||
Диапазон | Разрешение | Точность | Тестовая частота | Ток через испытуемую индуктивность |
2 мГн | 1 мкГн | ± 2% полной шкалы ± 1 цифра | 900 Гц | 150 мкА |
20 мГн | 10 мкГн | ± 2% полной шкалы ± 1 цифра | 900 Гц | 150 мкА |
200 мГн | 100 мкГн | ± 2% полной шкалы ± 1 цифра | 900 Гц | 150 мкА |
2H | 1 мГн | ± 5% полной шкалы ± 1 цифра | 900 Гц | 150 мкА |
C (емкость) | ||||
Диапазон | Разрешение | Точность | Тестовая частота | Напряжение через Тестируемая емкость |
2 нФ | 1пФ | ± 1% полной шкалы ± 1 цифра | 900 Гц | 150 мВ |
20 нФ | 10 пФ | ± 1% полной шкалы ± 1 цифра | 900 Гц | 150 мВ |
200 нФ | 100 пФ | ± 1% полной шкалы ± 1 цифра | 900 Гц | 150 мВ |
2 мкФ | 1000 пФ | ± 2% полной шкалы ± 1 цифра | 900 Гц | 150 мВ |
20 мкФ | 0. |