LC Meter Một thiết bị đo điện dung và điện cảm trên PIC16F628A. Máy đo LC Dụng cụ đo điện dung và độ tự cảm trên PIC16F628A Máy đo Lc trên pic16f628a hiển thị hình chữ nhật tối
- 10.01.2016
Hình vẽ minh họa mạch của bộ khuếch đại công suất âm thanh hai kênh dựa trên IC LA4450. Công suất đầu ra của bộ khuếch đại ở điện áp nguồn 26,4V (được khuyến nghị) là 12W (mỗi kênh) ở tải 8 Ohm và 20W (mỗi kênh) ở tải 4 Ohm. IC LA4450 có khả năng bảo vệ nhiệt, bảo vệ quá áp và chống sét lan truyền. Đặc điểm chính Điện áp tối đa...
- 25.05.2015
Hình vẽ minh họa một mạch của nguồn điện chuyển mạch có điện áp đầu ra 12V và công suất 15W, dựa trên bộ chuyển đổi AC/DC tích hợp TOP201YAI. Mạch này sử dụng một máy biến áp xung có thêm cuộn dây 4-5 và bộ chỉnh lưu ở D3 để cấp nguồn cho bóng bán dẫn bộ ghép quang, cung cấp khả năng điều khiển phản hồi. Bộ nguồn chuyển mạch sử dụng máy biến áp để...
- 21.09.2014
Thiết bị này được thiết kế để tự động duy trì điện áp trên lò sưởi mỏ hàn. Như đã biết, hàn chất lượng cao bằng vật hàn POS-61 chỉ có thể thực hiện được trong phạm vi nhiệt độ hẹp. Như đã biết, việc thay đổi điện áp nguồn từ 180 lên 250 V dẫn đến nhiệt độ của đầu mỏ hàn thay đổi 38%, thiết bị này sẽ giảm sự thay đổi này xuống còn 4%. Thiết bị...
- 21.09.2014
Tôi sử dụng thiết bị này để bảo vệ khỏi tình trạng quá tải hiện tại của các thiết bị điện hoạt động từ mạng 220V. Thiết bị có khả năng điều khiển tải rơle và do đó có thể được sử dụng cùng với bất kỳ loại thiết bị điện tử nào. Mạch bao gồm một cảm biến dòng điện (bộ ghép quang U1) và một công tắc trên VT1 có tải là rơle. Khi dòng điện đi qua R1 đến ...
Trên bộ điều khiển 2051 dường như đã lỗi thời, chúng tôi đã nhiều lần nghĩ đến việc lắp ráp một đồng hồ đo tương tự, nhưng trên một bộ điều khiển hiện đại hơn, để cung cấp cho nó những khả năng bổ sung. Về cơ bản chỉ có một tiêu chí tìm kiếm - phạm vi đo rộng. Tuy nhiên, tất cả các chương trình tương tự được tìm thấy trên Internet thậm chí còn có những hạn chế về phạm vi phần mềm và những hạn chế khá quan trọng ở đó. Công bằng mà nói, điều đáng chú ý là thiết bị nói trên vào năm 2051 không có hạn chế nào cả (chúng chỉ là phần cứng) và phần mềm của nó thậm chí còn bao gồm khả năng đo các giá trị mega và giga!
Bằng cách nào đó, khi nghiên cứu các mạch một lần nữa, chúng tôi phát hiện ra một thiết bị rất hữu ích - LCM3, có chức năng tốt với một số lượng nhỏ các bộ phận. Thiết bị có thể đo độ tự cảm, điện dung của tụ điện không phân cực, điện dung của tụ điện, ESR, điện trở (kể cả cực thấp) trong phạm vi rộng nhất và đánh giá chất lượng của tụ điện. Thiết bị này hoạt động theo nguyên lý đo tần số nổi tiếng, nhưng điều thú vị là máy phát được lắp ráp trên một bộ so sánh được tích hợp trong bộ vi điều khiển PIC16F690. Có lẽ các thông số của bộ so sánh này không kém hơn so với LM311, vì phạm vi đo được nêu như sau:
- điện dung 1pF - 1nF với độ phân giải 0,1pF và độ chính xác 1%
- điện dung 1nF - 100nF với độ phân giải 1pF và độ chính xác 1%
- điện dung 100nF - 1uF với độ phân giải 1nF và độ chính xác 2,5%
- công suất của tụ điện 100nF - 0,1F với độ phân giải 1nF và độ chính xác 5%
- độ tự cảm 10nH - 20H với độ phân giải 10nH và độ chính xác 5%
- điện trở 1mOhm - 30Ohm với độ phân giải 1mOhm và độ chính xác 5%
Chúng tôi thích các giải pháp được sử dụng trong đồng hồ đo và chúng tôi quyết định không lắp ráp một thiết bị mới trên bộ điều khiển Atmel mà sử dụng PIC. Mạch được lấy một phần (và sau đó hoàn toàn) từ đồng hồ Hungary này. Sau đó, phần sụn được giải mã và một phần sụn mới được viết trên cơ sở đó để phù hợp với nhu cầu của chúng tôi. Tuy nhiên, phần sụn độc quyền tốt đến mức thiết bị có thể không có phần mềm tương tự.
