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無線電子工学および電気工学の百科事典
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簡易デジタル静電容量計 MASTER S 無線エレクトロニクスと電気工学事典

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無線電子工学と電気工学の百科事典 / 測定技術

記事へのコメント 記事へのコメント

日常業務において、アマチュア無線家は無線要素のデータを決定する必要があることがよくあります。 抵抗器の抵抗値を測定することが難しくない場合は、通常のマルチメータを使用できますが、コンデンサ容量の場合は状況がより複雑になります。 部品の本体の刻印が消去されたり、コンテナに未知のコードがマークされたりすることがあります。 場合によっては、静電容量を正確に選択する必要があります (時間および周波数設定回路、フィルター、共振回路など)。 これらすべての場合において、簡単なデバイスが役に立ちます。その詳細な説明は、この号で公開し始めます。

目的と技術データ

デジタル容量メーターは、メーターのオーバーフロー数を数えると、ピコファラッドから 9 マイクロファラッド以上の単位までコンデンサーの容量を測定するように設計されています。 デバイスの入力に一定のバイアス電圧 (999 V 以下) が存在するため、無極性および極性の両方の酸化物コンデンサの静電容量を測定できます。 静電容量計は、無線機器の最も信頼性の低いコンポーネントの 6,5 つであり、通常は製造または修理中に見つかるコンデンサを迅速に選択または拒否できます。 比較的高抵抗の回路に含まれる酸化物コンデンサは、リード線をタップすることなくこのデバイスを使用してテストできます。

また、同軸ケーブルの長さや断線までの距離の測定にも静電容量計を使用できます。 この場合、ケーブルの静電容量が測定され、その結果の値が、参考書から取得されるか、経験的に得られるケーブルの線形静電容量 (75 メートル) で除算されます。 たとえば、RK-67 ケーブルの線形静電容量は、直径に関係なく約 XNUMX pF です。

デジタル容量メーターには 1 桁のデジタル インジケーターと 9999 つの測定限界があります: 1 ~ 9999 pF。 1 ~ 9999 nF; 2,5 ~ 20 μF。 測定精度は、周囲温度 5°C で、選択したレンジの 35% ± 0,25 デジットです。 +1 ~ +0,08°C の範囲の温度誤差は、1°C あたり 150% (「pF」制限値)、88°C あたり ±48% (「nF」および「μF」制限値) を超えません。デバイス - XNUMXxXNUMXxXNUMX mm 以下。

デジタル静電容量計「Master C」の外観を図1に示します。 XNUMX。

シンプルなデジタル静電容量計MASTERC

希少な部品や高価な部品を使用しておらず、セットアップも簡単なので初心者でも繰り返しやすいです。 必要に応じて、それぞれの範囲を狭めて測定限界の数を増やすことができます。 これにより、デバイスの設計が若干複雑になりますが (別のスイッチを取り付ける必要があります)、測定精度は向上します。

行動の原則

静電容量計の機能図を見てみましょう (図 2)。 その作成の主なアイデアは [1] から借用しています。 測定された静電容量 Cx は測定期間パルス発生器 (GIP) に接続されます。 生成されるパルスの周期は Cx に比例します。 これらは、アカウント制御パルス整形器に継続的に供給されます。 サイクルジェネレーターで 0,8...1,0 ごとに生成される許可信号に従って、制御パルス整形器は GUI 出力の XNUMX パルス周期に等しい持続時間の単一パルスを生成します。

シンプルなデジタル静電容量計MASTERC

このパルスの立ち上がりエッジで、リセット パルス整形器はカウンター (デジタル インジケーター) をゼロ状態に設定します。 さらに、制御パルスがキーに到着し、クロック パルスがカウンタの入力に送られるようになります。 これらのパルスはクロック パルス ジェネレーター (GTI) によって生成されます。 各測定限界における周波数は、制御パルスの動作中にカウンタが適切な単位 (「pF」限界ではピコファラッド、「pF」限界ではナノファラッド) で測定された静電容量の数値に等しいパルス数を受信するように選択されます。 「nF」制限、「μF」制限でのマイクロファラッド。

