Thực đơn
trang chủAndroid

Tải xuống sơ đồ phần mềm máy đo lc cho pic16f628a. LC Meter Một thiết bị đo điện dung và điện cảm trên PIC16F628A. Kết quả lắp ráp thiết bị

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 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.

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.

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.

Dự án này có sẵn trực tuyến bằng nhiều ngôn ngữ. Vào thời điểm này, toán học có vẻ quá khó khăn. Độ chính xác tổng thể khi đó sẽ bị giới hạn bởi hoạt động của bộ dao động và một "tụ hiệu chuẩn" duy nhất. Hy vọng rằng điều này tuân theo "công thức tần số cộng hưởng nổi tiếng". Sai số là 3% đối với tụ 22 µF. Greencup sẽ là sự thay thế phù hợp, nhưng tụ gốm có thể không phải là lựa chọn tốt. Một số trong số họ có thể có tổn thất lớn.

Tôi không có lý do gì để nghi ngờ bất kỳ sự phi tuyến tính kỳ lạ nào trong kết quả đo đối với các thành phần có giá trị thấp. Các giá trị thành phần nhỏ về mặt lý thuyết tỷ lệ thuận với độ lệch tần số. Phần mềm vốn đã tuân theo tỷ lệ này.

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.

Một câu hỏi khác về dự án?

Bây giờ bạn có thể thiết kế một mạch điều chỉnh, xây dựng nó và để nó cộng hưởng ở tần số chính xác ngay lần đầu tiên, mọi lúc. Vui lòng kiểm tra điều này trước khi gửi email cho tôi. Điều này có thể chỉ trả lời câu hỏi của bạn. Bạn cần đo độ tự cảm, nhưng bạn không có đồng hồ vạn năng để làm việc đó hoặc thậm chí là máy hiện sóng để quan sát tín hiệu.

Chà, bất kể tần số hay tiếng chuông được đánh mạnh đến đâu, nó sẽ reo ở tần số cộng hưởng của nó. Bây giờ các bộ vi điều khiển rất tệ trong việc phân tích tín hiệu tương tự. Trong trường hợp này, nó sẽ là 5 volt từ arduino. Chúng tôi sạc mạch trong một thời gian. Sau đó, chúng tôi thay đổi điện áp trực tiếp từ 5 volt cho đến khi xung này làm cho mạch cộng hưởng, tạo ra sóng hình sin mềm mại dao động ở tần số cộng hưởng. Chúng ta cần đo tần số này rồi sử dụng các công thức để tính giá trị độ tự cảm.

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.

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

Tần số cộng hưởng có liên quan đến tình huống sau.


Vì sóng của chúng ta là sóng hình sin thực sự nên nó có thời gian bằng nhau ở trên 0 volt và dưới 0 volt. Phép đo này sau đó có thể được nhân đôi để tính chu kỳ và nghịch đảo của chu kỳ là tần số.

Phạm vi đo điện dung

Vì mạch cộng hưởng nên tần số này là tần số cộng hưởng. Giải hệ số tự cảm sẽ dẫn đến phương trình thủy thủ. Sau đó, chúng tôi dừng xung và mạch cộng hưởng. Bộ so sánh sẽ tạo ra tín hiệu sóng vuông có cùng tần số mà Arduino sẽ đo bằng cách sử dụng hàm xung đo thời gian giữa mỗi xung sóng vuông.

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%.

Xây dựng mạch sau và tải mã xuống và bắt đầu đo độ tự cảm. Bỏ dòng này sau dung lượng này =. Tụ điện và cuộn cảm có thể được kết hợp để tạo ra các mạch cộng hưởng có đặc tính tần số riêng biệt. Số lượng điện dung và độ tự cảm của các thiết bị này xác định cả tần số cộng hưởng và độ sắc nét của đường cong phản ứng mà các mạch này thể hiện.

Nếu điện dung và điện cảm song song, chúng có xu hướng truyền năng lượng điện dao động ở tần số và khối cộng hưởng, tức là tạo ra trở kháng cao hơn cho các phần khác của phổ tần số. Nếu chúng nằm trong cấu hình nối tiếp, chúng có xu hướng chặn năng lượng điện dao động ở tần số cộng hưởng và cho phép các phần khác của phổ tần số đi qua.

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.

Có nhiều ứng dụng cho mạch cộng hưởng, bao gồm điều chỉnh có chọn lọc trong các máy phát và máy thu vô tuyến và triệt tiêu các sóng hài không mong muốn. Cuộn cảm và tụ điện mắc song song được gọi là mạch dự trữ. Một tình trạng cộng hưởng xảy ra trong mạch khi.

Kiểm tra và hiệu chuẩn

Điều này chỉ có thể xảy ra với một tần suất nhất định. Phương trình có thể được đơn giản hóa thành. Từ thông tin này, biết được các thông số điện dung và điện cảm của mạch, bạn có thể tìm ra tần số cộng hưởng. Nói chung, bộ tạo dao động trong mạch điện tử chuyển đổi điện áp nguồn DC thành đầu ra AC, có thể bao gồm nhiều tín hiệu, tần số, biên độ và chu kỳ nhiệm vụ. Hoặc đầu ra có thể là một sóng hình sin cơ bản không có nội dung hài nào khác.

Tôi xin trình bày một mạch đo điện dung và điện cảm với số lượng nhỏ, một thiết bị thường đơn giản cần thiết trong thực hành vô tuyến nghiệp dư. Máy đo được thiết kế dưới dạng USB đính kèm cho máy tính; các kết quả đo được hiển thị trong một chương trình đặc biệt trên màn hình điều khiển.

Đặc trưng:

phạm vi đo lường C: 0,1pF - ~1µF. Tự động chuyển đổi phạm vi: 0,1-999,9pF, 1nF-99,99nF, 0,1µF-0,99µF.