Bấm vào để phóng to
Tính năng của máy đo LCM3:
- khi bật máy phải ở chế độ đo điện dung (nếu đang ở chế độ đo điện cảm thì dòng chữ tương ứng trên màn hình sẽ yêu cầu bạn chuyển từ chế độ khác)
- tụ điện tantalum phải có ESR thấp nhất có thể (dưới 0,5 Ohm). ESR của tụ điện CX1 33nF cũng sẽ ở mức thấp. tổng trở kháng của tụ điện, độ tự cảm và nút chế độ này không được vượt quá 2,2 Ohms. Chất lượng của toàn bộ tụ điện này phải rất tốt, nó phải có dòng rò thấp, vì vậy bạn nên chọn từ điện áp cao (ví dụ: 630 volt) - polypropylene (MKP), styroflex polystyrene (KS, FKS, MKS , MKY?). Các tụ điện C9 và C10, như được viết trong sơ đồ, là polystyrene, mica, polypropylene. Điện trở 180 ohm phải có độ chính xác 1%, điện trở 47 ohm cũng phải có độ chính xác 1%.
- Thiết bị đánh giá “chất lượng” của tụ điện. Không có thông tin chính xác về những thông số nào được tính toán. Có lẽ là rò rỉ, tiếp tuyến mất điện môi, ESR. “Chất lượng” được thể hiện dưới dạng cốc đầy: cốc được đổ càng ít thì tụ điện càng tốt. Cốc của tụ điện bị lỗi đã được sơn phủ hoàn toàn. tuy nhiên, tụ điện như vậy có thể được sử dụng trong bộ lọc ổn định tuyến tính.
- cuộn cảm được sử dụng trong thiết bị phải có kích thước đủ (chịu được dòng điện ít nhất 2A mà không bão hòa) - ở dạng “quả tạ” hoặc trên lõi bọc thép.
- Thỉnh thoảng khi bật máy lên màn hình hiển thị dòng chữ “Low Batt”. Trường hợp này bạn cần tắt đi rồi bật lại nguồn (có thể là trục trặc).
- Có một số phiên bản phần sụn cho thiết bị này: 1.2-1.35, và theo các tác giả, phiên bản sau được tối ưu hóa cho cuộn cảm trên lõi bọc thép. tuy nhiên nó cũng hoạt động trên cuộn cảm quả tạ và chỉ có phiên bản này mới đánh giá được chất lượng của tụ điện.
- Có thể kết nối một phụ kiện nhỏ với thiết bị để đo ESR trong mạch (không cần hàn) của tụ điện. Nó làm giảm điện áp đặt vào tụ điện được thử nghiệm xuống 30mV, tại thời điểm đó các chất bán dẫn không mở ra và ảnh hưởng đến phép đo. Sơ đồ có thể được tìm thấy trên trang web của tác giả.
- Chế độ đo ESR được kích hoạt tự động bằng cách cắm đầu dò vào ổ cắm thích hợp. Nếu một điện trở (tối đa 30 Ohms) được kết nối thay vì tụ điện, thiết bị sẽ tự động chuyển sang chế độ đo điện trở thấp.
