LC Meter Một thiết bị đo điện dung và điện cảm trên PIC16F628A. Mô tả chương trình đo đồng hồ RLC Mô tả chương trình đo đồng hồ rlc

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 hoạt động của 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 máy đo 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.

Gần đây, sự cố hỏng tụ điện đã trở thành một trong những nguyên nhân chính gây hỏng hóc thiết bị vô tuyến. Nhưng để chẩn đoán chính xác không phải lúc nào chỉ có máy đo điện dung cũng đủ, vì vậy hôm nay chúng ta sẽ nói về một thông số khác - ESR.
Nó là gì, nó ảnh hưởng gì và nó được đo lường như thế nào, tôi sẽ cố gắng nói cho bạn biết trong bài đánh giá này.

Để bắt đầu, tôi sẽ nói rằng bài đánh giá này sẽ hoàn toàn khác với bài đánh giá trước, mặc dù cả hai bài đánh giá này đều là về các thiết bị đo vô tuyến nghiệp dư.
1. Lần này không phải là nhà xây dựng mà là “bán thành phẩm”
2. Tôi sẽ không hàn gắn bất cứ điều gì trong bài đánh giá này.
3. Cũng sẽ không có sơ đồ nào trong bài đánh giá này, tôi nghĩ rằng đến cuối bài đánh giá sẽ hiểu rõ lý do.
4. Thiết bị này có tầm tập trung rất hẹp, không giống như “máy đa máy” trước đây.
5. Nếu nhiều người biết về thiết bị trước đó thì thiết bị này hầu như không ai biết đến.
6. Đánh giá sẽ nhỏ

Đầu tiên, như mọi khi, bao bì.

Không có phàn nàn nào về bao bì của thiết bị, nó đơn giản và nhỏ gọn.

Gói này hoàn toàn đơn giản, bộ sản phẩm chỉ bao gồm chính thiết bị và không bao gồm hướng dẫn, đầu dò và pin.

Các hướng dẫn cũng không có nhiều thông tin, chúng chứa các cụm từ và hình ảnh chung chung.

Đặc tính kỹ thuật của thiết bị được chỉ định trong hướng dẫn.

Vâng, bằng một ngôn ngữ dễ hiểu hơn.
Sức chống cự
Phạm vi - 0,01 - 20 Ohm
Độ chính xác - 1% + 2 chữ số.

Điện trở nối tiếp tương đương (ESR)
Phạm vi - 0,01 - 20 Ohm, hoạt động trong phạm vi tụ điện từ 0,1 µF
Độ chính xác - 2% + 2 chữ số

Dung tích
Phạm vi - 0,1 µF - 1000 µF (3-1000 µF được đo ở tần số 3KHz, 0,1-3 µF - 72KHz)
Độ chính xác - phụ thuộc vào tần số đo, nhưng khoảng 2% ± 10 chữ số

Điện cảm
Phạm vi - 0-60 µH ở tần số 72KHz và 0-1200 µH ở tần số 3KHz.
Độ chính xác - 2% + 2 chữ số.

Để bắt đầu, tôi sẽ cho bạn biết nó là gì - ESR.
Nhiều người đã nghe thấy từ tụ điện khá thường xuyên và một số thậm chí đã nhìn thấy chúng :)
Nếu bạn chưa nhìn thấy thì trong bức ảnh dưới đây là những đại diện phổ biến nhất được tìm thấy trong lĩnh vực công nghệ.

Trong thực tế, mạch tương đương của tụ điện trông giống như hình bên dưới.
Hình ảnh cho thấy -
C- công suất tương đương, r- khả năng chống rò rỉ, R- Tính kháng loạt tương đương, L- độ tự cảm tương đương.

Và nói một cách đơn giản thì
Công suất tương đương- đây là tụ điện ở dạng “tinh khiết”, tức là không có sai sót.
Chống rò rỉ- đây là điện trở phóng điện của tụ điện ngoài mạch ngoài. Nếu chúng ta so sánh với một thùng nước thì đây là sự bốc hơi tự nhiên. Nó có thể nhiều hơn, có thể ít hơn, nhưng nó sẽ luôn ở đó.
Độ tự cảm tương đương- Có thể nói đây là cuộn cảm mắc nối tiếp với một tụ điện. Ví dụ, đây là những tấm tụ điện được cuộn thành cuộn. Thông số này gây nhiễu cho tụ điện khi hoạt động ở tần số cao và tần số càng cao thì hiệu ứng càng lớn.
Điện trở nối tiếp tương đương, ESR- Đây là thông số mà chúng ta đang xem xét.
Nó có thể được coi như một điện trở nối tiếp với một tụ điện lý tưởng.
Đây là điện trở của dây dẫn, tấm, giới hạn vật lý, v.v.
Ở các tụ điện rẻ nhất, điện trở này thường cao hơn, ở LowESR đắt tiền hơn thì điện trở này thấp hơn, nhưng cũng có Ultra LowESR.
Và nói một cách đơn giản (nhưng rất cường điệu), nó cũng giống như việc hút nước vào thùng qua một ống ngắn và dày hoặc qua một ống mỏng và dài. Thùng sẽ được tiếp nhiên liệu trong mọi trường hợp, nhưng vòi càng mỏng thì thời gian tiếp nhiên liệu càng lâu và tổn thất về thời gian càng lớn.