デバイス自体の寄生入力容量は常に GUI 入力で測定された容量に加算されるため、数値的にはこれらの容量の合計に等しい数のパルスがカウンタ入力で受信されます。 この設計では、入力容量は 10...12 pF です。 カウンタが「pF」制限で真の値を示すために、カウンタが寄生入力容量に対応する一定数の最初のパルスに応答しないように、リセット パルスの持続時間が選択されます。デバイスの。

上記をより明確にするために、図を参照してください。 図3は、静電容量計の主要構成要素の動作を説明するタイミング図を示しており、これらのパルスが観察できる回路図上の点を示している。

シンプルなデジタル静電容量計MASTERC

原理図

デジタル静電容量計の概略図を図に示します。 4. GUI はシュミット トリガに基づくマルチバイブレータであり、要素 DD1.3 とトランジスタ VT1、VT2 で構成されます。 測定された静電容量値を時間間隔に変換するのに役立ちます。 ダイオード VD1、VD2、抵抗 R9、およびヒューズ FU1 は、充電されたコンデンサの入力に接続された場合にデバイスを損傷から保護します。 コンデンサ C7 と抵抗 R10 により、「pF」制限で小さな静電容量を測定する場合の読み取り値の直線性が向上します。 マルチバイブレータの発振周期は、その入力に接続された静電容量と、選択した測定限界に応じてフィードバック回路内の抵抗器の 14 つ (R15、R16、または R1) の抵抗値によって決まります。 トランジスタ VT2 と VTXNUMX はシュミット トリガーの出力を「強化」するために使用され、これにより「uF」制限でのパフォーマンスが向上します。

シンプルなデジタル静電容量計MASTERC

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コンデンサ C10 は、測定されたコンデンサが入力に接続されていない瞬間に、DD1.3 チップの出力におけるパルス周波数を「uF」制限に制限します。 コンデンサC10がないと、このような瞬間のマルチバイブレータパルスの周波数は4 ... 5 MHzに増加し、トリガーDD2.1、DD2.2が不適切に動作し、インジケーターの数字が点滅し続ける可能性があります。 コンデンサ C9 は、「nF」制限で同様の機能を実行しますが、その主な役割は、「pF」制限で GTI パルスからの DD1.3 入力でのピックアップ レベルを下げることです (スイッチ SB1.2 の接点間のジャンパーを「接地」します)。 .3.2 - SBXNUMX)。

GTI はエレメント DD1.1 上に組み立てられます。 「pF」の限界での発振周期は、コンデンサC3の静電容量とフィードバック回路R1、R6の抵抗器の抵抗値によって決まります。 「nF」および「uF」の制限では、発振周期を長くするために、コンデンサ C3 または C1 が高抵抗の抵抗器のチェーンでコンデンサ C2 に接続されます。 pF、nF、および µF の制限におけるクロック周波数は、約 2 MHz、125、および 1,5 kHz です。

サイクル ジェネレーターは、要素 DD1.2 上のマルチバイブレーターです。 測定サイクル間の時間または読み取り値の保持時間を決定するパルスを生成します。

トリガー DD2.1 と DD2.2 は制御パルス整形器を形成し、その持続時間が HIP の発振の XNUMX 周期の持続時間、つまり測定されたコンデンサの充放電時間に等しいパルスを生成するために使用されます。 制御パルスを形成するこの方法により、漏れ電流が大きいコンデンサの静電容量を測定する際の精度を高めることができます(充電時間の増加は放電時間の減少によって補償されます)。

要素 DD1.4 のキーは、制御パルスの持続時間に等しい時間、カウンタ DD3 ~ DD6 クロック ジェネレータ パルスを発行するために使用されます。 リセット パルス整形器はトランジスタ VT3 に組み込まれています。 新しい測定サイクルが開始される前に、コレクター回路からリセット パルスが電子メーターに入力されます。 リセット パルスの持続時間はトリミング抵抗 R11 によって設定され、電子カウンタが「pF」制限で最初の 10 ~ 12 個の計数パルスに応答しないように選択されます。 他の制限では、このパルスの持続時間はクロック パルスの周期よりもはるかに短く、カウンタの動作には影響しません。