Mục đích của việc chế tạo bộ khuếch đại là thiết kế một mạch không dao động. Trong bộ khuếch đại không được thiết kế để hoạt động như một bộ tạo dao động, một lượng phản hồi dương hạn chế có thể được sử dụng để tăng độ lợi. Một điện trở thay đổi có thể mắc nối tiếp với phản hồi để ngăn mạch dao động. Khoảng cách giữa micro và loa có tác dụng cản trở sóng tần số âm thanh.

Chúng tương tự như các bộ cộng hưởng cơ điện như bộ dao động tinh thể. Kết nối giữa máy phát điện và máy phát điện phải lỏng lẻo. Chúng ta điều chỉnh mạch dao động để xem điện áp tối đa trên đầu dò nối với mạch bể.

phạm vi đo lường L: 0,01µH - ~100mH. Tự động chuyển đổi phạm vi: 0,01-999,99µH, 1mH-99,99mH.

Thuận lợi:

Thiết bị không cần trình điều khiển.

Chương trình không yêu cầu cài đặt.

Không yêu cầu thiết lập (Ngoại trừ quy trình hiệu chuẩn, quy trình này không yêu cầu quyền truy cập vào mạch).

Không cần phải chọn các giá trị chính xác của điện dung và độ tự cảm hiệu chuẩn (chúng tôi cho phép chênh lệch lên đến ±25%! so với các giá trị được chỉ định).

Đây là sơ đồ mạch của máy đo LC

Mạch lúc này đang ở trạng thái cộng hưởng, tần số này biểu thị tần số cộng hưởng của mạch. Sau đó chúng ta đo điện áp của mạch máy phát ở tần số cộng hưởng. Chúng tôi thay đổi tần số của bộ dao động ở trên và dưới tần số cộng hưởng một chút và xác định hai tần số: điện áp trên mạch gấp 707 lần giá trị tại điểm cộng hưởng. Điện áp khi cộng hưởng 707 lần là -3 dB.

Băng thông của bộ dao động là sự chênh lệch giữa các tần số tương ứng với hai 707 điểm này. Đầu ra của bộ tạo tín hiệu được nối với cuộn dây ghép có khoảng 50 vòng. Đối với các tần số trong phạm vi megahertz, chúng tôi đặt cuộn dây ghép cách mạch máy phát khoảng 20 cm. Khoảng cách 20 cm sẽ cho phép liên lạc tự do giữa cuộn dây và bộ dao động.

Không có điều khiển nào trên sơ đồ; tất cả điều khiển (chuyển đổi chế độ đo, L hoặc C, cũng như hiệu chỉnh thiết bị) đều đến từ chương trình điều khiển. Người dùng chỉ có quyền truy cập vào hai thiết bị đầu cuối để cài đặt bộ phận được đo vào đó, đầu nối USB và đèn LED, đèn này sẽ sáng khi chương trình điều khiển đang chạy và nếu không thì sẽ nhấp nháy.

Sau đó chúng tôi kết nối đầu dò với mạch máy phát điện. Kết nối đất của đầu dò phải được kết nối với thân của tụ điện điều chỉnh. Đầu dò được kết nối với máy hiện sóng. Do độ suy giảm 100x trong cảm biến nên đầu ra của bộ tạo tín hiệu thường cần ở mức khá cao.

Bây giờ dấu vết vùng chạy từ trái sang phải, bên trái là tần số bắt đầu và bên phải là tần số dừng. Điểm tốt để bắt đầu là tần số quét, khoảng 10 hertz. Chúng ta có thể xoay tụ điện của bộ điều chỉnh và lấy dạng sóng dao động trên màn hình máy hiện sóng. Điều khiển biên độ của bộ tạo quét điều chỉnh độ cao cực đại của dạng sóng. Ưu điểm lớn của phương pháp này là những thay đổi về tần số cộng hưởng của mạch dao động có thể được nhìn thấy trực tiếp trên màn hình.

Trái tim của thiết bị là bộ dao động LC trên bộ so sánh LM311. Để tính toán thành công giá trị của điện dung/điện cảm đo được, chúng ta phải biết chính xác các giá trị của refC và refL đã đặt, cũng như tần số của máy phát. Bằng cách sử dụng nguồn điện máy tính, tất cả các giá trị có thể có của refC±25% và refL±25% sẽ được tìm kiếm trong quá trình hiệu chỉnh thiết bị. Sau đó, từ mảng dữ liệu nhận được, những dữ liệu phù hợp nhất sẽ được chọn theo nhiều giai đoạn; tìm hiểu thêm về thuật toán bên dưới. Do thuật toán này, không cần phải chọn chính xác các giá trị điện dung và điện cảm để sử dụng trong thiết bị, bạn có thể chỉ cần đặt những gì có sẵn và không quan tâm đến độ chính xác của các giá trị. Hơn nữa, các giá trị của refC và refL có thể khác nhau trong phạm vi rộng so với giá trị được chỉ ra trong sơ đồ.

Bộ dao động Armstrong ban đầu được sử dụng trong các máy phát ống chân không. Cuộn dây có thể được điều chỉnh để dây chuyền dao động. Nó thực sự là một bộ chia điện áp bao gồm hai tụ điện mắc nối tiếp. Thiết bị hoạt động, bộ khuếch đại, có thể là bóng bán dẫn tiếp giáp lưỡng cực, bóng bán dẫn hiệu ứng trường, bộ khuếch đại hoạt động hoặc ống chân không.

Điều này thay vì điều chỉnh một trong các tụ điện hoặc bằng cách đưa một tụ điện biến thiên riêng biệt nối tiếp với cuộn cảm. Sự khác biệt là thay vì sử dụng tụ điện ở giữa kết hợp với một cuộn cảm, nó sử dụng điện dung ở giữa kết hợp với một tụ điện. Tín hiệu phản hồi đến từ một cuộn cảm ở giữa hoặc một kết nối nối tiếp giữa hai cuộn cảm.

Bộ vi điều khiển, sử dụng thư viện V-USB, tổ chức giao tiếp với máy tính và cũng tính toán tần số từ máy phát. Tuy nhiên, chương trình điều khiển cũng chịu trách nhiệm tính toán tần số, bộ vi điều khiển chỉ gửi dữ liệu thô từ bộ định thời.