Vì điện trở này nên tụ điện không thể phóng điện hoặc tích điện ngay lập tức, ngoài ra, khi hoạt động ở tần số cao, chính điện trở này sẽ làm tụ điện nóng lên.
Nhưng điều tệ nhất là máy đo điện dung thông thường sẽ không đo được.
Tôi thường gặp trường hợp khi đo tụ điện kém, thiết bị hiển thị điện dung bình thường (và thậm chí cao hơn) nhưng thiết bị không hoạt động. Khi đo bằng máy đo ESR, ngay lập tức thấy rõ rằng điện trở trong của nó rất cao và nó không thể hoạt động bình thường (ít nhất là ở vị trí trước đó).
Một số có lẽ đã nhìn thấy tụ điện bị sưng. Nếu chúng ta loại bỏ các trường hợp tụ điện bị phồng lên chỉ bằng cách nằm trên kệ, thì phần còn lại sẽ là hậu quả của việc tăng điện trở trong. Trong quá trình tụ hoạt động, điện trở trong tăng dần, điều này xảy ra do chế độ hoạt động không đúng hoặc quá nóng.
Điện trở trong càng lớn thì tụ điện bắt đầu nóng lên từ bên trong càng nhiều, nhiệt độ từ bên trong càng lớn thì điện trở càng tăng. Kết quả là chất điện phân bắt đầu "sôi" và do áp suất bên trong tăng lên, tụ điện sẽ phồng lên.

Nhưng tụ điện không phải lúc nào cũng phồng lên, đôi khi nó trông hoàn toàn bình thường, điện dung ổn, nhưng nó không hoạt động bình thường.
Bạn kết nối nó với đồng hồ đo ESR và thay vì 20-30 mOhm thông thường, nó đã có 1-2 Ohm.
Tôi sử dụng máy đo ESR tự chế trong công việc của mình, được lắp ráp từ nhiều năm trước theo thiết kế từ diễn đàn ProRadio, tác giả thiết kế là Go.
Máy đo ESR này xuất hiện khá thường xuyên trong các bài đánh giá của tôi và tôi thường được hỏi về nó, nhưng khi tôi nhìn thấy một thiết bị làm sẵn trong các sản phẩm mới đến của cửa hàng, tôi đã quyết định đặt mua nó để thử nghiệm.
Điều cũng thúc đẩy sự quan tâm của tôi là việc tôi không thể tìm thấy bất kỳ thông tin nào về thiết bị này ở bất kỳ đâu, điều này khiến nó càng trở nên thú vị hơn :)

Bên ngoài, thiết bị trông giống như một "bán thành phẩm", tức là. cấu trúc lắp ráp, nhưng không có phần thân.
Đúng vậy, để thuận tiện, nhà sản xuất đã lắp đặt toàn bộ cấu trúc này trên những “chân” nhựa này, thậm chí cả đai ốc cũng bằng nhựa :)

Ở phía bên phải của thiết bị có các đầu nối để kết nối phần tử cần đo.
Thật không may, sơ đồ kết nối là hai dây, có nghĩa là dây đầu dò càng dài (nếu bạn sử dụng chúng) thì lỗi đọc sẽ càng lớn.
Các thiết kế chính xác hơn sử dụng kết nối bốn dây, một cặp sạc/xả tụ điện và cặp kia đo điện áp trên tụ điện. Trong phiên bản này, dây có thể dài ít nhất một mét, sẽ không có sự khác biệt toàn cầu về số đọc.
Ngoài ra, bên cạnh các thiết bị đầu cuối còn có hai điểm tiếp xúc của bảng mạch in, chúng được sử dụng khi hiệu chỉnh thiết bị (sau này tôi mới nhận ra điều này).

Ở phía dưới có không gian để lắp pin 6F22 9 Volt (Krona).

Thiết bị cũng có thể được cấp nguồn từ nguồn điện bên ngoài được kết nối qua đầu nối MicroUSB. Khi nguồn được kết nối với đầu nối này, pin sẽ tự động tắt. Nếu sử dụng thường xuyên, tôi khuyên bạn nên cấp nguồn cho thiết bị từ đầu nối USB vì pin hao khá nhiều.
Bức ảnh cũng cho thấy dây buộc giữ pin có thể tái sử dụng được. Khóa của lớp vữa có lưỡi, khi ấn vào có thể mở ra được.

