Thực đơn
trang chủKỹ thuật

Máy đo điện dung kỹ thuật số. Máy đo điện dung tụ điện DIY. Mô tả và cấu hình thiết bị Thuật toán đo điện dung của tụ điện trên AVR

Máy đo điện dung này có thể đo điện dung của tụ điện với độ phân giải 1 pF ở mức thấp nhất của dải. Điện dung đo được tối đa là 10000 µF. Độ chính xác thực tế chưa được biết, nhưng sai số tuyến tính nằm trong khoảng tối đa là 0,5% và thường nhỏ hơn 0,1% (thu được bằng cách đo một số tụ điện được mắc song song). Khó khăn lớn nhất nảy sinh khi đo các tụ điện điện phân có công suất lớn.

Máy đo điện dung hoạt động ở chế độ tự động chọn giới hạn đo hoặc ở dải điện dung dưới hoặc trên cưỡng bức. Thiết bị có hai giới hạn đo khác nhau, thực hiện hai phép đo cho cùng một tụ điện. Điều này giúp có thể kiểm tra độ chính xác của phép đo và tìm hiểu xem bộ phận được đo có thực sự là tụ điện hay không. Với phương pháp này, chất điện phân thể hiện tính phi tuyến đặc trưng của chúng, cho ra các giá trị khác nhau ở các giới hạn đo khác nhau.

Máy đo điện dung có một hệ thống menu, trong số những thứ khác, cho phép bạn hiệu chỉnh giá trị 0 và điện dung 1 µF. Hiệu chuẩn được lưu trữ trong EEPROM.

Một trong những con chip nhỏ nhất, Atmega8, đã được chọn cho dự án. Mạch được cấp nguồn bằng pin 9V thông qua bộ điều chỉnh tuyến tính 7805.

Thiết bị có thể hoạt động ở ba chế độ: đo ở dải dưới, ở dải trên và ở chế độ phóng điện. Các chế độ này được xác định bởi trạng thái của các chân điều khiển PD5 và PD6. Trong quá trình xả, PD6 có nhật ký. 0 và tụ được phóng điện qua điện trở R7 (220 Ohm). Ở dải đo trên, PD5 có nhật ký. 1, sạc tụ điện qua R8 (1,8K) và PD6 ở trạng thái Z để cho phép bộ so sánh tương tự so sánh điện áp. Ở phạm vi đo thấp hơn, PD5 cũng ở trạng thái Z và tụ điện chỉ được sạc qua R6 (1,8MΩ).

Bất kỳ màn hình ký tự 16x2 nào trên bộ điều khiển HD44780 đều có thể được sử dụng làm chỉ báo. Bố trí đầu nối màn hình được hiển thị trong hình này:

Thiết bị được lắp ráp trên một bảng mạch và được đặt trong một hộp nhựa hình chữ nhật đơn giản. Vỏ vỏ có các lỗ khoét cho đèn báo, nút và đèn LED, được cố định bằng keo nóng chảy:

Chương trình đo điện dung

Thiết bị có thể sử dụng bộ điều khiển gia đình atmega8 và atmega48/88/168. Khi thay thế bộ điều khiển trong chương trình, bạn cần thay đổi dòng chịu trách nhiệm về cấu hình bộ hẹn giờ của bộ điều khiển cụ thể.

Đây là một máy đo điện dung đơn giản. Có một số phương pháp đo điện dung, ví dụ như sử dụng cầu điện trở hoặc đo độ lệch của kim từ. Gần đây, các máy đo điện dung điển hình đo điện dung và một số đặc tính bổ sung bằng cách đo vectơ dòng điện bằng cách đặt một điện áp xoay chiều vào điện dung đo được. Một số máy đo điện dung đơn giản sử dụng phương pháp tích phân, đo đáp ứng nhất thời ngắn hạn của mạch RC. Có những bộ dụng cụ làm sẵn để lắp ráp máy đo điện dung thực hiện phương pháp này.

Dự án này sử dụng phương pháp tích hợp. Ưu điểm của phương pháp này là có thể dễ dàng thu được kết quả ngay lập tức ở dạng kỹ thuật số, vì phương pháp này dựa trên việc đo các khoảng thời gian, không cần mạch analog chính xác, máy đo có thể dễ dàng hiệu chỉnh bằng vi điều khiển. Vì vậy, phương pháp tích phân là phù hợp nhất đối với máy đo điện dung được chế tạo bằng tay.