Bộ vi điều khiển là Atmega48, nhưng cũng có thể sử dụng Atmega8 và Atmega88, tôi đính kèm firmware cho ba bộ vi điều khiển khác nhau.

Những cuộn cảm này không cần phải kết nối lẫn nhau, vì vậy chúng có thể bao gồm hai cuộn dây riêng biệt được nối nối tiếp thay vì một thiết bị có điểm nối ở giữa. Trong phiên bản cuộn dây tác động vào tâm, độ tự cảm lớn hơn do hai đoạn được ghép từ tính.

Trong bộ dao động Hartley, tần số có thể được điều chỉnh dễ dàng bằng cách sử dụng tụ điện thay đổi. Mạch tương đối đơn giản, số lượng linh kiện ít. Một bộ dao động ổn định tần số cao có thể được chế tạo bằng cách thay thế bộ cộng hưởng thạch anh bằng một tụ điện.

Rơle K1 thu nhỏ với hai nhóm chuyển mạch. Tôi đã sử dụng RES80, uốn cong các chân bằng nhíp như trong RES80-1 để gắn trên bề mặt, với dòng điện phản hồi là 40 mA. Nếu không thể tìm được rơle có khả năng hoạt động từ 3,3v với dòng điện nhỏ, bạn có thể sử dụng bất kỳ rơle 5v nào, tương ứng thay thế R11, K1 bằng một tầng vẽ theo đường chấm.

Đây là một cải tiến so với bộ tạo dao động Colpitt, trong đó các dao động có thể không xảy ra ở các tần số nhất định để lại các khoảng trống trong quang phổ. Giống như các bộ tạo dao động khác, mục tiêu là cung cấp mức tăng tổng hợp lớn hơn mức 1 ở tần số cộng hưởng để duy trì dao động. Một bóng bán dẫn có thể được cấu hình như một bộ khuếch đại cơ sở chung và cái còn lại làm bộ theo dõi bộ phát. Đầu ra của bộ theo dõi bộ phát, được kết nối trở lại đầu vào của bóng bán dẫn cơ sở, duy trì dao động trong mạch Peltz.

Một varactor là một diode tự do. Đặc biệt, lượng phân cực ngược quyết định độ dày của vùng cạn kiệt trong chất bán dẫn. Độ dày của vùng suy giảm tỷ lệ thuận với căn bậc hai của điện áp, đảo ngược độ lệch của diode và điện dung tỷ lệ nghịch với độ dày này, và do đó nó tỷ lệ nghịch với căn bậc hai của điện áp đặt vào.

Tôi cũng sử dụng một thạch anh thu nhỏ ở tần số 12 MHz, thậm chí còn nhỏ hơn một chút so với đồng hồ.

Chương trình điều khiển.

Chương trình điều khiển được viết trong môi trường Embarcadero RAD Studio XE bằng C++. Cửa sổ chính và chính trong đó hiển thị tham số đo được trông như thế này:

Trong số các điều khiển trên biểu mẫu chính, chỉ hiển thị ba nút.
- Chọn chế độ đo, đo điện dung C và đo điện cảm L. Bạn cũng có thể chọn chế độ bằng cách nhấn phím C hoặc L trên bàn phím.
- Nút cài đặt số 0, nhưng tôi phải nói rằng bạn sẽ không phải sử dụng nó thường xuyên. Mỗi khi bạn khởi động chương trình và chuyển sang chế độ C, số 0 sẽ tự động được đặt. Để đặt số 0 ở chế độ đo L, bạn cần cài đặt một jumper trong các cực của thiết bị, nếu tại thời điểm này số 0 xuất hiện trên màn hình thì quá trình cài đặt được thực hiện tự động, nhưng nếu số đọc trên màn hình lớn hơn 0, bạn cần nhấn nút cài đặt 0 và số đọc sẽ được đặt lại.

Theo đó, đầu ra của nguồn điện DC đơn giản có thể được chuyển đổi thông qua một loạt điện trở hoặc điện trở thay đổi để điều chỉnh bộ dao động. Bộ biến đổi được thiết kế để sử dụng hiệu quả đặc tính này. Một chất rắn với bất kỳ mức độ đàn hồi nào cũng sẽ dao động ở một mức độ nào đó khi tác dụng năng lượng cơ học. Một ví dụ là cái chiêng bị búa đánh. Nếu có thể làm cho nó rung liên tục thì nó có thể hoạt động như một mạch cộng hưởng trong một bộ dao động điện tử.

Tinh thể thạch anh chắc chắn phù hợp với vai trò này vì nó rất ổn định về tần số cộng hưởng. Tần số cộng hưởng phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của tinh thể. Tinh thể thạch anh như một bộ cộng hưởng có tác dụng tuyệt vời là tạo ra dòng điện ngược. Điều này có nghĩa là khi được cắt, nối đất, lắp và đấu nối đúng cách, nó sẽ phản ứng với điện áp đặt vào bằng cách thay đổi hình dạng một chút. Khi điện áp bị loại bỏ, nó sẽ trở về cấu hình không gian ban đầu, tạo ra điện áp có thể đo được ở các cực.

Quá trình hiệu chỉnh thiết bị rất đơn giản. Để làm điều này, chúng ta cần một tụ điện có điện dung đã biết và một dây nhảy - một đoạn dây có chiều dài tối thiểu. Điện dung có thể là bất kỳ, nhưng độ chính xác của thiết bị sẽ phụ thuộc vào độ chính xác của tụ điện được sử dụng để hiệu chuẩn. Tôi sử dụng tụ điện K71-1, điện dung 0,0295µF, độ chính xác ± 0,5%.