Khi lắp ráp, cấu trúc trông giống như thế này.

Thiết bị được bật và điều khiển chỉ bằng một nút bấm.
Bật - nhấn lâu hơn 1 giây.
Nhấn ở chế độ vận hành sẽ chuyển thiết bị giữa các phép đo L và C-ESR.
Tắt - nhấn nút trong hơn 2 giây.

Khi bạn bật thiết bị, tên và phiên bản phần sụn sẽ được hiển thị lần đầu tiên, sau đó có dòng chữ cảnh báo rằng các tụ điện phải được phóng điện trước khi thử nghiệm.
Khi bạn giữ nút này trong hơn hai giây, dòng chữ “Tắt nguồn” sẽ hiển thị và khi nút được nhả ra, thiết bị sẽ tắt.

Như mình đã viết ở trên, máy có hai chế độ hoạt động.
1. đo điện cảm
2. Đo điện dung, điện trở (hoặc ESR).
Ở cả hai chế độ, điện áp cung cấp của thiết bị đều được hiển thị trên màn hình.

Đương nhiên, chúng ta hãy xem chất làm đầy của thiết bị này là gì.
Về hình thức, nó phức tạp hơn đáng kể so với máy kiểm tra bóng bán dẫn trước đó, điều này gián tiếp chỉ ra thiết kế mạch không phù hợp hoặc các đặc tính tốt hơn; đối với tôi, có vẻ như trong trường hợp này, tùy chọn thứ hai có nhiều khả năng xảy ra hơn.

Chà, không có ích gì khi mô tả cụ thể về màn hình, phiên bản 1602 cổ điển. Điều duy nhất làm tôi ngạc nhiên là màu đen của PCB.

Mình chụp ảnh tổng thể board mạch in với 2 phiên bản có flash và không flash, nói chung là máy thực sự không muốn bị chụp ảnh, làm phiền mình bằng mọi cách nên xin lỗi trước về chất lượng.
Để đề phòng, tôi xin nhắc bạn rằng tất cả ảnh trong bài đánh giá của tôi đều có thể nhấp vào được.



“Trái tim” của thiết bị là bộ vi điều khiển 12le5a08s2, tôi không tìm thấy thông tin về bộ điều khiển cụ thể này, nhưng trong bảng dữ liệu của một phiên bản khác của nó có thông tin rằng nó được lắp ráp trên lõi 8051.

Phần đo chứa khá nhiều phần tử, nhân tiện, người ta nói rằng bộ xử lý có ADC 12 bit, được sử dụng để đo lường. Nhìn chung, độ sâu bit này khá tốt, khá thú vị về độ chân thực của nó.
Ban đầu, tôi nghĩ đến việc vẽ sơ đồ cho toàn bộ sự “ô nhục” này, nhưng sau đó tôi nhận ra rằng nó không có nhiều ý nghĩa, vì đặc điểm của thiết bị về phạm vi đo không lớn lắm. Nhưng nếu ai quan tâm thì có thể thử vẽ lại.

Ngoài ra, trong mạch đo, một bộ khuếch đại hoạt động được sử dụng, theo ý kiến ​​​​của tôi là khá tốt; Tôi đã sử dụng một bộ khuếch đại tín hiệu từ một shunt dòng điện của tải điện tử.

Rõ ràng đây là bộ chuyển đổi nguồn giữa pin và đầu nối USB.

Hầu như không có gì thú vị ở phía dưới bảng, ngoại trừ nút bấm không có linh kiện :(

Nhưng tôi đã tìm thấy một điều thú vị ngay cả trên một bảng mạch in trống rỗng :)))
Thực tế là khi tôi nhận máy và chơi với nó, tôi nhất định không thể làm cho nó hiển thị điện dung của tụ điện trên 680 μF, nó ngoan cố hiển thị OL và thế là xong.
Khi kiểm tra bảng, tôi không thể không chú ý đến ba cặp tiếp điểm dùng để kết nối các nút (đánh giá dựa trên các dấu hiệu).
Đầu tiên tôi chọc vào key2 mà tôi nhận được trên màn hình - không hiệu chỉnh (bản dịch miễn phí) - OK.
Ha, tôi nghĩ, chúng tôi sẽ tóm được bạn.
Nhưng không, việc hiệu chỉnh làm tôi mất rất nhiều thời gian, vì máy thuộc dạng hiếm nên không có thông tin gì về nó cả. Đề cập duy nhất có từ hiệu chuẩn là .