Quá trình chuyển tiếp

Hiện tượng xảy ra cho đến khi trạng thái của mạch ổn định sau khi thay đổi trạng thái được gọi là quá trình nhất thời. Quá trình nhất thời là một trong những hiện tượng cơ bản trong mạch xung. Khi công tắc ở Hình 1a mở ra, tụ điện C sẽ tích điện qua điện trở R và điện áp Vc sẽ thay đổi như ở Hình 1b. Để thay đổi trạng thái của mạch điện trên hình 1a cũng có thể thay đổi emf E, thay vì sử dụng công tắc thì 2 phương pháp sẽ tương đương nhau. Sự phụ thuộc của điện áp Vc vào thời gian t được biểu thị bằng công thức.

(1)

Thứ nguyên của các đại lượng: t - giây, R - Ohms, C - Farad, số - e, xấp xỉ 2,72. khi điện áp Vc đạt đến một giá trị nhất định Vc1 thì thời gian t1 có thể được biểu thị bằng công thức:

(2)

Điều này có nghĩa là thời gian t1 tỷ lệ thuận với C. Do đó, công suất có thể được tính từ thời gian sạc và các thông số cố định khác.

Phần cứng

Để đo thời gian sạc, bạn chỉ cần một bộ so sánh điện áp, bộ đếm và một số logic kết nối. Tuy nhiên, bộ vi điều khiển (AT90S2313) được sử dụng trong dự án này giúp thực hiện việc này dễ dàng hơn. Lúc đầu, tôi nghĩ rằng bộ so sánh tương tự trong bộ điều khiển AVR là vô dụng, nhưng tôi phát hiện ra rằng tín hiệu từ đầu ra của bộ so sánh có thể được áp dụng cho đầu vào của flip-flop TC1. Đây là một cơ hội tuyệt vời cho trường hợp của chúng tôi.

Mạch tích hợp có thể được đơn giản hóa như thể hiện trong sơ đồ thiết bị. Điện áp tham chiếu được tạo ra bởi một bộ chia điện trở. Thoạt nhìn, có vẻ như việc sử dụng bộ chia khiến kết quả không ổn định trước những thay đổi của điện áp nguồn, nhưng thời gian sạc không phụ thuộc vào điện áp nguồn. Sử dụng công thức (2), bạn có thể thấy rằng điện áp nói chung có thể được thay thế bằng tham số Vc1/E, tham số này chỉ phụ thuộc vào tỷ số giữa các điện trở của bộ chia. Ưu điểm này được khai thác bởi IC định thời NE555. Tất nhiên, điện áp nguồn phải ổn định trong quá trình đo.

Do các nguyên tắc cơ bản, chỉ có thể sử dụng một điện áp tham chiếu khi đo điện dung. Tuy nhiên, việc sử dụng điện áp đầu vào gần bằng 0 sẽ có vấn đề vì những lý do sau.

  • Điện áp sẽ không bao giờ giảm xuống 0 volt.Điện áp trên tụ không thể giảm xuống 0 volt. Cần có thời gian để xả tụ điện xuống mức điện áp đủ thấp để cho phép đo. Điều này sẽ làm tăng khoảng thời gian đo. Sự sụt giảm điện áp trên công tắc phóng điện cũng sẽ làm tăng hiệu ứng này.
  • Có một khoảng thời gian từ khi bắt đầu sạc đến khi bắt đầu hẹn giờ.Điều này có thể gây ra sai số đo. Điều này có thể được bỏ qua trên AVR vì chúng chỉ yêu cầu một chu kỳ xung nhịp để thực hiện việc này. Trên các bộ điều khiển khác, bạn có thể cần giải quyết vấn đề này.
  • Dòng điện rò rỉ trong mạch analog. Theo thông số kỹ thuật của AVR, dòng rò ở đầu vào analog tăng khi điện áp trên chúng gần bằng 0. Điều này có thể gây ra sai số đo.