Để bắt đầu hiệu chuẩn, bạn cần nhập các giá trị của refC và refL đã đặt (Chỉ trong lần hiệu chỉnh đầu tiên, sau đó các giá trị này sẽ được lưu trong bộ nhớ của thiết bị nhưng chúng luôn có thể được thay đổi). Hãy để tôi nhắc bạn rằng các giá trị có thể khác nhau một bậc so với các giá trị được chỉ ra trong sơ đồ và độ chính xác của chúng cũng hoàn toàn không quan trọng. Tiếp theo, nhập giá trị của tụ hiệu chuẩn và nhấp vào nút "Bắt đầu hiệu chuẩn". Sau khi thông báo "Insert the capatitor hiệu chuẩn" xuất hiện, hãy lắp tụ điện hiệu chuẩn (của tôi là 0,0295µF) vào các cực của thiết bị và đợi vài giây cho đến khi thông báo "Insert the jumper" xuất hiện. Tháo tụ điện ra khỏi các cực và lắp một dây nối qua các cực, đợi vài giây cho đến khi thông báo “Hiệu chỉnh hoàn tất” xuất hiện trên nền màu xanh lá cây, hãy tháo dây nối. Nếu xảy ra lỗi trong quá trình hiệu chuẩn (ví dụ: tụ điện hiệu chuẩn bị tháo quá sớm), thông báo lỗi sẽ hiển thị trên nền đỏ, trong trường hợp đó chỉ cần lặp lại quy trình hiệu chỉnh lại từ đầu. Toàn bộ trình tự hiệu chỉnh ở dạng hoạt ảnh có thể được nhìn thấy trong ảnh chụp màn hình bên trái.

Sau khi hoàn thành hiệu chuẩn, tất cả dữ liệu hiệu chuẩn cũng như các giá trị của refC và refL đã đặt sẽ được ghi vào bộ nhớ cố định của bộ vi điều khiển. Do đó, các cài đặt dành riêng cho nó sẽ được lưu trữ trong bộ nhớ của một thiết bị cụ thể.

Thuật toán vận hành chương trình

Việc đếm tần số được thực hiện bằng cách sử dụng hai bộ định thời vi điều khiển. Bộ định thời 8 bit hoạt động ở chế độ đếm xung ở đầu vào T0 và tạo ra một ngắt cứ sau 256 xung, trong bộ xử lý mà giá trị của biến đếm (COUNT) được tăng lên. Bộ định thời 16 bit hoạt động ở chế độ xóa trùng khớp và tạo ra một ngắt cứ sau 0,36 giây, trong bộ xử lý lưu trữ giá trị của biến bộ đếm (COUNT), cũng như giá trị còn lại của bộ đếm thời gian 8 bit ( TCNT0) để truyền vào máy tính sau này. Việc tính toán thêm tần số được thực hiện bởi chương trình điều khiển. Có hai tham số (COUNT và TCNT0), tần số máy phát (f) được tính theo công thức:

Biết tần số của máy phát, cũng như các giá trị của refC và refL đã đặt, bạn có thể xác định định mức của điện dung/điện cảm được kết nối để đo.

Việc hiệu chuẩn, từ phía chương trình, diễn ra theo ba giai đoạn. Tôi sẽ đưa ra phần thú vị nhất của mã chương trình - các hàm chịu trách nhiệm hiệu chuẩn.

1) Giai đoạn đầu tiên. Thu thập vào một mảng tất cả các giá trị từ phạm vi refC±25% và refL±25%, tại đó L và C được tính toán rất gần bằng 0, trong khi không nên cài đặt gì trong các thiết bị đầu cuối của thiết bị.

// Độ chênh lệch bằng 0 có thể chấp nhận được trong quá trình hiệu chuẩn pF, nH

bool allowC0range(double a) ( if (a>= 0 && a

bool allowL0range(double a) ( if (a>= 0 && a

bool all_zero_values(int f, int c, int l) ( //f - tần số, c và l - đặt refC và refL

int refC_min = c- c/(100 / 25);

int refC_max = c+ c/(100 / 25);

int refL_min = l- l/(100 / 25);

int refL_max = l+ l/(100 / 25);

for (int a= refC_min; a//Tìm kiếm qua C theo các bước 1pF

for (int b= refL_min; b//Tìm kiếm qua L theo các bước 0,01µH

if (allowC0range(GetCapacitance(f, a, b)) && allowL0range(GetInductance(f, a, b))) (

//Nếu với một giá trị cho trước của refC và refL thì giá trị tính toán của C và L gần bằng 0

//đặt các giá trị refC và refL này vào một mảng

giá trị_temp. đẩy_back(a);

giá trị_temp. đẩy_back(b);

Thông thường, sau hàm này, mảng sẽ tích lũy từ hàng trăm đến vài trăm cặp giá trị.

2) Giai đoạn thứ hai. Đo lần lượt điện dung hiệu chuẩn được lắp đặt trong các cực với tất cả các giá trị là refC và refL từ mảng trước đó và so sánh với giá trị đã biết của tụ hiệu chuẩn. Cuối cùng, một cặp giá trị refC và refL được chọn từ mảng trên, tại đó chênh lệch giữa giá trị đo được và giá trị đã biết của tụ điện hiệu chuẩn sẽ là tối thiểu.

Máy đo LC rất chính xác dựa trên vi điều khiển PIC16F628A. Thiết kế này hơi khác so với các thiết kế khác của đồng hồ đo tương tự được tìm thấy trên Internet. Máy đo LC dựa trên một loại máy đo tần số có bộ dao động LC, tần số dao động tùy thuộc vào giá trị đo được L hoặc C và được tính toán như một kết quả. Độ chính xác tần số lên tới 1 Hz.

Mạch đo điện cảm và điện dung trên PIC16F628A

Rơle RL1 được sử dụng để chọn chế độ L hoặc C. Bộ đếm hoạt động dựa trên bốn phương trình cơ bản. Đối với cả hai ẩn số L và C, phương trình 1 và 2 đều phổ biến. Bạn có thể sử dụng bất kỳ rơle 5V nào và nó sẽ hoạt động tốt. Rơle chỉ hoạt động bằng cách chọn chế độ đo L hoặc C.