Việc đóng các cặp liên hệ khác sẽ hiển thị giá trị của các hằng số (rõ ràng).
Hơn nữa, còn có các tùy chọn khác, với các chữ cái khác, và đôi khi khi đóng key3, dòng chữ “Saved OK” (rõ ràng là bằng tiếng Anh) sẽ xuất hiện.

Nhưng hãy quay lại việc hiệu chuẩn.
Thiết bị chống lại bằng tất cả sức mạnh của nó.
Để bắt đầu, tôi đã thử rút ngắn các cực bằng nhíp và hiệu chỉnh theo cách đó, nhưng cuối cùng thiết bị đã cho thấy điện dung và điện trở âm chính xác của tụ điện.
Sau đó, tôi đoản mạch hai miếng vá thử nghiệm trên bo mạch, thiết bị bắt đầu hiển thị điện trở chính xác, nhưng phạm vi đo điện dung thu hẹp xuống còn 220-330 µF.
Và sau một hồi tìm kiếm trên Internet, tôi bắt gặp được cụm từ (link ngay phía trên) - Dùng dây đồng dày 3cm để chống chập mạch
Dịch ra, điều này có nghĩa là - sử dụng dây đồng dày 3 cm. Tôi nghĩ rằng độ dày 3cm bằng cách nào đó là mát mẻ và rất có thể chúng có nghĩa là chiều dài 3cm.
Tôi cắt một đoạn dây dài khoảng 3cm và rút ngắn các miếng vá trên bảng, nó hoạt động tốt hơn nhiều, nhưng vẫn không được như cũ.
Tôi lấy một sợi dây dài gấp đôi và lặp lại thao tác. Sau đó, thiết bị bắt đầu hoạt động khá bình thường và tôi đã tiến hành các thử nghiệm sâu hơn sau lần hiệu chỉnh này.

Để bắt đầu, tôi đã chọn các thành phần khác nhau để kiểm tra cách hoạt động của thiết bị.
Trong ảnh, chúng được bố trí theo thứ tự thử nghiệm, chỉ có cuộn cảm là đảo ngược.
Tất cả các thành phần đã được kiểm tra từ giá trị thấp nhất đến cao nhất.

Trước khi kiểm tra, tôi dùng máy hiện sóng để xem kết quả đầu ra của thiết bị tại các đầu đo của nó.
Đánh giá bằng số đọc của máy hiện sóng, tần số được đặt ở khoảng 72KHz.

Về mặt đo độ tự cảm, số đọc khá phù hợp với số đọc được ghi trên các bộ phận.
1. độ tự cảm 22μH
2. độ tự cảm 150μH
Nhân tiện, trong quá trình hiệu chuẩn, tôi nhận thấy rằng không có thao tác nào ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo điện dung và độ tự cảm mà chỉ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo điện trở.

Với độ tự cảm 150 μH, dạng sóng ở các cực trông như thế này

Cũng không có vấn đề gì với tụ điện nhỏ.
1. 100nF 1%
2. 0,39025 uF 1%

Dạng sóng khi đo tụ 0,39025 µF

Tiếp theo là chất điện giải.
1. 4,7uF 63V
2. 10uF 450V
3. 470uF 100 Vôn
4. ESR thấp 470uF 25V
Riêng tôi sẽ nói về tụ điện 10uF 450 Volt. Tôi rất ngạc nhiên với kết quả đọc được và đây không phải là khiếm khuyết ở một bộ phận cụ thể nào, vì các tụ điện còn mới và tôi có hai tụ điện giống nhau. Các chỉ số cũng giống nhau đối với cả hai thiết bị và các thiết bị khác hiển thị chính xác điện dung khoảng 10 µF. Hơn nữa, ngay cả trên thiết bị này, số đọc cũng bị trượt vài lần với giá trị khoảng 10 µF. Tôi không hiểu tại sao lại như vậy.

1. Trở kháng thấp 680uF 25 Volt
2. ESR thấp 680uF 25 Volt.
3. Samwha 1000uF 35 Volt thông thường.
4. Dòng 1000uF 35 Volt Samwha RD.

Dạng sóng trên các điểm tiếp xúc khi kiểm tra Samwha 1000uF 35 Volt thông thường.
Về lý thuyết, khi đo các chất điện phân điện dung, tần số lẽ ra phải giảm xuống 3 KHz, nhưng biểu đồ dao động cho thấy rõ rằng tần số không thay đổi trong tất cả các thử nghiệm và vào khoảng 72 KHz.

Dòng 1000uF 35 Volt Samwha RD đôi khi cho kết quả tương tự, điều này thể hiện khi các dây dẫn tiếp xúc kém với các đầu cực đo.