- nhấn nút hiệu chỉnh
- nhả nút hiệu chỉnh
- đóng đầu dò của thiết bị
- nhấn nút hiệu chỉnh
- đợi thông báo R=....Ohm xuất hiện
- nhả nút hiệu chỉnh
- chờ thông báo hoàn tất hiệu chuẩn
- đóng đầu dò của thiết bị
- nhấn nút hiệu chỉnh, màn hình sẽ hiển thị điện áp cấp vào tụ điện đo được (giá trị khuyến nghị là 130...150 mV, tùy theo cuộn cảm nên đặt xa bề mặt kim loại) và tần số đo ESR
- đợi tin nhắn R=....Ohm
- nhả nút hiệu chỉnh
- Giá trị điện trở trên màn hình sẽ bằng 0
Sau đó:
- nối mạch (hoặc ngắn mạch vpp và gnd)
- bật thiết bị và nhấn nút hiệu chỉnh, giá trị dung lượng hiệu chuẩn sẽ xuất hiện trên màn hình
- sử dụng nút DN và UP để điều chỉnh các giá trị (có thể trong các phiên bản phần sụn khác nhau, các nút hiệu chỉnh và chế độ chính hoạt động để điều chỉnh nhanh hơn)
- tùy thuộc vào phiên bản phần sụn, có thể có một tùy chọn khác: sau khi nhấn nút hiệu chỉnh, giá trị dung lượng hiệu chuẩn xuất hiện trên màn hình và bắt đầu tăng lên. Khi nó đạt đến giá trị mong muốn, bạn cần dừng tăng trưởng bằng nút chế độ và mở vpp và gnd. Nếu bạn không có thời gian để dừng nó kịp thời và nhảy qua giá trị mong muốn, thì bạn có thể giảm nó bằng nút hiệu chỉnh
- vô hiệu hóa mạch (hoặc mở vpp và gnd)
Bảng mạch in: lcm3.lay (một trong những lựa chọn từ diễn đàn vrtp).
Trên bảng mạch in đi kèm, độ tương phản màn hình 16*2 được thiết lập bằng bộ chia điện áp trên các điện trở có điện trở 18k và 1k. Nếu cần, bạn cần chọn điện trở sau. FB là một trụ ferrite, thay vào đó bạn có thể sử dụng cuộn cảm. Để có độ chính xác cao hơn, thay vì dùng điện trở 180 Ohm, người ta sử dụng song song hai điện trở 360 Ohm. Trước khi cài đặt nút hiệu chỉnh và công tắc chế độ đo, hãy nhớ kiểm tra sơ đồ chân của chúng bằng máy kiểm tra: thường có một sơ đồ không vừa.
Vỏ của thiết bị, theo truyền thống (một, hai), được làm bằng nhựa và sơn bằng sơn “kim loại đen”. Ban đầu, thiết bị được cấp nguồn từ bộ sạc điện thoại di động 5V 500mA thông qua ổ cắm mini-USB. Đây không phải là lựa chọn tốt nhất, vì nguồn điện được kết nối với bảng đồng hồ sau bộ ổn định và chưa rõ mức độ ổn định khi sạc từ điện thoại. Sau đó, nguồn điện bên ngoài được thay thế bằng pin lithium có mô-đun sạc và bộ chuyển đổi tăng áp, khả năng nhiễu có thể được loại bỏ hoàn toàn nhờ bộ ổn định LDO thông thường có trong mạch.
Tóm lại, tôi muốn nói thêm rằng tác giả đã đưa khả năng tối đa vào chiếc đồng hồ này, khiến nó không thể thiếu đối với một người vô tuyến nghiệp dư.
Chúng tôi xem xét một mạch đo điện dung của tụ điện và độ tự cảm của cuộn dây, được chế tạo chỉ với năm bóng bán dẫn và, mặc dù đơn giản và dễ tiếp cận, cho phép người ta xác định điện dung và độ tự cảm của cuộn dây với độ chính xác chấp nhận được trên phạm vi rộng. Có bốn dải phụ cho tụ điện và có tới năm dải phụ cho cuộn dây. Sau một quy trình hiệu chỉnh khá đơn giản, sử dụng hai tông đơ, sai số tối đa sẽ vào khoảng 3%, bạn thấy đấy, con số này không tệ chút nào đối với một sản phẩm radio nghiệp dư tự chế.
Tôi đề xuất hàn mạch đo LC đơn giản này bằng tay của chính bạn. Cơ sở của sản phẩm vô tuyến tự chế nghiệp dư là một máy phát được chế tạo trên VT1, VT2 và các bộ phận vô tuyến của dây nịt. Tần số hoạt động của nó được xác định bởi các tham số của mạch dao động LC, bao gồm điện dung chưa xác định của tụ điện Cx và cuộn dây L1 mắc song song, ở chế độ xác định điện dung chưa biết - các tiếp điểm X1 và X2 phải được đóng lại, và Ở chế độ đo độ tự cảm Lx, nó được mắc nối tiếp với cuộn dây L1 và tụ điện C1 mắc song song.
Bằng cách kết nối một phần tử chưa xác định với máy đo LC, máy phát bắt đầu hoạt động ở một tần số nhất định, tần số này được ghi lại bằng một máy đo tần số rất đơn giản được lắp ráp trên các bóng bán dẫn VT3 và VT4. Giá trị tần số sau đó được chuyển đổi thành dòng điện một chiều, làm lệch kim microammet.