Sự hiệu chỉnh thiết bị, dụng cụ

Khi cấp nguồn, hiệu chuẩn tự động sẽ diễn ra. Chế độ hoạt động mặc định là điện cảm. Đợi vài phút cho máy nóng lên rồi nhấn nút " số không" để buộc thực hiện hiệu chỉnh lại. Màn hình bây giờ sẽ hiển thị ind = 0,00. Bây giờ hãy kết nối một giá trị điện cảm đã biết, chẳng hạn như 10uH hoặc 100uH. Máy đo LC phải hiển thị giá trị chính xác (sai số trong khoảng +/- 10%). Bây giờ bạn cần điều chỉnh bộ đếm để đạt được kết quả trong vùng +/- 1%. Với mục đích này, có 4 jumper Jp1 ~ Jp4 trên sơ đồ. Jp1 và Jp2 cộng thêm + và - nghĩa. Sau khi được định cấu hình, bộ điều khiển sẽ ghi nhớ hiệu chuẩn cho đến khi bạn thay đổi lại.

Máy đo tần số, điện dung, điện cảm – FCL-meter

Một công cụ chuyên dụng và chất lượng cao trong tay những người có năng lực là chìa khóa để làm việc thành công và hài lòng với kết quả của nó.

Trong phòng thí nghiệm của một nhà thiết kế vô tuyến nghiệp dư (và đặc biệt là một nhà điều hành vô tuyến sóng ngắn), ngoài đồng hồ vạn năng và máy hiện sóng kỹ thuật số vốn đã “thông thường”, còn có một nơi dành cho các dụng cụ đo cụ thể hơn - máy tạo tín hiệu, máy đo đáp ứng tần số, máy phân tích phổ , Cầu RF, v.v. Theo quy luật, những thiết bị như vậy được mua từ những thiết bị đã được bán với số tiền tương đối ít (so với những thiết bị mới) và chiếm một vị trí xứng đáng trên bàn của nhà thiết kế. Tự làm chúng ở nhà thực tế là không thể, ít nhất là đối với những người nghiệp dư bình thường.

Đồng thời, có một số thiết bị, việc lặp lại độc lập không chỉ có thể thực hiện được mà còn cần thiết do tính hiếm, tính đặc hiệu hoặc yêu cầu về kích thước tổng thể và thông số khối lượng của chúng. Đây là tất cả các loại phụ tùng dành cho đồng hồ vạn năng và GIR, máy kiểm tra và máy đo tần số, L.C. -mét và như vậy. Nhờ sự sẵn có ngày càng tăng của các thành phần lập trình được và PIC - bộ vi điều khiển nói riêng, cũng như một lượng lớn thông tin về việc sử dụng chúng trong Internet , việc thiết kế và sản xuất độc lập một phòng thí nghiệm vô tuyến tại nhà đã trở thành một nỗ lực thực tế mà nhiều người có thể tiếp cận được.

Thiết bị được mô tả dưới đây cho phép bạn đo tần số dao động điện trên phạm vi rộng, cũng như điện dung và độ tự cảm của các linh kiện điện tử với độ chính xác cao. Thiết kế có kích thước, trọng lượng và mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu, cho phép nó được sử dụng khi làm việc trên mái nhà, các giá đỡ và trong điều kiện hiện trường.

Thông số kỹ thuật:

Máy đo tần số Mét L.C.

Điện áp nguồn, V: 6…15

Mức tiêu thụ hiện tại, mA: 14…17 15*

Giới hạn đo, ở chế độ:

F 1, MHz 0,01…65**

F 2, MHz 10…950

Từ 0,01 pF...0,5 µF

L 0,001 µH…5 H

Độ chính xác của phép đo, ở chế độ:

F 1 + -1 Hz

F2 +-64Hz

C 0,5%

L 2…10 %***

Thời gian hiển thị, giây, 1 0,25

Độ nhạy, mV

F 1 10…25

F 2 10…100

Kích thước, mm: 110x65x30

* – ở chế độ tự hiệu chuẩn, tùy thuộc vào loại rơle, lên tới 50 mA trong 2 giây.

** – giới hạn dưới có thể được mở rộng đến đơn vị Hz, xem bên dưới; phía trên tùy thuộc vào vi điều khiển lên đến 68 MHz

Nguyên tắc hoạt động:

Ở chế độ đo tần số, thiết bị hoạt động theo phương pháp đo phổ biến PIC -vi điều khiển số lượng dao động trên một đơn vị thời gian với tính toán bổ sung của bộ chia sơ bộ, đảm bảo hiệu suất cao như vậy. Ở chế độ F 2, một bộ chia tần số cao bên ngoài bổ sung 64 được kết nối (với một sự điều chỉnh nhỏ của chương trình, có thể sử dụng các bộ chia có hệ số khác).

Khi đo điện cảm và điện dung, thiết bị hoạt động theo nguyên lý cộng hưởng được mô tả rõ ở phần 1. Nói ngắn gọn. Phần tử được đo được đưa vào mạch dao động với các thông số đã biết, là một phần của bộ tạo đo. Bằng cách thay đổi tần số được tạo theo công thức nổi tiếng f 2 =1/4 π 2 LC giá trị mong muốn được tính toán. Để xác định các thông số riêng của mạch, một điện dung bổ sung đã biết được kết nối với nó và độ tự cảm của mạch và điện dung của nó, bao gồm cả điện dung cấu trúc, được tính bằng cùng một công thức.

Sơ đồ:

Mạch điện của thiết bị được thể hiện trong cơm. 1. Các thành phần chính sau đây có thể được phân biệt trong mạch: máy phát đo trên D.A. 1, chế độ khuếch đại đầu vào F 1 đến VT 1, bộ chia chế độ đầu vào (bộ chia tỷ lệ trước) F 2–DD 1, chuyển tín hiệu sangĐĐ 2, đơn vị đo lường và chỉ thị trên DD 3 và LCD cũng như bộ ổn áp.