電子カウンタには 1 つの同一のノード A4 ~ A3 が含まれています。 各ノードは、DD4 チップ上の 6 進カウンタ デコーダ (DD1 ~ DD2) とデジタル蛍光インジケータ HG4 (HG176 ~ HG4) で構成されます。 インジケーターのアノードは、K9IEXNUMX チップの出力に直接接続されています。 これにより、カウンターインジケーター回路が簡素化されますが、このようなスイッチング回路では、インジケーターのアノード(発光セグメント)の電圧はマイクロ回路の電源電圧(通常はXNUMXV)を超えません。 このような電圧では、インジケーター (特に使用中のインジケーター) の明るさが不十分になる可能性があり、さらに、個々のインジケーターの不均一な輝きがより顕著になります。

発光インジケータの輝きの明るさを増やして均等にするために、カウンタデコーダマイクロ回路の電源電圧はわずかに過大評価されます(9,5 ... 9,7 V)が、これはまったく許容可能です。 さらに、共通ワイヤに対して小さな負のバイアス (2,5 ... 2,8 V) がインジケーターのフィラメント (カソード) に適用されます。 この場合、カソードに対するインジケーターのアノードセグメントの電圧は、2,5 ... 2,8 V (セグメントがオフ) から 12,0 ... 12,5 V (セグメントがオン) に変化します。 これにより、セグメントのグローの明るさが大幅に増加し、個々のインジケーターのグローの明るさの差が減少します [2]。

本機の電源部には、昔の電卓でよく使われていたユニファイドトランスタイプT10-220-50を採用しています。 アイドル時には、約 40 V (ピン 3 と 4) および 1,9 + 1,9 V (ピン 5、7 および 6、7) の電圧が生成されます。 これらの電圧を必要な電圧まで下げるために、無効クエンチング要素であるコンデンサ C13 が 100 次巻線回路に組み込まれています。 これにより、一次巻線の電圧が約 110 ~ 14 V に低下します。それに応じて二次巻線の電圧も低下します。 電圧を下げるこの方法の主な欠点は、電源の出力インピーダンスが大幅に増加することです。 このため、負荷による整流電圧の変動を低減するために、平滑コンデンサC4と並列にツェナーダイオードVD5、VD13が接続されている。 コンデンサ CXNUMX と一緒にパラメトリック安定器を形成します。

自作のものも含め、適切な寸法の他の変圧器を使用すると、少なくとも 12 mA の電流で 18 ~ 30 V、0,75 mA の電流で 1,0 ~ 200 V の二次電圧を得ることができます。 このようなトランスを使用する場合、コンデンサ C13 とツェナー ダイオード VD4 および VD5 を除外する必要があります。

HL1 LED と VD6 ダイオード間の電圧降下により、デジタル蛍光ディスプレイのカソードに負のバイアスが生じます。 電圧レギュレータはトランジスタ VT4 と VT5 に組み込まれています。 彼の作品の特徴は [3] で詳しく説明されています。 VD8 ダイオードは、マイクロ回路が高周波数で動作するときの消費電流を若干減らすために、D1 および D2 マイクロ回路の電源電圧を公称 (9,0 V) に下げる働きをします。

構造と詳細

デバイスの詳細は、ガラス繊維箔製の 14 枚のプリント基板 (上下) に配置され、高さ 29 mm の金属またはプラスチックのラックで固定されています。 トランス側のポストと電源スイッチ取り付け用のポストの長さは、それぞれ 20 mm と 8 mm です。 全てMZ雌ネジ付きです。 それらの外径はXNUMX mm以下です。

上部ボード上の、印刷されたトラックの位置は図に示されています。 図 5、a、K176IE4 マイクロ回路、IV-3 デジタル インジケータ、測定されたコンデンサを接続するための 5 つの小型ワニ口クリップ、および入力保護素子があります (図 3、b)。 IV-XNUMXA インジケーターを使用することもできますが、結論の番号付けが異なることを考慮する必要があります。

