静電容量計 2.スキーム、説明

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容量計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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酸化物コンデンサには、静電容量を失うという不快な性質があります。これは、長期間動作している無線機器の故障の主な原因のXNUMXつである「乾燥」です。コンデンサの静電容量を測定する装置の図を提案します。このデバイスでは、XNUMXつのサブレンジで静電容量を測定できます。

1. 0,1...3,1 ±0,1 μF;
2. 1,0...31 ±1 μF;
3. 3.10...310 ±10μF;
4. 4. 100...3100 ±100μF;
5. 5.1000...31000 ±1000uF。

模式図を図1に示します。基準周波数発生器は、VT1 トランジスタと DD1 チップに組み込まれています。ジェネレーターは常に動作し、ピン 10 DD1.4 のハイレベルで、基準周波数パルスが 5 ビットバイナリカウンター DD6、DD4.2、DD11 に供給されます。カウンターの入力（ピン5.1）DD2で受信したパルス数に関する情報は、LED VD6 ... VDXNUMXによってバイナリコードで表示されます。

（クリックして拡大）

エレメント DD2 および DD3.1 では、第 5 の発生器が組み立てられ、そのパルスシーケンスはコンデンサ Cx の関与によって形成され、その静電容量を測定する必要があります。ピン 2.3 DDXNUMX の高レベルにより、動作が可能になります。

表示パルス発生器は、VT2、DD3.2、DD3.3、DD3.4に組み込まれています。この発電機の自然振動の1期間中、情報はカウンターに提供されず、カウンターはその状態を示し、LEDVDXNUMX「測定」が消灯します。

RS-trigger DD4.1 は、測定/表示用のモードスイッチとして使用されます。トリガーは、入力 R で指示発生器からのパルスによって切り替えられ、入力 S で - 発生器 Cx からのパルスによって切り替えられます。回路動作のタイミング図を図 2 に示します。

静電容量計

予想される静電容量Cxに応じて、特定の生成周波数がスイッチSA1によって選択され、抵抗R2...R6によって調整されます。静電容量Сцがいずれかのサブレンジの測定の上限に正確に等しい場合、カウンターが受信するパルス数は31（カウンターの総静電容量）に等しくなければなりません。 Cxの値が小さいほど、カウンタが受信するパルスの数もそれに応じて少なくなります。

5番目のサブレンジで測定を実行します。 LEDはコード1、4,16を点滅させました。この場合、容量は次のように定義されます。

Сх=(1+4+16)x1000=21000 (мкФ).

このサブレンジでの測定誤差は ±1000 μF です。この精度が不十分な場合は、4 番目のサブレンジでもう一度測定を実行する必要があります。この場合、カウンターはオーバーフローで動作します。

21000:3100=6 と残りの 24 (31 100 - 4 番目のサブレンジの測定ステップ)。残りは番号 8、16 で強調表示されます。

Сх=(31x6+8+16)x100=21000±100(мкФ).

インストールエラーがない場合、デバイスのセットアップはキャリブレーションに削減されます。 5番目のサブレンジから開始する必要があります。

まず、数万マイクロファラッドの容量を持つコンデンサを Cx ソケットに接続する必要があります。いくつかのコンデンサを並列に接続して構成する方が良いでしょう。同調抵抗器 R2 の代わりに、公称値 100 ～ 200 kOhm の変数を一時的にはんだ付けし、接続されたコンデンサの静電容量に対応するメーターの読み取り値を取得します。抵抗器の抵抗値を測定し、直列に接続された定数とトリマーに置き換えます (トリマーの値は必要な値の約 1/3 である必要があります)。他の定格のСnを接続して同調抵抗の値を指定します。

これらの操作は、残りの部分範囲に対して行う必要があります。表示時間は R13 を選択して設定します。

デバイスを正確に動作させるには、良好な電源が必要です。この電源では、ダイオードブリッジ後の整流器のフィルタコンデンサの静電容量が少なくとも 2000 uF である必要があります。 142 シリーズのマイクロ回路をスタビライザーに使用すると、良好な結果が得られます。

プリント基板の図は、プリント導体の側面から見たものです（図3）。ジャンパーには破線のマークが付いています。部品は基板の反対側にあり、「x」は共通のワイヤにはんだ付けされた部品のピンを示していますが、その配線は示されていません。このデバイスは155シリーズの超小型回路を使用していますが、エネルギー集約度の低いシリーズの使用は望ましくありません。これにはスキーマの修正が必要になります。トランジスタ - KT315、LED - AL102、AL307。

デバイスを開発するとき、主な基準はシンプルさでした。 K155IE2 IC では 1 進カウンタを 2 進カウンタに置き換えて、適切なデコーダとインジケータを追加することができますが、設計は著しく複雑になります。 C52、C53 - K3、K4; C5、C73、C3 - MBM、K20、KM [1]。その他の部品 - 公差±2%の任意のタイプ。 SA1 - ビスケットまたは P4K。 C2 ～ C6、RXNUMX ～ RXNUMX はボードの空いている場所にインストールされます。配線は作者とはサイズが異なる可能性があるため、示されていません。 LED は、ボードを取り付けると前面パネルに突き出るように半田付けされています。 C用のソケットはShRコネクタのシングルソケットを使用します。

文学

ソビエトとチェコスロバキアのアマチュア無線のデザイン。 -M .:ラジオとコミュニケーション、1987年。
オベチキン MA アマチュアテレビゲーム。 - M.: ラジオと通信、1985 年。
アマチュア無線を助けるために：コレクション。 109号-M.:Patriot、1991年。
マルツェフ L.A. 等デジタル技術の基礎。 - M.: ラジオと通信、1987 年。

著者: V.カレンド、ミンスク; 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

他の記事も見る セクション測定技術.

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