Bộ tạo đo được lắp ráp trên chip so sánh L.M. 311. Mạch này đã được chứng minh là có khả năng tạo tần số lên tới 800 kHz, cung cấp tín hiệu đầu ra gần với sóng vuông. Để đảm bảo số đọc ổn định, máy phát điện yêu cầu tải ổn định và phù hợp với điện trở.

Phần tử điều chỉnh tần số của máy phát là cuộn dây đo L 1 và tụ điện C 1, cũng như tụ điện tham chiếu chuyển mạch vi điều khiển C 2. Tùy theo chế độ hoạt động L 1 kết nối với thiết bị đầu cuối XS 1 nối tiếp hoặc song song.

Tín hiệu từ đầu ra máy phát thông qua điện trở tách R 7 đến công tắcĐĐ 2 CD 4066.

Trên bóng bán dẫn VT 1 bộ khuếch đại tín hiệu đo tần số được lắp ráp F 1. Mạch không có tính năng gì đặc biệt ngoại trừ điện trở R 8, cần thiết để cấp nguồn cho bộ khuếch đại bên ngoài có điện dung đầu vào thấp, giúp mở rộng đáng kể phạm vi ứng dụng của thiết bị. Sơ đồ của nó được thể hiện trong cơm. 2.

Khi sử dụng thiết bị không có bộ khuếch đại bên ngoài, phải nhớ rằng đầu vào của thiết bị có điện áp 5 Vôn, và do đó cần có tụ điện tách trong mạch tín hiệu.

Bộ đếm tần số F 2 được lắp ráp theo sơ đồ điển hình cho hầu hết các bộ đếm gộp tương tự, chỉ đưa vào các điốt giới hạn VD 3, VD 4. Cần lưu ý rằng trong trường hợp không có tín hiệu, bộ đếm gộp trước sẽ tự kích thích ở tần số khoảng 800-850 MHz, đặc trưng cho các bộ chia tần số cao. Tự kích thích biến mất khi tín hiệu được đưa vào đầu vào từ nguồn có điện trở đầu vào gần 50 Ohms. Tín hiệu từ bộ khuếch đại và bộ đếm gộp trước sẽ đi đếnĐĐ 2.

Vai trò chính trong thiết bị thuộc về vi điều khiển DD 3 PIC 16 F 84 A . Bộ vi điều khiển này nhận được sự yêu thích rất lớn và xứng đáng của các nhà thiết kế do không chỉ có các thông số kỹ thuật tốt và giá thấp mà còn dễ lập trình và có nhiều thông số khác nhau để sử dụng, cả từ nhà sản xuất và công ty. vi mạch , cũng như tất cả những người đã sử dụng nó trong thiết kế của họ. Những người muốn có được thông tin chi tiết có thể chỉ cần sử dụng bất kỳ công cụ tìm kiếm nào. Internet, nhập dòng chữ PIC, PIC 16 F 84 hoặc MicroChip . Bạn sẽ thích kết quả tìm kiếm.

Tín hiệu từ DD 2 đi tới trình điều khiển, được chế tạo trên một bóng bán dẫn VT 2. Đầu ra của trình điều khiển được kết nối trực tiếp với bộ kích hoạt Schmidt có trong vi điều khiển. Kết quả tính toán được hiển thị trên màn hình chữ và số với giao diện HD 44780. Bộ vi điều khiển có tốc độ xung nhịp là 4 MHz, trong khi tốc độ của nó là 1 triệu. hoạt động mỗi giây. Thiết bị cung cấp khả năng lập trình trong mạch thông qua đầu nối ISCP (trong lập trình nối tiếp mạch ). Để làm điều này, bạn cần phải loại bỏ jumper XF 1, từ đó cách ly mạch nguồn vi điều khiển khỏi phần còn lại của mạch. Tiếp theo, chúng ta gắn bộ lập trình vào đầu nối và “sửa” chương trình, sau đó chúng ta không quên cài đặt jumper. Phương pháp này đặc biệt thuận tiện khi làm việc với bộ vi điều khiển trong gói gắn trên bề mặt ( SOIC).

Các chế độ được điều khiển bằng ba công tắc nút nhấn SA 1– SA 3 và sẽ được mô tả chi tiết dưới đây. Các công tắc này không chỉ bật chế độ mong muốn mà còn ngắt điện các nút không liên quan đến chế độ này, giảm mức tiêu thụ điện năng tổng thể. Trên một bóng bán dẫn VT 3 phím điều khiển lắp ráp cho rơle kết nối tụ điện tham chiếu C 2.

chip DA 2 là bộ ổn định 5 Volt chất lượng cao với điện áp dư thấp và đèn báo pin yếu. Con chip này được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong các thiết bị chạy bằng pin, dòng điện thấp. Một diode được lắp đặt trong mạch cung cấp VD 7 để bảo vệ thiết bị khỏi sự đảo cực. Họ không nên bỏ qua!!!

Khi sử dụng đồng hồ báo yêu cầu điện áp âm thì cần theo sơ đồ cơm. 3 thu một nguồn điện áp âm. Nguồn cung cấp lên tới -4 Volts khi được sử dụng làm 3 VD 1, 3 VD 2 điốt germani hoặc có rào chắn Schottky.

Mạch lập trình viên JDM , được sửa đổi để lập trình trong mạch, được hiển thị tại cơm. 4. Thông tin chi tiết hơn về lập trình sẽ được thảo luận dưới đây trong phần tương ứng.

Chi tiết và thiết kế:

Hầu hết các bộ phận được sử dụng trong thiết bị của tác giả được thiết kế để lắp phẳng (SMD) và bảng mạch in được thiết kế cho chúng. Nhưng thay vì chúng, có thể sử dụng những loại tương tự, giá cả phải chăng hơn, sản xuất trong nước với các chân “thông thường” mà không làm giảm các thông số của thiết bị và dẫn đến sự thay đổi tương ứng trong bảng mạch in. VT1, VT2 và 2VT2 có thể được thay thế bằng KT368, KT339, KT315, v.v. Trong trường hợp KT315, độ nhạy có thể giảm nhẹ ở phần trên của phạm vi F1. VT3– KT315, KT3102. 2VT1– KP303, KP307. VD1, 2, 5, 6 – KD522, 521, 503. Đối với VD3, 4, nên sử dụng điốt chân có điện dung nội tại tối thiểu, ví dụ KD409, v.v., nhưng cũng có thể sử dụng KD503. VD7 – để giảm hiện tượng sụt áp, nên chọn loại có rào chắn Schottky – 1N5819 hoặc loại thông thường được liệt kê ở trên.