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底板 (図 6) には、電源の要素を含む残りの部品が配置されています。 依存固定のボタン P2K は、測定限界のスイッチとして使用されます。 他のタイプのスイッチも機能しますが、その場合は PCB を変更する必要があります。 小型 ZP2N スイッチまたはスライド スイッチを使用する場合は、スイッチング方式と同様に、常閉接点 SB2.2 に接続された接点 SB3.2 と SB1.2 の共通点が端子 13 に直接接続されます。 DD1.3。 このリミットスイッチング方式では、コンデンサ C9 が除外されます。

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デバイスの設計を変更する場合、「pF」制限では、周波数 2 MHz のクロック ジェネレータのパルスがデバイスの入力への取り付けの静電容量を通過し、小さな静電容量の測定精度が低下する可能性があります。 したがって、入力回路の導体はできるだけ短く、クロック ジェネレータの出力回路から離して配置する必要があります。

入力回路のスクリーニングも有効です。 スクリーンは、寸法 25x25 mm の正方形の錫メッキ シートの形で作られ、電気テープで接着され、共通のワイヤに接続された P2K スイッチのキャリア バーにしっかりとはんだ付けされるため、DD1 チップの上にあり、入力回路を天板上に配置。 要素 DD13 の端子 1.3 とスイッチとの接続は、スクリーンの上に敷設された細い取り付けワイヤから行うのが最適です。

固定抵抗器は、MLT-0,125 または MLT-0,25 のタイプが適しています。 トリマー抵抗器 R1、R3、および R5 はマルチターン、タイプ SP5-2、SP5-3 または SPZ-39 です。 トリマー抵抗器 R11 - 小型、タイプ SPZ-38a または SPZ-19a。 コンデンサ C3 - 負の TKE とマーキング M1500 または極端な場合は M750 のセラミック。 コンデンサ C1 と C2 は熱的に安定している必要があります。C1 - P100、PZZ、MPO、MZZ - M150、C2 - K73-16、K73-17。 コンデンサC7は、導体のピッチ1mmで10回巻かれています - 抵抗器R13の出力は、スイッチ付き端子1.3 DDXNUMXを接続する絶縁ワイヤに巻かれています。 出力の残りの先端は、デバイスの最終調整に役立つ可能性があるため、切り取らないことをお勧めします。

コンデンサ C13 は、0,25 V で 500 uF の 73 つの MBM コンデンサを直列に接続して構成されています。 少なくとも 16 V の電圧には K73-17 または K630-0,1 コンデンサも適しています。より経済的な IV-ZA インジケータを使用する場合は、1000 V あたり 13 μF の MBM コンデンサを 14 つ取り付けることができます。容量 C4 を正しく選択すると、デバイスの入力が「uF」の制限で閉じられている場合、整流器出力の電圧は XNUMX V 未満であってはなりません。 [XNUMX] が推奨する他のタイプのコンデンサも機能します。

キーボード電源スイッチ、タイプ PT5-1。 ラック用の穴のあるプレートに取り付けられたスライド スイッチ PD1 またはトグル スイッチ MT1 も適しています。

装置の本体は、図のように厚さ 2 ~ 4 mm のプラスチック部品でできています。 7。

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ケースの底部には、少なくとも3 mmの厚さのプラスチックを使用することをお勧めします。 この部品は、MZ がラックに固定されたプリント基板のブロックに「埋め込まれた」2 本のネジで固定されています。 下部ボードの部品の端部がケースの下部に接触しないように、高さ XNUMX mm のプラスチックワッシャー XNUMX つがケースの内側に接着されています。 スイッチキーの下の切り欠きを覆うプレートは、ケースが完全に組み立てられ、ケースのトップカバーが固定された後、最後にケースの底部に接着されます。 側壁に接着され、前に置いて「ワニ」の下部で左側に固定され、右側はXNUMX本のネジで支柱に固定されます。

ワニ口クリップを開くには、押しボタン スイッチ KM1 - 1 または KM2 - 1 から切り出したボタンを使用しました。ボタンは、直径 4 ~ 5 mm のリベット 7 つから自分で作成できます。 これらは、M9 雄ネジが付いた高さ 8 ~ XNUMX mm のガイド ブッシュの上部に取り付けられており、脱落しないようにわずかにフレア状になっています。 ブッシュはトップカバーにナットで固定されています。