Sau khi chụp ảnh nhóm, đo và đặt các bộ phận vào đúng vị trí, tôi mới nhớ ra mình đã quên đo điện trở của các điện trở.
Để đo tôi lấy một vài điện trở
1. 0,1 Ohm 1%
2. 0,47 Ohm 1%
Điện trở của điện trở thứ hai có phần quá cao và rõ ràng vượt quá giới hạn 1%, rất có thể thậm chí gần hơn tới 10%. nhưng tôi nghĩ rằng điều này có nhiều khả năng là do phép đo diễn ra trên dòng điện xoay chiều và độ tự cảm của điện trở quấn dây bị ảnh hưởng, vì một điện trở nhỏ 2,4 Ohm cho thấy điện trở 2,38 Ohms.

Khi tôi đang tìm kiếm thông tin về thiết bị, tôi đã nhìn thấy một bức ảnh của thiết bị này một vài lần, trong đó hiển thị các phép đo đồng thời với các tần số khác nhau, nhưng thiết bị của tôi không hiển thị điều này, một lần nữa không rõ tại sao :(
Hoặc là một phiên bản khác hoặc cái gì đó khác, nhưng có một sự khác biệt. Nói chung tôi có ấn tượng rằng nó chỉ đo ở tần số 72KHz.
Tần số đo cao là tốt, nhưng luôn thuận tiện khi có một giải pháp thay thế.

Bản tóm tắt
thuận
Trong quá trình hoạt động, thiết bị cho thấy độ chính xác khá tốt (dù sau khi cân chỉnh)
Nếu bạn không tính đến việc tôi đã phải hiệu chỉnh nó, thì chúng ta có thể nói rằng thiết kế đã sẵn sàng hoạt động “ngay lập tức”, nhưng tôi thừa nhận rằng tôi đã rất “may mắn”.
Dinh dưỡng kép.

Nhược điểm
Hoàn toàn thiếu thông tin về hiệu chuẩn thiết bị
Phạm vi đo hẹp
Thiết bị của tôi chỉ bắt đầu hoạt động bình thường sau khi hiệu chuẩn.

Quan điểm của tôi. Thành thật mà nói, tôi có ấn tượng lẫn lộn mạnh mẽ về thiết bị. Một mặt tôi đạt được kết quả khá tốt nhưng mặt khác tôi lại nhận được nhiều câu hỏi hơn là câu trả lời.
Ví dụ: tôi không hiểu 100% cách hiệu chỉnh nó một cách chính xác, tôi cũng không hiểu tại sao tụ 10uF của tôi lại hiển thị là 2,3 và ngoài ra, không rõ tại sao phép đo chỉ diễn ra ở 72KHz.
Tôi thậm chí không biết có nên giới thiệu nó hay không. Nếu bạn hoàn toàn không muốn hàn thì bạn có thể sử dụng cái này hoặc máy kiểm tra bóng bán dẫn từ bài đánh giá trước và nếu bạn muốn các đặc tính tốt hơn (chủ yếu theo hướng mở rộng phạm vi) và không cần đo độ tự cảm, sau đó bạn có thể lắp ráp máy đo C-ESR từ Go.
Tôi rất khó chịu với dải đo điện dung trên là 1000 µF, mặc dù tôi có thể dễ dàng đo được 2200 µF, nhưng độ chính xác của thiết bị giảm xuống, rõ ràng là nó bắt đầu đánh giá quá cao các chỉ số điện dung.

Nói chung, hiện tại đó là tất cả, tôi sẽ rất vui khi nhận được bất kỳ thông tin nào về thiết bị và sẽ vui lòng thêm nó vào bài đánh giá. Tôi thừa nhận rằng ai đó cũng có nó, mặc dù điều đó rất khó xảy ra, vì tôi không tìm thấy bất cứ điều gì trên đó, mặc dù thường thì tất cả các thiết bị đều là sự lặp lại của một số thiết kế đã biết.

Sản phẩm được cửa hàng cung cấp để viết đánh giá. Đánh giá được công bố theo khoản 18 của Quy tắc trang web.

Mình đang định mua +45 Thêm vào mục yêu thích Tôi thích bài đánh giá +48 +115

Bằng cách nào đó, tôi đã tự chế tạo cho mình một thiết bị cực kỳ hữu ích và không thể thay thế này do nhu cầu cấp thiết là đo điện dung và độ tự cảm. Nó có độ chính xác đo rất tốt một cách đáng ngạc nhiên và mạch khá đơn giản, thành phần cơ bản của nó là bộ vi điều khiển PIC16F628A.

Cơ chế:

Như bạn có thể thấy, các thành phần chính của mạch là PIC16F628A, màn hình tổng hợp ký tự (có thể sử dụng 3 loại màn hình 16x01 16x02 08x02), bộ ổn định tuyến tính LM7805, bộ cộng hưởng thạch anh 4 MHz, rơle 5V trong gói DIP , một công tắc hai phần (để chuyển đổi chế độ đo L hoặc C ).