DA1– LM311, IL311, K544CA3, nên ưu tiên IL311 từ nhà máy Integral, vì chúng hoạt động tốt hơn trong vai trò đặc biệt của máy phát điện. DA2– không có chất tương tự trực tiếp, nhưng có thể được thay thế bằng KR142EN5A thông thường với sự thay đổi tương ứng trong mạch và loại bỏ cảnh báo pin yếu. Trong trường hợp này, chân 18 của DD3 phải được kết nối trái với Vdd thông qua điện trở R23. DD1 – nhiều bộ đếm gộp loại này được sản xuất, ví dụ SA701D, SA702D, có sơ đồ chân giống như SP8704 đã sử dụng. DD2–xx4066, 74HC4066, K561KT3. DD3– PIC16F84A không có chất tương tự trực tiếp; cần có sự hiện diện của chỉ mục A (với 68 byte RAM). Với một số chỉnh sửa chương trình, có thể sử dụng PIC16F628A “cao cấp hơn”, có bộ nhớ chương trình gấp đôi và tốc độ lên tới 5 triệu thao tác mỗi giây.

Thiết bị của tác giả sử dụng màn hình hiển thị hai dòng chữ và số, mỗi dòng 8 ký tự do Siemens sản xuất, yêu cầu điện áp âm 4 volt và hỗ trợ giao thức điều khiển HD44780. Đối với màn hình này và các màn hình tương tự, bạn phải tải xuống chương trình FCL2x8.hex. Một thiết bị có màn hình định dạng 2*16 sẽ thuận tiện hơn nhiều khi sử dụng. Các chỉ báo như vậy được nhiều công ty sản xuất, chẳng hạn như Wintek, Bolumin, DataVision và chứa các số 1602. Khi sử dụng SC1602 có sẵn từ SunLike, bạn cần hoán đổi chân 1 và 2 của nó (1–Vdd, 2–Gnd ). Đối với những màn hình như vậy (2x16), chương trình FCL2x16.hex được sử dụng. Màn hình như vậy thường không yêu cầu điện áp âm.

Phải đặc biệt chú ý đến việc lựa chọn rơle K1. Trước hết, nó phải hoạt động đáng tin cậy ở điện áp 4,5 volt. Thứ hai, điện trở của các tiếp điểm đóng (khi đặt điện áp quy định) phải ở mức tối thiểu nhưng không quá 0,5 Ohm. Nhiều rơle công tắc sậy cỡ nhỏ có mức tiêu thụ 5-15 mA từ bộ điện thoại nhập khẩu có điện trở khoảng 2-4 Ohms, điều này không thể chấp nhận được trong trường hợp này. Phiên bản của tác giả sử dụng rơle TIANBO TR5V.

Như XS1, sẽ thuận tiện hơn khi sử dụng kẹp âm thanh hoặc một đường dây gồm 8-10 điểm tiếp xúc ống kẹp (nửa ổ cắm cho m/s)

Yếu tố quan trọng nhất, phụ thuộc vào chất lượng mà độ chính xác và độ ổn định của chỉ số đồng hồ LC phụ thuộc vào, là cuộn dây L1. Nó phải có yếu tố chất lượng tối đa và năng lực tự thân tối thiểu. Ở đây, các cuộn cảm thông thường D, DM và DPM có độ tự cảm 100-125 μH hoạt động tốt.

Yêu cầu đối với tụ C1 cũng khá cao, đặc biệt là về độ ổn định nhiệt. Đây có thể là KM5 (M47), K71-7, KSO với công suất 510...680 pF.

C2 phải giống nhau, nhưng trong khoảng 820...2200 pF.

Thiết bị được lắp ráp trên một tấm ván hai mặt có kích thước 72x61 mm. Giấy bạc ở mặt trên gần như được bảo tồn hoàn toàn (xem tệp FCL-meter.lay) ngoại trừ các phần tử đường viền xung quanh (để giảm khả năng kết cấu). Các phần tử SA1–SA4, VD7, ZQ1, L1, L2, K1, một đèn báo và một cặp nút nhảy nằm ở mặt trên của bảng. Chiều dài của dây dẫn từ đầu cuối thử nghiệm XS1 đến các điểm tiếp xúc tương ứng trên bảng mạch in phải được giữ ở mức tối thiểu. Đầu nối nguồn XS2 được lắp ở phía dây dẫn. Bảng được đặt trong hộp nhựa tiêu chuẩn 110x65x30 mm. có ngăn đựng pin loại “Krona”.

Để mở rộng giới hạn dưới của phép đo tần số đến đơn vị hertz, cần nối song song các tụ điện 10 micron với C7, C9 và C15.

Lập trình và thiết lập

Không nên bật thiết bị có bộ vi điều khiển đã được cài đặt nhưng chưa được lập trình!!!

Cần bắt đầu lắp ráp thiết bị bằng cách lắp đặt các bộ phận của bộ ổn áp và lắp điện trở cắt R 22 điện áp 5,0 volt ở chân 1 của vi mạch D.A. 2. Sau đó, bạn có thể cài đặt tất cả các thành phần khác ngoại trừĐĐ 3 và chỉ số. Mức tiêu thụ hiện tại không được vượt quá 10-15 mA ở các vị trí khác nhau SA 1- SA 3.