ケース上部のインジケーター窓は緑色の有機ガラスで覆われており、インジケーターガラス球の眩しさを軽減します。 コントロールの近くに必要な刻印は、良質の紙に書くか、プリンターで印刷してモーメントまたは PVA 接着剤で本体に貼り付けるとよいでしょう。 碑文が消えたり汚れたりするのを防ぐために、紙の表側をあらかじめラミネート加工するか、透明なワニスの薄い層で覆う必要があります。

インストール

プリント基板をエッチングして保護ワニスや塗料の残りを取り除いた後、プリントされたトラックを目の細かいサンドペーパーで軽く掃除し、アルコールに浸したナプキンで拭き、アルコールロジンワニス(フラックス)を塗布する必要があります。 ワニスが乾いたら、取り付けを続行できます。

電源トランスから始めて、整流器と安定器のすべての部品を取り付けることをお勧めします。 コンデンサ C13 と抵抗 R17 のケースは、「キャンブリック」と電気テープの助けを借りて完全に絶縁され、単一のアセンブリに取り付けられ、ジャンパ J14 と J15 で基板に固定されます。

電源コードの端、コンデンサ C13 と変圧器からの延長端はスイッチの終端にはんだ付けされ、その後スイッチ SA1 は基板に固定されます。 SA1 の結論として、電源コードの断線には、0,1 A の小さなヒューズをはんだ付けできます。コンデンサ C13 を囲むすべてのラックはプラスチック製であり、金属製のラックは絶縁されている必要があります。 コンデンサ C13 と抵抗 R17 の端子の裸の領域はすべて、ホットメルト接着剤または他の絶縁化合物で充填することが望ましいです。

このようにネットワーク回路を完全に分離し、ネットワークに接続された印刷導体がないことにより、将来的には静電容量計の測定、調整、調整を非常に安全に実行できるようになります。

電源の設置が完了したら、電源を確認する必要があります。 これを行うには、負荷相当物 (抵抗値 9,6 ~ 1 オームの MLT-470 抵抗器) を +510 V スタビライザー出力に一時的に接続し、出力電圧をチェックします。 必要に応じて、ツェナー ダイオード VD7 を選択することで、スタビライザの出力電圧を調整できます。 このスタビライザーの事前チェックにより、初めて電源を入れたときにデバイスが損傷する可能性が軽減されます。 電源の確認が終わったら、邪魔にならないように電源コードの半田付けを一旦外し、ジャンパーに注意しながら残りの部品を取り付けていきます。 上部ボードと下部ボード間のフレキシブル ジャンパーを含め、合計 37 個あります。

ジャンパ J1、J9、J10、J24 ~ J30 は、無線要素を取り付ける前に取り付けられます。 ジャンパ J11 ~ J23 は対応する部品を固定し、設置時に取り付けられます。 ジャンパ J2 ~ J5 は、スイッチ SB1 ~ SB3 と DD1 チップを取り付けた後に取り付けられます。 最後に、両方の基板にすべての要素の取り付けが完了したら、長さ約 25 mm の基板間のフレキシブル接続ジャンパを上部基板にはんだ付けします。 ボードはラックで固定され、ジャンパーの自由端は底部ボードにはんだ付けされます。 デバイスのセットアップ時に、ジャンパ R9 - VD1 を長くすることができるため、ボードを開くのに便利です。 ただし、最終調整の前に、最小限に短縮する必要があります。

ワニ口クリップの後端、特にスイッチ SB1 ~ SB3 のピンは、基板に取り付ける前に慎重に錫メッキする必要があります。 エレメント C9 と R14 は、スイッチ SB1 ~ SB3 を取り付け、上部端子を 1,5 mm に短くして取り付けます。 実装されたコンポーネントは、基板から 12 mm を超えて盛り上がらないようにしてください。

取り付けが完了したら、基板上のすべての部品の下部端子を 1,5 mm に短くします (細かいノッチのあるヤスリでわずかにトリミングできます)。 配給場所は、アルコールで湿らせたブラシで汚れを取り除き、再度純アルコールロジンワニスを塗布する必要があります。