Cụm mạch đo điện cảm. Nên giữ dây kết nối càng ngắn càng tốt để kết nối các phần tử chưa biết. Sau khi hoàn tất quá trình lắp ráp chung, cần phải hiệu chỉnh kết cấu ở tất cả các phạm vi.
Việc hiệu chuẩn được thực hiện bằng cách chọn điện trở của các điện trở cắt R12 và R15 khi kết nối với các đầu đo của các nguyên tố phóng xạ có giá trị đã biết trước đó. Vì trong một phạm vi, giá trị của điện trở cắt sẽ là một, và trong một phạm vi khác, nó sẽ khác, nên cần xác định giá trị trung bình cho tất cả các phạm vi và sai số đo không được vượt quá 3%.
Máy đo LC khá chính xác này được chế tạo trên vi điều khiển PIC16F628A. Thiết kế của máy đo LC dựa trên máy đo tần số có bộ dao động LC, tần số thay đổi tùy thuộc vào giá trị đo được của điện cảm hoặc điện dung và được tính toán như một kết quả. Độ chính xác tần số đạt 1 Hz.
Cần có rơle RL1 để chọn chế độ đo L hoặc C. Bộ đếm hoạt động dựa trên các phương trình toán học. Cho cả hai điều chưa biết L Và C, Phương trình 1 và 2 là tổng quát.
Sự định cỡ
Khi bật nguồn, thiết bị sẽ tự động được hiệu chỉnh. Chế độ hoạt động ban đầu là điện cảm. Đợi vài phút để mạch điện của thiết bị nóng lên, sau đó nhấn công tắc bật tắt “không” để hiệu chỉnh lại. Màn hình sẽ hiển thị các giá trị ind = 0,00. Bây giờ kết nối giá trị điện cảm thử nghiệm, chẳng hạn như 10uH hoặc 100uH. Máy đo LC sẽ hiển thị số đọc chính xác. Có jumper để cấu hình bộ đếm Jp1~Jp4.
Dự án máy đo điện cảm được trình bày dưới đây rất dễ nhân rộng và bao gồm tối thiểu các thành phần vô tuyến. Phạm vi đo điện cảm: - 10nG - 1000nG; 1 µG - 1000 µG; 1mG - 100mG. Phạm vi đo điện dung:- 0,1pF - 1000pF - 1nF - 900nF
Thiết bị đo hỗ trợ tự động hiệu chuẩn khi bật nguồn, loại bỏ khả năng xảy ra lỗi do con người trong quá trình hiệu chuẩn thủ công. Hoàn toàn có thể, bạn có thể hiệu chỉnh lại máy đo bất kỳ lúc nào chỉ bằng cách nhấn nút đặt lại. Thiết bị có chế độ tự động lựa chọn phạm vi đo.
Không cần sử dụng bất kỳ thành phần vô tuyến chính xác hoặc đắt tiền nào trong thiết kế của thiết bị. Điều duy nhất là bạn cần phải có một thùng chứa "bên ngoài", giá trị danh nghĩa của nó được biết với độ chính xác cao. Hai tụ điện có công suất 1000 pF phải có chất lượng bình thường, nên sử dụng polystyrene và hai tụ điện 10 µF nên là tantalum.
Thạch anh phải được lấy chính xác ở tần số 4.000 MHz. Cứ sai lệch tần số 1% sẽ dẫn đến sai số đo 2%. Rơle có dòng điện cuộn dây thấp, bởi vì Bộ vi điều khiển không có khả năng cung cấp dòng điện cao hơn 30 mA. Đừng quên đặt một diode song song với cuộn dây rơle để triệt tiêu dòng điện ngược và loại bỏ hiện tượng nảy.
Bảng mạch in và phần sụn vi điều khiển từ liên kết ở trên.
Dự án này là một máy đo LC đơn giản dựa trên bộ vi điều khiển PIC16F682A giá rẻ phổ biến. Nó tương tự như một thiết kế khác được công bố gần đây ở đây. Thông thường, những tính năng như vậy rất khó tìm thấy ở các đồng hồ vạn năng kỹ thuật số thương mại giá rẻ. Và nếu một số người vẫn có thể đo được điện dung thì chắc chắn điện cảm không thể đo được. Điều này có nghĩa là bạn sẽ phải tự tay mình lắp ráp một thiết bị như vậy, đặc biệt là vì mạch điện không có gì phức tạp. Nó sử dụng bộ điều khiển PIC và tất cả các tệp bo mạch và tệp HEX cần thiết để lập trình vi điều khiển đều có sẵn tại liên kết.Đây là sơ đồ mạch của máy đo LC
Nghẹn ngào ở 82uH. Tổng mức tiêu thụ (có đèn nền) 30 mA. Điện trở R11 giới hạn đèn nền và phải có kích thước phù hợp với mức tiêu thụ dòng điện thực tế của mô-đun LCD.
