キャパシタンスおよびインダクタンスメーター。スキーム、説明

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静電容量とインダクタンスの計。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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提案されたポインタメーターを使用すると、アマチュア無線の現場で遭遇するほとんどのインダクタとコンデンサのパラメータを決定できます。このデバイスは、要素のパラメータの測定に加えて、XNUMX 日分割の固定周波数発生器や、無線工学測定器のラベル発生器としても使用できます。

提案された静電容量およびインダクタンスのメーターは、製造の単純さと労働力の低さによって特徴付けられます。測定範囲は 100 日を 10 つのサブ範囲に分割し、コンデンサの容量制限は 10 pF ～ 1 μF、インダクタのインダクタンスは 100 μH ～ 10 H です。測定された静電容量、インダクタンスの最小値、および25 pFおよびXNUMX μHの制限におけるパラメータの測定精度は、要素のリード線を接続するための端子またはソケットの建設静電容量によって決定されます。残りのサブレンジでは、測定誤差は主にポインタ測定ヘッドの精度クラスによって決まります。デバイスの消費電流は XNUMX mA を超えません。

このデバイスの動作原理は、コンデンサの静電容量の放電電流とインダクタンスの自己誘導のEMFの平均値を測定することに基づいています。メーターの概略図を図に示します。図１に示すように、水晶周波数安定化機能を備えた要素DD1、DD1.5上のマスター発振器、マイクロ回路DD1.6～DD2上の一連の分周器、およびバッファインバータDD6～DD1.1で構成されます。抵抗 R1.4 はインバータの出力電流を制限します。静電容量を測定する場合は素子 VD4、VD7、R8、C6 の回路が使用され、インダクタンスを測定する場合は回路 VD4、R6、R5、C6 が使用されます。ダイオード VD4 は PA9 微小電流計を過負荷から保護します。コンデンサ C1 の静電容量は、クロック周波数が最小となる 4 Hz の最大測定限界での針のジッターを低減するために、比較的大きく選択されます。

米。 1（クリックで拡大）

この機器は、合計偏向電流が 100 μA の測定ヘッドを使用します。より感度の高いもの（50 μA）を適用すると、この場合、測定限界を 2 分の 339 に下げることができます。 ALS314A 1 セグメント LED インジケータは、測定パラメータのインジケータとして使用されますが、ALS24A インジケータで置き換えることができます。周波数 3 MHz の水晶振動子の代わりに、静電容量 4 pF のマイカまたはセラミックコンデンサをオンにすることもできますが、この場合、測定誤差は 20 ～ 18% 増加します。 D507 ダイオードを D156 または GD147 ダイオードに、KS168A ツェナーダイオードを KS1A、KS4A ツェナーダイオードに置き換えることができます。シリコンダイオード VD9 ～ VD50、VD1 には最大電流が少なくとも 315 mA のものを使用でき、トランジスタ VT815 には KT3、KT10 タイプのいずれかを使用できます。コンデンサ C17 - セラミック K5-20a または KM-XNUMX。すべての要素の値とクォーツの周波数は XNUMX% 異なる場合があります。
厚さ1,5 mmの箔でコーティングされたグラスファイバー上に作られたプリント回路基板の図を図に示します。 2.

静電容量およびインダクタンスメータ
図。 2

デバイスのセットアップは静電容量測定モードで開始されます。図に従ってSB1を上の位置に切り替え、レンジスイッチSA1を測定限界の1000pFに対応する位置に設定します。１０００ｐＦの容量を有する例示的なコンデンサを端子ＸＳ１、ＸＳ２に接続することによって、トリミング抵抗器Ｒ６のエンジンは、ＰＡ１微小電流計の指針が目盛の最終目盛りに設定される位置にもたらされる。次に、スイッチSB1000をインダクタンス測定モードに切り替え、スイッチSA1の同じ位置で端子に2μHのインダクタを接続し、同調抵抗R6を用いて同様の校正を実行します。

当然のことながら、機器の校正の精度は、使用される基準要素の精度によって決まります。デバイスヘッドの矢印の急激なオーバーシュートを避けるために、より大きな測定限界からデバイスを使用して要素のパラメータの測定を開始することをお勧めします。メーターに電力を供給するには、10 ～ 15 V の直流電圧、または負荷電流が少なくとも 40 ～ 50 mA の別のデバイスの電源トランスの適切な巻線からの交流電圧を使用できます。別個の変圧器の電力は少なくとも 1 W である必要があります。デバイスが 9 V の電圧の電池またはガルバニ電池によって電力供給されている場合、1 つの端子 (ソケット) を接続して電源電圧整流器、インジケータ HG1、およびスイッチ SB1 のダイオードを排除することで、簡素化され、より経済的になります。コンセプトに示されているポイント 2、3、1 からデバイスのフロントパネルを取り外します。静電容量を測定する場合はコンデンサを端子 2 と 1 に接続し、インダクタンスを測定する場合はコイルを端子 3 と XNUMX に接続します。

ポインターインジケーターを備えた LC メーターの精度は、スケールのセクションにある程度依存するため、マスターオシレーターの周波数を 2 分周、4 分周、または同様の変更で切り替え可能な分周器を導入する必要があります (バージョンの場合)。水晶振動子なし）を回路に組み込むことにより、指示装置の寸法と精度クラスの要件を軽減することができます。

著者: E. Terentiev、Naberezhnye Chelny、タタールスタン

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