Để tránh sử dụng điện áp gần bằng 0, hai điện áp tham chiếu Vc1(0,17 Vcc) và Vc2(0,5 Vcc) được sử dụng và đo sự chênh lệch trong khoảng thời gian t2-t1 (0,5RC). Điều này tránh được các vấn đề trên và độ trễ của bộ so sánh cũng được bù đắp. Bảng mạch của thiết bị phải được giữ sạch sẽ để giảm thiểu hiện tượng rò rỉ dòng điện trên bề mặt.

Điện áp cung cấp được tạo ra bởi một bộ chuyển đổi chạy bằng pin 1,5 volt. Nguồn điện chính không được áp dụng cho mạch đo, mặc dù về hình thức, có vẻ như mạch không chịu sự dao động điện áp vì hai bộ lọc được sử dụng trong mạch điện . Tôi khuyên bạn nên sử dụng pin 9 volt với bộ ổn định 5 volt 78L05 thay vào đó, và không tắt chức năng BOD, nếu không bạn sẽ bị hỏng dữ liệu trong bộ nhớ bất biến của bộ điều khiển.

Tốt nghiệp

Để hiệu chỉnh phạm vi thấp: Trước hết, đặt 0 bằng nút SW1. Sau đó kết nối tụ điện chính xác 1nF, chân ngắn mạch số 1 và số 3 của P1 và nhấn nút SW1.

Để hiệu chỉnh dải cao: nối một tụ điện chính xác có công suất 100 nF, đóng chân số 4 và số 6 của đầu nối P1, nhấn nút SW1.

“E4” khi được bật có nghĩa là giá trị hiệu chuẩn trong bộ nhớ ổn định bị hỏng. Thông báo này sẽ không bao giờ được hiển thị nếu việc hiệu chuẩn đã được thực hiện. Đối với cài đặt số 0, giá trị này không được ghi vào bộ nhớ cố định và phải được đặt lại mỗi lần bật và trước mỗi lần đo.

Cách sử dụng

Tự động chuyển đổi phạm vi

Quá trình đo bắt đầu trong khoảng thời gian 500 mili giây kể từ thời điểm điện dung đo được kết nối. Phép đo bắt đầu từ phạm vi thấp hơn (3,3 mOhm). Nếu điện áp tụ điện không đạt 0,5 Vcc trong vòng 130 mili giây (>57 nF), tụ điện sẽ phóng điện và phép đo sẽ bắt đầu lại ở dải cao (3,3 kOhm). Nếu điện áp tụ không đạt 0,5 Vcc trong vòng 1 giây (>440 µF), phép đo sẽ bị hủy và thông báo “E2” được hiển thị. Trong trường hợp đo giá trị thời gian hợp lệ, điện dung sẽ được tính toán và hiển thị. Giá trị dung lượng được hiển thị sao cho chỉ có ba chữ số đầu tiên từ bên trái được hiển thị trên màn hình. Điều này sẽ tự động chọn hai phạm vi đo và ba phạm vi hiển thị.

Có nhiều loại tụ điện được sử dụng trong mạch điện. Trước hết, chúng khác nhau về năng lực. Để xác định thông số này, các máy đo đặc biệt được sử dụng. Những thiết bị này có thể được sản xuất với các địa chỉ liên lạc khác nhau. Sửa đổi hiện đại được phân biệt bởi độ chính xác đo cao. Để tự tay chế tạo một máy đo điện dung tụ điện đơn giản, bạn cần làm quen với các bộ phận chính của thiết bị.

Máy đo hoạt động như thế nào?

Việc sửa đổi tiêu chuẩn bao gồm một mô-đun với bộ mở rộng. Dữ liệu được hiển thị trên màn hình. Một số sửa đổi hoạt động trên cơ sở một bóng bán dẫn rơle. Nó có khả năng hoạt động ở các tần số khác nhau. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là việc sửa đổi này không phù hợp với nhiều loại tụ điện.

Thiết bị có độ chính xác thấp

Bạn có thể tự tay tạo một máy đo điện dung ESR có độ chính xác thấp bằng cách sử dụng mô-đun bộ chuyển đổi. Tuy nhiên, bộ mở rộng được sử dụng đầu tiên. Sẽ tốt hơn nếu chọn các điểm tiếp xúc cho nó bằng hai chất bán dẫn. Với điện áp đầu ra là 5 V, dòng điện không được quá 2 A. Bộ lọc được sử dụng để bảo vệ đồng hồ đo khỏi hỏng hóc. Việc điều chỉnh phải được thực hiện ở tần số 50 Hz. Trong trường hợp này, người kiểm tra phải thể hiện điện trở không cao hơn 50 Ohms. Một số người gặp vấn đề với độ dẫn âm cực. Trong trường hợp này, mô-đun nên được thay thế.