Phần mềm cho vi điều khiển:

Bảng mạch in:

Tệp PCB ở định dạng bố cục chạy nước rút:

Bảng gốc được nối dây cho rơle trong gói DIP.

Tôi không có thứ đó và tôi sử dụng những gì tôi có, một rơle nhỏ gọn cũ có kích thước vừa phải. Tôi đã sử dụng tụ điện tantalum làm tụ điện tantalum. Công tắc chế độ đo, công tắc nguồn và nút hiệu chỉnh đã được sử dụng, từng bị loại bỏ khỏi các máy hiện sóng cũ của Liên Xô.

Dẫn thử nghiệm:

Nên càng ngắn càng tốt.

Trong quá trình lắp ráp và thiết lập, tôi đã làm theo các hướng dẫn sau:

Lắp ráp bo mạch, lắp 7 jumper. Đầu tiên hãy cài đặt các jumper bên dưới PIC và dưới rơle và hai jumper bên cạnh các chân của màn hình.

Sử dụng tụ điện tantalum (trong máy phát điện) - 2 chiếc.
10uF.
Hai tụ điện 1000pF phải là polyester hoặc tốt hơn (dung sai xấp xỉ không quá 1%).

Nên sử dụng màn hình có đèn nền (lưu ý rằng điện trở giới hạn 50-100 Ohm không được chỉ định trên sơ đồ, chân 15, 16).
Lắp bo mạch vào thùng máy. Kết nối giữa bo mạch và màn hình có thể được hàn theo yêu cầu của bạn hoặc được thực hiện bằng đầu nối. Làm cho các dây xung quanh công tắc L/C càng ngắn và cứng càng tốt (để giảm nhiễu và bù thích hợp cho các phép đo, đặc biệt là đối với đầu nối đất L).

Nên sử dụng thạch anh ở tần số 4.000 MHz, 4.1, 4.3, v.v. không thể sử dụng.

Kiểm tra và hiệu chuẩn:

  1. Kiểm tra việc lắp đặt các bộ phận trên bo mạch.
  2. Kiểm tra cài đặt của tất cả các jumper trên bảng.
  3. Kiểm tra xem PIC, điốt và 7805 đã được lắp đặt đúng chưa.
  4. Đừng quên flash PIC trước khi cài đặt nó vào máy đo LC.
  5. Bật nguồn cẩn thận. Nếu có thể, hãy sử dụng nguồn điện được điều chỉnh lần đầu tiên. Đo dòng điện khi điện áp tăng. Dòng điện không quá 20mA. Mẫu tiêu thụ dòng điện 8mA. Nếu không nhìn thấy gì trên màn hình, hãy xoay điện trở điều chỉnh độ tương phản thay đổi. Màn hình sẽ hiển thị " Hiệu chỉnh", thì C=0,0pF (hoặc C= +/- 10pF).
  6. Đợi vài phút (“khởi động”), sau đó nhấn nút “zero” (Đặt lại) để hiệu chỉnh lại. Màn hình sẽ hiển thị C=0,0pF.
  7. Kết nối tụ điện "hiệu chuẩn". Trên màn hình đồng hồ LC, bạn sẽ thấy các số đọc (có lỗi +/- 10%).
  8. Để tăng số đọc điện dung, hãy đóng jumper “4”, xem hình ảnh bên dưới (khoảng 7 chân PIC). Để giảm số đọc điện dung, hãy đóng jumper “3” (khoảng 6 chân PIC), xem hình bên dưới. Khi giá trị điện dung khớp với giá trị “hiệu chuẩn”, hãy tháo dây nối. PIC sẽ ghi nhớ hiệu chuẩn. Bạn có thể lặp lại hiệu chuẩn nhiều lần (tối đa 10.000.000).
  9. Nếu có vấn đề với phép đo, bạn có thể sử dụng nút nhảy “1” và “2” để kiểm tra tần số của máy phát. Kết nối jumper “2” (khoảng 8 chân PIC) và kiểm tra tần số “F1” của máy phát. Phải là 00050000 +/- 10%. Nếu số đọc quá cao (gần 00065535), thiết bị sẽ chuyển sang chế độ “tràn” và hiển thị lỗi “tràn”. Nếu số đọc quá thấp (dưới 00040000), bạn sẽ mất độ chính xác của phép đo. Kết nối jumper "1" (khoảng 9 chân PIC) để kiểm tra hiệu chỉnh tần số "F2". Nó sẽ bằng khoảng 71% +/- 5% “F1” mà bạn có được bằng cách kết nối jumper “2”.
  10. Để có số đọc chính xác nhất, bạn có thể điều chỉnh L cho đến khi đạt F1 khoảng 00060000. Tốt nhất nên đặt “L” = 82 µH trên mạch 100 µH (bạn không được mua 82 µH ;)).
  11. Nếu màn hình hiển thị 00000000 cho F1 hoặc F2, hãy kiểm tra hệ thống dây điện gần công tắc L/C - điều này có nghĩa là máy phát điện không chạy.
  12. Chức năng hiệu chỉnh điện cảm được tự động hiệu chỉnh khi hiệu chỉnh điện dung diễn ra. (hiệu chuẩn xấp xỉ xảy ra tại thời điểm rơle được kích hoạt khi đóng L và C trong thiết bị).