確認と調整

デバイスの設置が回路図に準拠していることを確認した後、電源回路で短絡が発生していないことを確認する必要があります。 これで、電源をオンにして、C14 の電圧、スタビライザーの出力電圧 +9,6 V および +9,0 V、およびグロー電圧 (0,75 ... 0,8 V) をチェックできます。 すべてが正常でインジケーターが点灯している場合は、静電容量計の個々のコンポーネントが正しく動作していることを確認する必要があります。

GTI 出力 (ピン 10 DD1.1) は、「pF」ボタンを押すと 1,8 ~ 2,0 MHz、120 ~ 130 kHz - 「nF」、1,4 ~ 1,6 kHz - の周波数を持つ方形パルスを持つ必要があります。 「uF」。 これは、校正済みスイープまたは周波数カウンターを備えたオシロスコープを使用して検証できます。

次に、82 ... 100 pF の容量を持つコンデンサをデバイスの入力に接続し、「pF」ボタンを押して、DD1.3 要素とトランジスタ VT1、VT2 上の GUI マルチバイブレータの動作をチェックします。 。 マルチバイブレータの出力 (ピン 11 DD1.3) には、クロック パルスの周期の約 100 倍の周期を持つ方形パルスがあるはずです。 このマルチバイブレータも同様に「nF」と「μF」の範囲内で動作確認を行っております。 これを行うには、100 nF と 100 μF の静電容量を持つコンデンサがデバイスの入力に接続されます。

その後、要素 DD1.2 に組み込まれた測定サイクルのジェネレーターの動作を確信します。 このジェネレーターの出力には、周期 0,8 ... 1,0 秒のパルスが含まれている必要があります。 同じ周波数(対応する静電容量が接続されている場合は「pF」と「nF」の制限内)で、要素 DD2.1 と DD2.2 のノードが制御パルスを生成します。これは、入力 6 で確認できます。オシロスコープまたはロジックプローブを使用した DD1.4 エレメント。 要素 DD4 のピン 1.4 では、制御パルスの時点でパルスのバーストが現れるはずです。 「μF」の制限では、制御パルスの周期は数十秒に達する可能性があります。

同様に、スタンバイ モードのオシロスコープを使用するか、ロジック プローブを使用すると、VT3 トランジスタのコレクタでのリセット パルスの生成を確認できます。

カウンタの動作をインジケータで確認するには、ロジカルパルセータ[5]を使用すると便利です。 静電容量計が正しく動作していることを示す外部の兆候は次のとおりです。コンデンサが入力に接続されていない場合、安定したゼロ読み取り値が「nF」および「μF」の限界で表示されます。 「pF」の限界では、入力端子を手で軽くタッチすると、数十ピコファラッドの測定値が表示されます。

機器のセットアップ

デバイスをセットアップするには、少なくとも 0,5 ... 1,0% の精度を持つ一連のコンデンサ、または同等の精度を持つ別の静電容量計が必要です。

まず、リセット パルス幅が調整され、自由な入力端子 (入力回路の容量補償) で「pF」制限でデバイスの読み取り値がゼロになります。 これを行うには、数ピコファラッドが示されるまで同調抵抗器 R11 を極端な位置の 2000 つに回転させます。 次に、測定値がゼロになるまで反対方向にゆっくりと回転します。 次に、約 1 pF の容量を持つコンデンサがデバイスの入力に接続され、トリマ抵抗器 RXNUMX を使用して正しい読み取り値が設定されます。

次に、小さな静電容量 (1 ~ 3 pF) の測定が正確であることを確認し、必要に応じてゼロ読み取り値を再度調整する必要があります。 次に、10 ~ 100 pF の容量のコンデンサをデバイスに接続したときのデバイスの読み取り値の直線性がチェックされます。

通常、C7R10 チェーンがない場合、そのような容量を測定するときのデバイスの読み取り値は 1 ~ 2 pF 過大評価されます。 チェーンを含めることにより、指定された範囲内の機器の読み取り値の非直線性を部分的に排除できます。 測定値が高すぎる場合は、出力 7 DD10 からスイッチ SB13 までのジャンパ上のワイヤ出力 R1.3 のターンをピンセットで巻いて、コンデンサ C1.2 の静電容量を増やす必要があります。 測定値が低すぎる場合は、ワイヤーを少し巻き戻す必要があります。