Mô tả các mô hình có độ chính xác cao

Khi chế tạo máy đo điện dung tụ điện bằng tay của chính bạn, việc tính toán độ chính xác phải được thực hiện dựa trên bộ giãn nở tuyến tính. Chỉ báo quá tải của việc sửa đổi phụ thuộc vào độ dẫn điện của mô-đun. Nhiều chuyên gia khuyên nên chọn bóng bán dẫn lưỡng cực cho mô hình. Trước hết, nó có thể hoạt động mà không mất nhiệt. Điều đáng chú ý là các phần tử được trình bày hiếm khi quá nóng. Có thể sử dụng công tắc tơ cho đồng hồ có độ dẫn điện thấp.

Để tự tay mình chế tạo một máy đo điện dung tụ điện đơn giản, chính xác, bạn nên chăm sóc một thyristor. Phần tử được chỉ định phải hoạt động ở điện áp ít nhất 5 V. Với độ dẫn 30 micron, quá tải trong các thiết bị đó, theo quy luật, không vượt quá 3 A. Các bộ lọc được sử dụng thuộc nhiều loại khác nhau. Chúng nên được cài đặt sau bóng bán dẫn. Điều đáng chú ý là màn hình chỉ có thể được kết nối qua cổng có dây. Để sạc đồng hồ, pin 3 W là phù hợp.

Làm thế nào để tạo ra một mô hình dòng AVR?

Bạn có thể tự chế tạo một máy đo điện dung tụ điện, AVR, chỉ trên cơ sở một bóng bán dẫn biến thiên. Trước hết, một contactor được chọn để sửa đổi. Để thiết lập mô hình, bạn nên đo ngay điện áp đầu ra. Điện trở âm của đồng hồ đo không được vượt quá 45 ohms. Với độ dẫn điện 40 micron, mức quá tải trong thiết bị là 4 A. Để đảm bảo độ chính xác của phép đo tối đa, người ta sử dụng bộ so sánh.

Một số chuyên gia khuyên bạn chỉ nên chọn các bộ lọc mở. Họ không sợ tiếng ồn xung ngay cả khi chịu tải nặng. Gần đây, chất ổn định cực có nhu cầu rất lớn. Chỉ có bộ so sánh lưới là không phù hợp để sửa đổi. Trước khi bật thiết bị, việc đo điện trở được thực hiện. Đối với các mẫu chất lượng cao, thông số này xấp xỉ 40 ohms. Tuy nhiên, trong trường hợp này, phần lớn phụ thuộc vào tần suất sửa đổi.

Thiết lập và lắp ráp mô hình dựa trên PIC16F628A

Việc tự chế tạo một máy đo điện dung tụ điện bằng PIC16F628A là một vấn đề khá khó khăn. Trước hết, một bộ thu phát mở được chọn để lắp ráp. Mô-đun này có thể được sử dụng như một loại có thể điều chỉnh được. Một số chuyên gia không khuyên bạn nên lắp đặt bộ lọc có độ dẫn điện cao. Trước khi hàn mô-đun, điện áp đầu ra được kiểm tra.

Nếu điện trở tăng thì nên thay thế bóng bán dẫn. Để khắc phục nhiễu xung, người ta sử dụng bộ so sánh. Bạn cũng có thể sử dụng chất ổn định dây dẫn. Màn hình thường thuộc loại văn bản. Chúng nên được cài đặt thông qua các cổng kênh. Việc sửa đổi được cấu hình bằng cách sử dụng trình kiểm tra. Nếu thông số điện dung của tụ điện quá cao thì nên thay thế các bóng bán dẫn có độ dẫn điện thấp.

Mô hình tụ điện

Nếu cần, bạn có thể tự tay chế tạo một máy đo điện dung cho tụ điện. Các mô hình cửa hàng loại này được phân biệt bởi độ dẫn điện thấp. Nhiều sửa đổi được thực hiện trên các mô-đun công tắc tơ và hoạt động ở điện áp không quá 40 V. Hệ thống bảo vệ của chúng là loại RK.