Bài kiểm traáo liền quần

  1. Kiểm tra F2
  2. kiểm tra F1
  3. Giảm C
  4. tăng C

Cách lấy số đo:

Chế độ đo điện dung:

  1. Di chuyển công tắc chọn chế độ đo sang vị trí “C”
  2. Nhấn nút “Không”
  3. Thông báo “Cài đặt! .tunngu." đợi cho đến khi “C = 0,00pF” xuất hiện

Chế độ đo điện cảm:

  1. Bật thiết bị và đợi cho đến khi khởi động
  2. Di chuyển công tắc chọn chế độ đo sang vị trí “L”
  3. Chúng tôi đóng dây đo
  4. Nhấn nút “Không”
  5. Thông báo “Cài đặt! .tunngu." đợi cho đến khi “L = 0,00uH” xuất hiện

Vậy là xong, hãy để lại thắc mắc và ý kiến ​​của bạn ở phần bình luận dưới bài viết nhé.

Chúng tôi trình bày thiết kế ban đầu của máy đo LC từ đồng nghiệp R2-D2 của chúng tôi. Tiếp theo, lời của tác giả sơ đồ: Trong đài nghiệp dư, đặc biệt là khi sửa chữa, cần phải có trong tay một thiết bị đo điện dung và độ tự cảm - cái gọi là máy đo lc. Ngày nay, để lặp lại, bạn có thể tìm thấy trên Internet nhiều sơ đồ của các thiết bị tương tự, một số phức tạp và một số không quá phức tạp. Nhưng tôi quyết định tạo phiên bản thiết bị của riêng mình. Hầu như tất cả các mạch của máy đo LC sử dụng bộ vi điều khiển được trình bày trên Internet đều giống nhau. Ý tưởng là tính giá trị của các thành phần chưa biết bằng cách sử dụng công thức tính sự phụ thuộc của tần số vào điện dung và độ tự cảm. Để đơn giản hóa thiết kế của mình, tôi quyết định sử dụng bộ so sánh bên trong của vi điều khiển làm máy phát điện. Màn hình LCD của điện thoại dùng để hiển thị thông tin Nokia 3310 hoặc một cái gì đó tương tự với bộ điều khiển PCD8544 và độ phân giải 84x48 chẳng hạn Nokia 5110.

Mạch đo Lc trên vi điều khiển

Thiết lập và tính năng


Trái tim của thiết bị là bộ vi điều khiển PIC18F2520. Để máy phát điện hoạt động ổn định, tốt nhất nên sử dụng tụ điện không phân cực hoặc tụ điện tantalum như C3 và C4. Bạn có thể sử dụng bất kỳ rơle nào phù hợp với điện áp (3-5 volt), nhưng tốt nhất là có điện trở tiếp xúc tối thiểu có thể ở vị trí đóng. Đối với âm thanh, người ta sử dụng một bộ rung không có máy phát tích hợp hoặc phần tử áp điện thông thường.

Khi bạn khởi động thiết bị đã lắp ráp lần đầu tiên, chương trình sẽ tự động khởi động chế độ điều chỉnh độ tương phản màn hình. Sử dụng các nút 2/4 để đặt độ tương phản chấp nhận được và nhấn nút OK (3). Sau khi hoàn thành các bước này, thiết bị sẽ được tắt và bật lại. Để tùy chỉnh hoạt động của đồng hồ, có một phần trong menu “ Cài đặt" Trong menu con " tụ điện", bạn phải cho biết giá trị chính xác của tụ điện hiệu chuẩn được sử dụng (C_cal) trong pF. Độ chính xác của giá trị được chỉ định ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác của phép đo. Bạn có thể giám sát hoạt động của chính máy phát điện bằng máy đo tần số tại điểm điều khiển “B”, nhưng tốt hơn là sử dụng hệ thống điều khiển tần số đã được tích hợp sẵn trong menu con “ Bộ dao động».