Máy đo yêu cầu pin 9V. Do đó, bộ ổn áp 78L05 được sử dụng ở đây. Chế độ ngủ tự động cho mạch cũng đã được thêm vào. Thời gian ở chế độ hoạt động tương ứng với giá trị của tụ C10 ở mức 680nF. Thời gian này trong trường hợp này là 10 phút. MOSFET Q2 có thể được thay thế bằng BS170.
Trong quá trình thiết lập, mục tiêu tiếp theo là giữ mức tiêu thụ hiện tại ở mức thấp nhất có thể. Bằng cách tăng giá trị R11 lên 1,2 kΩ để điều khiển đèn nền, tổng dòng điện của thiết bị đã giảm xuống còn 12 mA. Có thể giảm nó nhiều hơn nữa, nhưng khả năng hiển thị bị ảnh hưởng rất nhiều.
Kết quả lắp ráp thiết bị
Những bức ảnh này cho thấy đồng hồ LC đang hoạt động. Trên cái đầu tiên có tụ điện 1nF/1% và trên cái thứ hai có cuộn cảm 22uH/10%. Thiết bị rất nhạy - khi chúng tôi cài đặt đầu dò, đã có 3-5 pF trên màn hình, nhưng điều này sẽ bị loại bỏ khi hiệu chỉnh bằng nút. Tất nhiên, bạn có thể mua một đồng hồ làm sẵn có các chức năng tương tự, nhưng thiết kế của nó đơn giản đến mức việc tự hàn nó không thành vấn đề.
Trả lời
Lorem Ipsum chỉ đơn giản là văn bản giả của ngành in ấn và sắp chữ. Lorem Ipsum đã trở thành văn bản giả tiêu chuẩn của ngành kể từ những năm 1500, khi một nhà in vô danh lấy một bản in và xáo trộn nó để tạo thành một cuốn sách mẫu. Nó đã tồn tại không chỉ sau năm thế kỷ http://jquery2dotnet.com/ , mà còn là bước nhảy vọt trong lĩnh vực sắp chữ điện tử, về cơ bản vẫn không thay đổi. Nó được phổ biến vào những năm 1960 với việc phát hành các tờ Letraset chứa các đoạn Lorem Ipsum và gần đây hơn là với phần mềm xuất bản trên máy tính để bàn như Aldus PageMaker bao gồm các phiên bản của Lorem Ipsum.
Đồng hồ đo điện dung và điện cảm
Sơ đồ đo LC
Bảng mạch in
Phạm vi đo điện cảm:
10nH - 1000nH
1uH - 1000uH
1mH - 100mH
Phạm vi đo điện dung:
0,1pF - 1000pF
1nF - 900nF
Ưu điểm lớn của thiết bị là tự động hiệu chỉnh khi bật nguồn, giúp loại bỏ các lỗi trong quá trình hiệu chuẩn vốn có ở một số mạch điện cảm tương tự, đặc biệt là mạch analog. Nếu cần, bạn có thể hiệu chỉnh lại bất kỳ lúc nào bằng cách nhấn nút đặt lại.
Linh kiện thiết bị
Các thành phần có độ chính xác cao là tùy chọn, ngoại trừ một (hoặc nhiều) tụ điện được sử dụng để hiệu chỉnh máy đo. Hai tụ điện 1000 pF ở đầu vào phải có chất lượng khá tốt. Polystyrene mở rộng được ưa thích hơn. Tránh dùng tụ gốm vì một số tụ có thể có tổn thất cao.
Hai tụ điện 10 µF trong máy phát phải là tantalum (chúng có điện trở và điện cảm ESR nối tiếp thấp). Tinh thể 4 MHz phải đúng là 4.000 MHz và không được gần với giá trị này. Mỗi sai số 1% trong tần số tinh thể sẽ gây thêm 2% sai số khi đo giá trị điện cảm. Rơle phải cung cấp dòng điện hoạt động khoảng 30 mA. Điện trở R5 đặt độ tương phản của màn hình LCD của đồng hồ đo LC. Thiết bị này được cấp nguồn bằng pin Krona thông thường, do điện áp được ổn định hơn nữa nhờ vi mạch 7805.