Điều đáng chú ý là loại máy đo này có đặc điểm là tần số giảm. Bộ lọc của chúng chỉ thuộc loại chuyển tiếp; chúng có khả năng đối phó hiệu quả với nhiễu xung, cũng như các dao động điều hòa. Nếu chúng ta nói về những nhược điểm của việc sửa đổi, điều quan trọng cần lưu ý là chúng có thông lượng thấp. Chúng hoạt động kém trong điều kiện độ ẩm cao. Các chuyên gia cũng chỉ ra sự không tương thích với công tắc tơ có dây. Các thiết bị không thể được sử dụng trong các mạch điện xoay chiều.

Sửa đổi cho tụ điện trường

Các thiết bị dùng cho tụ điện trường có đặc điểm là độ nhạy giảm. Nhiều mô hình có khả năng hoạt động từ các công tắc tơ đường thẳng. Các thiết bị thường được sử dụng nhất thuộc loại chuyển tiếp. Để tự sửa đổi, bạn cần sử dụng một bóng bán dẫn có thể điều chỉnh. Bộ lọc được cài đặt theo thứ tự tuần tự. Để kiểm tra đồng hồ, trước tiên người ta sử dụng các tụ điện nhỏ. Trong trường hợp này, người kiểm tra phát hiện điện trở âm. Nếu độ lệch lớn hơn 15% thì cần kiểm tra hiệu suất của bóng bán dẫn. Điện áp đầu ra trên nó không được vượt quá 15 V.

thiết bị 2V

Ở mức 2 V, một máy đo điện dung tụ điện DIY khá đơn giản để chế tạo. Trước hết, các chuyên gia khuyên bạn nên chuẩn bị một bóng bán dẫn mở có độ dẫn điện thấp. Điều quan trọng nữa là chọn một bộ điều biến tốt cho nó. Bộ so sánh thường được sử dụng với độ nhạy thấp. Hệ thống bảo vệ của nhiều mẫu được sử dụng trong dòng KR trên các bộ lọc dạng lưới. Để khắc phục dao động xung, bộ ổn định sóng được sử dụng. Điều đáng chú ý là việc lắp ráp sửa đổi liên quan đến việc sử dụng bộ mở rộng ba chân. Để thiết lập mô hình, bạn nên sử dụng máy kiểm tra tiếp xúc và điện trở không được thấp hơn 50 Ohms.

sửa đổi 3V

Khi gấp máy đo điện dung tụ điện bằng tay của chính bạn, bạn có thể sử dụng bộ chuyển đổi có bộ mở rộng. Sẽ tốt hơn nếu chọn một bóng bán dẫn loại tuyến tính. Trung bình, độ dẫn của máy đo phải là 4 micron. Điều quan trọng nữa là phải cố định công tắc tơ trước khi lắp đặt bộ lọc. Nhiều sửa đổi cũng bao gồm bộ thu phát. Tuy nhiên, những phần tử này không có khả năng hoạt động với tụ điện trường. Thông số điện dung tối đa của chúng là 4 pF. Hệ thống bảo vệ của các mô hình là lớp RK.

mô hình 4V

Bạn chỉ được phép lắp ráp một máy đo điện dung tụ điện bằng tay của mình bằng cách sử dụng bóng bán dẫn tuyến tính. Mô hình này cũng sẽ yêu cầu một bộ mở rộng và bộ chuyển đổi chất lượng cao. Theo các chuyên gia, tốt hơn nên sử dụng các bộ lọc loại chuyển tiếp. Nếu chúng tôi xem xét việc sửa đổi thị trường, họ có thể sử dụng hai bộ mở rộng. Các mô hình hoạt động ở tần số không quá 45 Hz. Đồng thời, độ nhạy của họ thường xuyên thay đổi.

Nếu bạn lắp ráp một đồng hồ đo đơn giản, thì công tắc tơ có thể được sử dụng mà không cần triode. Nó có độ dẫn điện thấp, nhưng có thể làm việc dưới tải nặng. Cũng cần lưu ý rằng việc sửa đổi nên bao gồm một số bộ lọc cực sẽ chú ý đến các dao động điều hòa.