一般に、C7R10 チェーンの定格は、「pF」制限におけるクロック パルスの周波数に依存します。 GTI 周波数が 2,5 ... 2,8 MHz に増加すると、定格 R10 - 2 MΩ、C7 - 1,5 pF のチェーンが最適になる可能性があります。 他の限界では、読み取り値の非直線性は無視できるほど小さく、補正は必要ありません。

「nF」および「uF」制限の設定は、約 2000 nF (2 uF) および 2000 uF の容量を持つコンデンサを接続し、トリミング抵抗 R3 および R5 を使用してメーターの読み取り値を対応して調整することになります。

デバイスの動作中に抵抗器 R1、R3、R5 を調整する必要がないため、調整のためにケースに穴を開ける必要はありません。 トップカバーをかぶせた後、自作の金属ボタン(リターンスプリングなし)を使用して「ワニ」を開ける場合、カウンタのゼロ値を修正する必要があるため、抵抗R11を調整するための穴が設けられています。

近代化

デバイスに電力を供給するには、図の回路に従って電圧コンバーターを備えた 316 つの要素 8 を使用できます。 XNUMX.

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パルス幅安定化機能を備えたこの電圧コンバータ [6] は、適切に製造および構成されている場合、2,0 ~ 3,2 V の電源電圧範囲で適切に動作し、+9,6 V (18 mA) の電圧と加熱用のパルス電圧を維持します。 (実効値 0,75 ~ 0,8 V、電流 160 ~ 180 mA)を十分な精度で出力できます。 ただし、それを繰り返すと、正確に指定されたパラメータでパルストランスを製造し、トランジスタを選択する複雑さにより、調整の問題が発生する可能性があります。

供給電圧の範囲を広げ、設定の重要性を下げるには、追加のスタビライザー (図 3 の VT4、VT8) を使用することをお勧めします。 この場合、コンバータの出力電圧を+11,5 ... 12 Vに上げる必要があります。出力電圧はツェナーダイオードVD1の安定化電圧に依存します。 コンバータの電源電圧は、同時に加熱回路に負のバイアスを生成する働きをします。

コンバータの回路図は、試作機 [6] の回路と主に定格と素子の種類のみが異なります。 電流変換比が 1 ~ 203 のトランジスタ VT30 KT60B は、任意の文字インデックスの KT361 に置き換えることができます。 電流伝達率が 2 ~ 25 のトランジスタ VT80 は、KT630A シリーズを使用することをお勧めしますが、任意の文字インデックスを備えた KT815、KT608 を使用することもできます。

トランス T1 はフェライト リング K16x10x4,5 M1000NM に巻かれています。 リングの鋭い端をエメリーバーでわずかに鈍くしてから、細い絶縁テープまたはフィルムを1層に巻きます。 巻き線はリングの円周に沿って等間隔に配置されます。 巻線 W55 には、PELSHO 0,22 ~ 0,27 ワイヤが 2 巻、W19 - PELSHO 0,1 ~ 0,22 が 3 巻、W6 - PEL または PELSHO 0,27 ~ 0,41 が XNUMX 巻含まれています。 より透磁率の高いフェライトコアやW型など他のサイズのフェライトコアも使用できますが、その場合は巻き数を再計算する必要があります。

組み立てるときは、巻線 W1 と W2 の端子の正しい接続に注意する必要があります。 電源投入時に出力電圧が無い場合、または出力電圧が 11,5 V 以下の場合は、トリミング抵抗 R2 を使用してモードを選択する必要があります。 これで問題が解決しない場合は、抵抗 R3 を短絡し (一部のタイプのトランジスタを使用する場合、高周波での自己励起を排除するために役立ちます)、抵抗 R2 を使用してモードを再度選択してみてください。

