コンデンサの静電容量を測定するためのマルチメータへの取り付け。スキーム、説明

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コンデンサーの静電容量を測定するためのマルチメーターアタッチメント。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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デジタルマルチメーターはアマチュア無線ラボで見かけることが増えています。最も単純なものは比較的安価で、許容可能な特性を備えています。このようなマルチメーターに簡単なアタッチメントを作成することで、その機能を拡張できます。著者は、読者の注意を引くために、コンデンサの静電容量を測定するためのこれらのアタッチメントの XNUMX つについて説明しています。

シンプルなデジタルマルチメーターアタッチメントを使用すると、2 pF ～ 200 μF の範囲のコンデンサの静電容量を測定できます。これは XNUMX つの超小型回路で組み立てられており、そのうちの XNUMX つは統合されたタイマーです。

取り付け図を図に示します。 1. その動作原理は、測定されたコンデンサを固定電圧まで定期的に充電し、その後基準抵抗を介して放電することに基づいています。 DA2 チップには方形パルス発生器が含まれており、その周波数はスイッチ SA1 を使用して電流設定抵抗 R8 ～ R3 とコンデンサ C4、C1 の 1.3 つを選択することによって設定されます。セクション SA12 を使用して、基準抵抗 R15 ～ R2 を切り替えます。 DA1 チップ上のジェネレータのパルス振幅は、DAXNUMX 上の統合電圧安定器によってサポートされます。

コンデンサの静電容量を測定するためのマルチメータへの取り付け

コンソールは次のように動作します。テスト対象のコンデンサ Cx を XS3 ソケットに接続した後、電圧パルスが DA2 出力に現れる瞬間に、VD2 ダイオードを通じて急速に充電されます。一時停止中、コンデンサは基準抵抗を介して放電され、同時にパルスが形成され、その持続時間はコンデンサ Cx の静電容量に比例します。これらのパルスは積分回路 R11C5 に供給され、その出力でこれらのパルスの持続時間に比例し、したがって測定されるコンデンサの静電容量に比例する電圧が生成されます。マルチメータは、200 mV の制限で電圧測定モードでこの回路の出力に接続されます。

発生器は、約 25 kHz の繰り返し周波数のパルスを生成します (スイッチ位置 1 SA1、サブレンジ 20 pF)。 2,5 kHz (ポジション 2、200 pF); 250 Hz (位置 3、2000 pF) および 25 Hz (位置 4 ～ 8、サブレンジ 0,02 ～ 200 µF)。効率を高めるため、電源電圧は測定中のみ SB1 ボタンを介してアタッチメントに供給されます。これにより、「Krona」、「Korund」、「Nika」 7D-0,125 バッテリーなどの自律電源からデバイスに電力を供給できます。 200 µF のサブレンジで極性コンデンサの静電容量を測定するときにセットトップボックスが消費する最大電流は 25 ～ 30 mA です。 20 µF のサブレンジでは約 10 分の 12 に減少し、残りの範囲では 1 ～ XNUMX mA になります。ダイオード VDXNUMX は、セットトップボックスに逆極性の電圧が供給されるのを保護します。

セットトップボックスの部品のほとんどは、片面フォイルグラスファイバー製の寸法 32 (24 mm) のプリント基板上に配置されます。そのスケッチを図 2 に示し、要素の配置を図に示します。 3. 基板は金属またはプラスチックのケースに入れられ、スイッチ、ボタン、ソケットとコネクタが配置され、残りの部品はソケットまたはスイッチとボタンに表面実装されます。

コンデンサの静電容量を測定するためのマルチメータへの取り付け

このデバイスでは次の部品を使用できます: DA2 - M1006VI1 (ただし、プリント基板を調整する必要があります)、ダイオード - 任意のパルス、極性コンデンサ C1、C2 - グループ K50、K52、K53、C3 - K73、C4 - KM、K10-17。トリマー抵抗 - SP3-19 または同様の定抵抗 - MLT、S2-33。任意のタイプの自動復帰 (固定なし) を備えたボタン SB1 (例: KM、スイッチ - PG2、または 1 方向および少なくとも 2 位置の同様のもの)。コネクタソケット X4、X5、X3、XXNUMX - 接続コードに適したもの、マイクロ回路用のソケットの半分が XSXNUMX コネクタとして使用されました。

セットトップボックスのセットアップは、セットトップボックスを使用するマルチメーターと一緒に実行されます。基準コンデンサが必要になります。その静電容量は 1 ～ 2% 以下の精度で事前に測定されています。サブレンジごとに、制限値に相当するか、それよりわずかに小さい静電容量を持つコンデンサが必要です。セットトップボックスの正しい設置と操作性を確認した後、20 pF サブレンジから設置が始まります。これを行うには、基準コンデンサを接続し、トリミング抵抗 R1 を使用して、コンデンサの静電容量に対応するマルチメータの読み取り値 (200 mV の測定限界で) を取得します。同様の手順が 200 pF サブレンジでも実行されますが、今回は抵抗 R3 を使用します。アタッチメントは、抵抗 R2000 を使用して次の 5 pF サブレンジで校正され、抵抗 R0,02 を使用して 7 µF サブレンジで校正されます。トリミング抵抗の抵抗値を変更するだけでは校正を行うのに十分でない場合は、対応する定抵抗器 (R2、R4、R6、R8) の抵抗値を変更する必要があります。指定された測定限界での校正後は、トリマー抵抗スライダーを移動できなくなります。

0,2 µF ～ 200 µF の制限を持つサブレンジでは、セットトップボックスの校正は抵抗 R12 ～ R15 をそれぞれ選択することによって実行され、それらは SA1 スイッチに直接配置されます。この場合、抵抗器Ｒ１２〜Ｒ１５は、直列に接続された少なくとも２つで構成されなければならない場合がある。

静電容量が上記の精度で測定されたコンデンサを使用して慎重に調整を実行した場合、セットトップボックスと適切なマルチメータの測定誤差は、例外を除いて 5% 以内になります。最初と 5 番目のサブ範囲。最初のサブレンジでは、静電容量が 20 pF 未満のコンデンサを測定する場合、取り付け静電容量とダイオード VD30 の影響により誤差が 2 ～ 2% に増加しますが、この誤差は簡単に考慮できます。最後のサブレンジでは、DA20 マイクロ回路の出力抵抗の影響により、誤差も 30 ～ XNUMX% に増加しますが、それを考慮することもできます。

著者: I. Nechaev、クルスク

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