Sửa đổi với một bộ mở rộng mối nối duy nhất

Việc chế tạo một máy đo điện dung bằng tay của chính bạn dựa trên bộ mở rộng một điểm nối khá đơn giản. Trước hết, nên chọn mô-đun có độ dẫn điện thấp để sửa đổi. Thông số độ nhạy không được quá 4 mV. Một số mẫu có vấn đề nghiêm trọng về độ dẫn điện. Transistor thường được sử dụng loại sóng. Khi sử dụng bộ lọc dạng lưới, thyristor nóng lên nhanh chóng.

Để tránh những vấn đề như vậy, nên cài đặt hai bộ lọc trên bộ điều hợp lưới cùng một lúc. Khi kết thúc công việc, tất cả những gì còn lại là hàn bộ so sánh. Để cải thiện hiệu suất sửa đổi, bộ ổn định kênh được cài đặt. Điều đáng chú ý là có những thiết bị dựa trên công tắc tơ thay đổi. Chúng có khả năng hoạt động ở tần số không quá 50 Hz.

Các mô hình dựa trên bộ mở rộng hai điểm nối: lắp ráp và cấu hình

Khá đơn giản để lắp ráp một máy đo điện dung tụ điện kỹ thuật số trên các bộ mở rộng hai điểm nối bằng tay của chính bạn. Tuy nhiên, chỉ các bóng bán dẫn có thể điều chỉnh mới phù hợp cho hoạt động bình thường của các sửa đổi. Điều đáng chú ý là trong quá trình lắp ráp, bạn cần chọn bộ so sánh xung.

Màn hình hiển thị của thiết bị thuộc loại đường kẻ. Trong trường hợp này, cổng có thể được sử dụng cho ba kênh. Để giải quyết vấn đề biến dạng trong mạch, người ta sử dụng các bộ lọc có độ nhạy thấp. Cũng cần lưu ý rằng các sửa đổi phải được lắp ráp bằng bộ ổn định diode. Mô hình được cấu hình với điện trở âm 55 Ohms.

Trên một bộ vi điều khiển, nhưng sau một số cuộc thảo luận với những người nghiệp dư về radio và một loạt thử nghiệm, người ta đã nảy ra ý tưởng về việc cải tiến hơn nữa nó. Thiết bị mới đã tăng độ chính xác và phạm vi rộng hơn. Nó dựa trên bộ điều khiển PIC16F90.

Mạch đo điện dung và điện cảm

Đặc điểm của máy đo LCR

tụ điện:

  • 1pF đến 1nF - độ phân giải: 0,1 PF, độ chính xác: 1%
  • từ 1nF đến 100nF - độ phân giải: 1pF, độ chính xác: 1%
  • từ 100nF đến 1uF - độ phân giải 1nF, sai số: 2,5%

Chất điện giải:

  • từ 100 NF đến 100.000uF - độ phân giải 1nF, độ chính xác: 5%

Điện cảm:

  • từ 10nH đến 20H - độ phân giải 10nH, độ chính xác: 5%

Sức chống cự:

  • 1 mOhm đến 0,5 Ohm - Độ phân giải 1 mOhm, độ chính xác: 5%

Ở đây bạn cần phải cải thiện hơn - thiết bị hoạt động giống một miliohmmeter hơn. Nó gần như không đo được điện trở lớn hơn một ohm. Bảng mạch in của thiết bị được thiết kế sao cho có thể kết nối màn hình LCD ở phía trên. Để điều chỉnh độ tương phản của màn hình, sử dụng điện trở cắt R10.

Tất cả các điện trở đều là màng kim loại, 1%. Hai tụ điện 1nF cũng có độ lệch 1%. Điện dung CX1 - 33nF, cũng rất quan trọng - nó phải là polypropylen có điện áp hoạt động cao của tụ điện (vài trăm volt). Van tiết lưu phải ở mức thấp Rdc. Đồng hồ có đầu nối cho bộ điều hợp mạng riêng, bỏ qua nút nguồn.

Nếu thiết bị hoạt động với bộ đổi nguồn bên ngoài, bạn có thể tăng độ sáng của đèn nền màn hình bằng cách giảm giá trị của điện trở R11. Tham khảo tài liệu hiển thị của bạn để chọn giá trị điện trở chính xác.