コンバータは、定格負荷 (出力 + 3,2 V でそれぞれ 2,0 オームと 750 オーム、5 V) で電源電圧が 12 V から 0,75 V に変化したときに、+12 V 出力の電圧が変化しない場合に構成されていると見なされます。 10,5 .2 V を下回る場合は、別のタイプのトランジスタ VT3,2 またはパルストランスの巻数を選択する必要があります。 電源電圧が2,0 Vから120 Vに低下すると、コンバータの電源電流は増加し、155 ... 30 mAの範囲になり、パルス繰り返し周期は60 ... XNUMX μs以内で変化します。

トランジスタ VT5 のノードは、バッテリーの放電を制御するために機能します。 スタビライザーの出力電圧が公称値に対して 70 ~ 100 mV 低下すると、VT5 が開き、すべてのデジタル インジケーターの小数部分が点灯します。 このように電源電圧が低下しても、追加誤差は 1% を超えません。 バッテリ放電インジケータのしきい値は、抵抗 R7 によって設定されます。

バッテリーコンパートメントを含むコンバーターの寸法は主電源の寸法を超えず、316 個の要素を備えたコンパートメントにアクセスするために簡単に取り外し可能なカバーを提供することのみが必要です。

おそらく、このデバイスの最も重大な欠点は、「pF」制限での温度誤差が増加し、0,25℃あたり最大 1% に達することです。 他の制限では、適切な TKE を備えたコンデンサ C1 および C2 を選択することで簡単に補償できます。 「pF」制限では、GTI 周波数 (約 2 MHz) が制限に近いため、RC 値の小さなタイミング回路を使用する必要があります。 この場合、著者によれば、入力容量の不安定性と、K1.1TL561マイクロ回路のDD1素子のCMOSトランジスタの出力抵抗の温度依存性の影響が増幅されます。 この影響を軽減するには、従来の抵抗と負の TCR サーミスタの並列または直列チェーンを抵抗 R6 として使用してみてください。 これらの抵抗の抵抗比は、特定の TCR 値によって異なります。

一部の静電容量の測定精度を向上させるには、追加のカウンタ除算器を 10 で使用し、GUI の出力で最下位桁の前に小数点を付けて設定することをお勧めします。 この場合、同期現象により、「pF」制限におけるデバイスの入力における GTI からの重大なインパルス ノイズが発生し、特別な手段を使用しない限り望ましい結果が得られないことを考慮する必要があります。 これらのノイズのレベルは、少なくとも 1 MΩ の入力インピーダンスを持つ 10/10 分周器を備えたオシロスコープをデバイスの入力に接続することで簡単に測定できます。

文学

  1. 正確なデジタル静電容量計。 - ラジオ テレビ エレクトロニクス、1987 年、No. 11、p. 37.
  2. Andreev V. 発光インジケーターの明るさを増加します。 - アマチュア無線、1996 年、第 4 号、p. 25.
  3. アンドレーエフ V. 経済的な安定剤。 - ラジオ、1998 年、第 6 号、p. 57-60; No.7、p. 50、51; No.8、p. 60、61。
  4. Trifonov A.バラストコンデンサの選択。 - ラジオ、1999 年、第 4 号、p. 44.
  5. Andreev V. パルセーターを備えたユニバーサルロジックプローブ。 - アマチュア無線、1999 年、第 12 号、p. 29.
  6. Votintsev N. SHI 安定化機能付き電圧コンバータ。 - ラジオ、1985 年、第 10 号、p. 27.

著者: V.アンドレーエフ

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現代の科学技術は急速に発展しており、日々新しい手法や技術が登場し、さまざまな分野で新たな可能性を切り開いています。そのような革新の 1 つは、ドイツの科学者による光信号を制御する新しい方法の開発であり、これはフォトニクス分野での大きな進歩につながる可能性があります。最近の研究により、ドイツの科学者は石英ガラス導波管内に調整可能な波長板を作成することができました。液晶層の使用に基づくこの方法により、導波路を通過する光の偏光を効果的に変化させることができる。この技術的進歩により、大量のデータを処理できるコンパクトで効率的なフォトニックデバイスの開発に新たな展望が開かれます。新しい方法によって提供される偏光の電気光学制御は、新しいクラスの集積フォトニックデバイスの基礎を提供する可能性があります。これにより、次のような大きな機会が開かれます ... >>

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