Bằng cách chọn L1 và C1, cần đạt được số đọc tần số ổn định trong vùng 500-800 kHz. Tần số cao có tác động tích cực đến độ chính xác của phép đo; đồng thời, khi tần số tăng, độ ổn định của máy phát có thể kém đi. Tần số và độ ổn định của máy phát điện, như tôi đã nói ở trên, có thể được theo dõi một cách thuận tiện trong phần menu “ Bộ dao động" Nếu bạn có máy đo tần số được hiệu chuẩn bên ngoài, bạn có thể hiệu chỉnh máy đo tần số của máy đo LC. Để thực hiện việc này, bạn cần kết nối máy đo tần số bên ngoài với điểm điều khiển “B” và sử dụng các nút +/- trong “ Bộ dao động» chọn hằng số “K” sao cho số chỉ của cả hai máy đo tần số trùng nhau. Để hệ thống hiển thị trạng thái pin hoạt động chính xác, bạn cần cấu hình một bộ chia điện trở được xây dựng trên các điện trở R9, R10, sau đó cài đặt jumper S1 và ghi các giá trị vào các trường của phần “Pin”.

Quy trình thiết lập

  • - Đo điện áp nguồn của vi điều khiển (chân 19 - 20). Đây là điện áp tham chiếu “V.ref”
  • - Đo điện áp lên tới bộ chia điện trở = U1
  • - Đo điện áp nguồn sau bộ chia = U2
  • - Tính hệ số. phép chia “С.div” = U1/U2
  • - Nhập các số nhận được vào các phần thích hợp của menu, lưu chúng bằng cách nhấn nút “OK”.

Đồng thời nhập điện áp “V.max” - điện áp tối đa của pin (tất cả các phân đoạn của pin được hiển thị đều được lấp đầy) và theo đó, “V.min” - điện áp tối thiểu của pin (tất cả các phân đoạn của pin đều bị tắt , thiết bị sẽ báo hiệu sự thay đổi hoặc sạc pin cần thiết). Các giá trị điện áp nguồn để hiển thị các đoạn trung gian trên biểu tượng pin sẽ được tính toán tự động sau khi nhập thông tin về “V.max” và “V.min”.

Việc sử dụng bộ ổn định để cấp nguồn cho mạch là bắt buộc vì điện áp tham chiếu phải ổn định và không thay đổi khi xả pin.

Làm việc với thiết bị

Menu lc mét cũng chứa các phần Ánh sáng, Âm thanh, Ký ức. Trong chuong Ánh sáng Có thể bật hoặc tắt đèn nền LCD. Chương Âm thanh, để bật/tắt âm thanh. Trong chuong Ký ức bạn có thể xem kết quả của 10 phép đo gần đây nhất và (dành cho người mới bắt đầu) cũng có thể xem kết quả thu được theo các đơn vị đo lường khác nhau. Mục đích của các nút được mô tả bằng các biểu tượng nằm ở cuối màn hình.

  • (F) - “Chức năng” vào menu Cài đặt
  • (M) - “Bộ nhớ” lưu kết quả đo vào bộ nhớ
  • () - Đèn nền bật/tắt “Light”
  • (C) - Hiệu chuẩn “Hiệu chỉnh”

Màn hình chính chứa thang đo lỗi đo có điều kiện, thang đo này phải được theo dõi và hiệu chỉnh kịp thời nếu cần.

Đo điện dung

1. Chuyển thiết bị sang chế độ đo điện dung. Thực hiện hiệu chuẩn. Đảm bảo rằng sai số đo nằm trong giới hạn chấp nhận được. Trong trường hợp có độ lệch lớn, hãy lặp lại hiệu chuẩn.

2. Nối tụ điện cần đo vào các cực. Kết quả đo sẽ xuất hiện trên màn hình. Để lưu kết quả vào bộ nhớ, nhấn (M).

đo điện cảm

1. Chuyển thiết bị sang chế độ đo điện cảm. Đóng các thiết bị đầu cuối. Thực hiện hiệu chuẩn. Đảm bảo rằng sai số đo nằm trong giới hạn chấp nhận được. Trong trường hợp có độ lệch lớn, hãy lặp lại hiệu chuẩn.

2. Kết nối điện cảm đo được với các cực. Kết quả đo sẽ xuất hiện trên màn hình. Để lưu kết quả vào bộ nhớ, nhấn (M).

Video hoạt động của máy đo

Thi thể được sử dụng bởi một người thử nghiệm người Trung Quốc đã anh dũng hy sinh khi đang sửa chữa một chiếc TV.

Tất cả các tập tin - chương trình cơ sở của bộ điều khiển, bảng mạch trong Lay, v.v. đều có thể được tìm thấy trên diễn đàn. Vật liệu được cung cấp - Savva. Tác giả của sơ đồ R2-D2.

Thảo luận bài viết LC METER