Hãy nhớ rằng các tụ điện phải được xả trước khi đo, nếu không sẽ có nguy cơ làm cháy bộ điều khiển. Tất cả các tệp để lắp ráp mạch (một số tùy chọn phần sụn, bảng mạch in) đều có trong kho lưu trữ. .

Tôi chắc chắn rằng dự án này không mới nhưng nó là sự phát triển của riêng tôi và tôi muốn dự án này được nhiều người biết đến và hữu ích.

Cơ chế Máy đo LC trên ATmega8 khá đơn giản. Bộ tạo dao động là loại cổ điển và dựa trên bộ khuếch đại hoạt động LM311. Mục tiêu chính mà tôi theo đuổi khi tạo ra máy đo LC này là làm cho nó trở nên rẻ tiền và dễ tiếp cận đối với mọi đài nghiệp dư để lắp ráp.

Sơ đồ nguyên lý của máy đo điện dung và cảm ứng

Tính năng của máy đo LC:

  • Đo điện dung của tụ điện: 1pF - 0,3 µF.
  • Đo điện cảm cuộn dây: 1uH-0,5mH.
  • Thông tin đầu ra trên chỉ báo LCD 1×6 hoặc 2×16 ký tự tùy thuộc vào phần mềm được chọn

Đối với thiết bị này, tôi đã phát triển phần mềm cho phép bạn sử dụng chỉ báo mà đài nghiệp dư có sẵn, màn hình LCD 1x16 ký tự hoặc 2x16 ký tự.

Các thử nghiệm từ cả hai màn hình đều cho kết quả xuất sắc. Khi sử dụng màn hình ký tự 2x16, dòng trên cùng hiển thị chế độ đo (Cap – điện dung, Ind –) và tần số máy phát, dòng dưới cùng hiển thị kết quả đo. Màn hình ký tự 1x16 hiển thị kết quả đo ở bên trái và tần số vận hành máy phát ở bên phải.

Tuy nhiên, để khớp giá trị và tần số đo được vào một dòng ký tự, tôi đã giảm độ phân giải màn hình. Điều này không ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo dưới bất kỳ hình thức nào mà chỉ ảnh hưởng đến trực quan.

Cũng như các tùy chọn nổi tiếng khác dựa trên cùng một mạch phổ quát, tôi đã thêm nút hiệu chỉnh vào máy đo LC. Việc hiệu chuẩn được thực hiện bằng tụ điện tham chiếu 1000pF với độ lệch 1%.

Khi bạn nhấn nút hiệu chỉnh, thông tin sau sẽ được hiển thị:

Các phép đo được thực hiện bằng máy đo này có độ chính xác đáng ngạc nhiên và độ chính xác phần lớn phụ thuộc vào độ chính xác của tụ điện tiêu chuẩn được lắp vào mạch khi bạn nhấn nút hiệu chỉnh. Phương pháp hiệu chuẩn thiết bị chỉ đơn giản là đo điện dung của tụ điện tham chiếu và tự động ghi giá trị của nó vào bộ nhớ của bộ vi điều khiển.

Nếu không biết giá trị chính xác, bạn có thể hiệu chỉnh đồng hồ bằng cách thay đổi giá trị đo từng bước cho đến khi thu được giá trị tụ điện chính xác nhất. Để hiệu chỉnh như vậy, có hai nút, xin lưu ý rằng trong sơ đồ, chúng được chỉ định là “LÊN” và “XUỐNG”. Bằng cách nhấn chúng, bạn có thể điều chỉnh điện dung của tụ hiệu chuẩn. Giá trị này sau đó được tự động ghi vào bộ nhớ.

Trước mỗi phép đo điện dung, các số đọc trước đó phải được đặt lại. Việc đặt lại về 0 xảy ra khi nhấn “CAL”.

Để đặt lại ở chế độ cảm ứng, trước tiên bạn phải đoản mạch các chân đầu vào rồi nhấn “CAL”.

Toàn bộ quá trình cài đặt được thiết kế có tính đến sự sẵn có miễn phí của các thành phần vô tuyến và để đạt được một thiết bị nhỏ gọn. Kích thước của bảng không vượt quá kích thước của màn hình LCD. Tôi đã sử dụng cả thành phần rời rạc và gắn trên bề mặt. Rơle có điện áp hoạt động 5V. Bộ cộng hưởng thạch anh - 8 MHz.