Để lập trình cho vi điều khiển, bạn có thể sử dụng đầu nối ISCP . Trong quá trình lập trình jumper XF 1 bị loại bỏ (thiết kế của đầu nối không cho phép làm khác). Để lập trình, nên sử dụng chương trình phi thương mại IC-Prog , phiên bản mới nhất có thể được tải xuống miễn phí từwww.ic-prog.com(khoảng 600 kbyte). Trong cài đặt lập trình viên ( F 3) bạn cần chọn Lập trình viên JDM , loại bỏ tất cả các loài chim trong phần Giao tiếp và chọn cổng mà lập trình viên được kết nối.

Trước khi tải một trong các phần sụn vào chương trình FCL 2 x 8.hex hoặc FCL 2 x 16.hex , bạn cần chọn loại vi điều khiển – PIC 16 F 84 A , các cờ còn lại sẽ được cài đặt tự động sau khi mở tệp chương trình cơ sở và không nên thay đổi chúng. Khi lập trình, điều quan trọng là dây chung của máy tính không được tiếp xúc với dây chung của thiết bị đang được lập trình, nếu không dữ liệu sẽ không được ghi lại.

Bộ khuếch đại định hình và bộ tạo đo không cần phải cấu hình. Để đạt được độ nhạy tối đa, bạn có thể chọn điện trở R 9 và R 14.

Việc thiết lập thêm của thiết bị được thực hiện với cài đặt DD 3 và LCD Theo thứ tự sau:

1. Mức tiêu thụ hiện tại không được vượt quá 20 mA ở bất kỳ chế độ nào (ngoại trừ thời điểm rơle được kích hoạt).

2. Điện trở R 16 đặt độ tương phản hình ảnh mong muốn.

3. Ở chế độ đo tần số F 1 tụ điện C22 được sử dụng để thu được số đọc chính xác bằng máy đo tần số công nghiệp hoặc phương pháp khác. Có thể sử dụng bộ tạo dao động thạch anh lai từ radio và điện thoại di động (12,8 MHz, 14,85 MHz, v.v.) hoặc, trong trường hợp cực đoan, máy tính 14,318 MHz, v.v. làm nguồn tần số tham chiếu. trên tiêu chuẩn mô-đun cho vi mạch kỹ thuật số (7 trừ và 14 cộng), tín hiệu bị loại bỏ khỏi chân 8. Nếu việc điều chỉnh xảy ra ở vị trí cực đoan của rôto, thì bạn sẽ phải chọn điện dung C23.

4.Tiếp theo, bạn cần vào chế độ cài đặt hằng số (xem bên dưới trong phần “Làm việc với thiết bị”). Không thay đổi X 1 được đặt bằng số với điện dung của tụ C2 tính bằng picofarad. Không thay đổi X 2 bằng 1.000 và có thể điều chỉnh sau khi thiết lập máy đo điện cảm.

5. Để thiết lập thêm, bạn phải có một bộ (1-3 miếng) tụ điện và cuộn cảm có giá trị đã biết (tốt nhất là độ chính xác trên 1%). Việc tự hiệu chuẩn thiết bị phải tính đến công suất thiết kế của kẹp (xem bên dưới để biết mô tả về các tùy chọn tự hiệu chuẩn).

6. Ở chế độ đo điện dung, đo điện dung đã biết, sau đó chia giá trị tụ điện cho số chỉ của dụng cụ, giá trị này sẽ được sử dụng để điều chỉnh hằng số X 1. Bạn có thể lặp lại thao tác này với các tụ điện khác và tìm giá trị trung bình số học của tỷ lệ xếp hạng của chúng với số đọc. Giá trị hằng số mới X 1 bằng tích của hệ số tìm được ở trên và giá trị “cũ” của nó.Giá trị này phải được ghi lại trước khi chuyển sang bước tiếp theo.

7. Trong chế độ đo điện cảm, tương tự, chúng ta tìm tỷ lệ của giá trị danh nghĩa với số đọc. Mối quan hệ tìm thấy sẽ là một hằng số mới X 2 và được viết vào EEPROM tương tự X 1. Để điều chỉnh, nên sử dụng độ tự cảm từ 1 đến 100 μH (tốt hơn là sử dụng một số độ tự cảm trong phạm vi này và tìm giá trị trung bình). Nếu bạn có một cuộn dây có độ tự cảm vài chục đến hàng trăm milihenries với các giá trị điện cảm và điện dung riêng đã biết thì bạn có thể kiểm tra hoạt động của chế độ hiệu chuẩn kép. Theo quy luật, các bài đọc về năng lực bản thân có phần bị đánh giá thấp (xem ở trên).

Làm việc với thiết bị

Chế độ đo tần số . Để vào chế độ này bạn cần nhấn SA 1 “Lx” và SA 2 “Cx " Chọn giới hạn F 1/ F 2 được thực hiện bằng switch SA 3: ép ra – F 1, ép vào – F 2. Với phần sụn cho màn hình ký tự 2x16, màn hình hiển thị “ Tần số" XX, XXX. xxx MHz hoặc XXX, XXX. xx MHz . Đối với màn hình 2x8, tương ứng, “ F =” XXXXXXxx hoặc XXXXXXxx MHz , thay vì dấu thập phân, ký hiệu □ được sử dụng phía trên giá trị tần số.

Chế độ tự hiệu chuẩn . Để đo độ tự cảm và điện dung, thiết bị phải trải qua quá trình tự hiệu chuẩn. Để thực hiện việc này, sau khi cấp nguồn, bạn cần nhấn SA 1” Lx” và SA 2” C x ” (cái nào - dòng chữ sẽ cho biết L hoặc C ). Sau đó thiết bị sẽ vào chế độ tự hiệu chỉnh và hiển thị “ Hiệu chuẩn" hoặc "CHỜ " Sau đó bạn cần nhấn ngay SA 2” C x " Việc này phải được thực hiện đủ nhanh mà không cần đợi rơle hoạt động. Nếu bạn bỏ qua điểm cuối cùng, thiết bị sẽ không tính đến điện dung đầu cuối và số đọc “không” ở chế độ điện dung sẽ là 1-2 pF. Hiệu chuẩn tương tự (bằng cách nhấn SA 2"Cx ”) cho phép bạn tính đến công suất của kẹp đầu dò từ xa với công suất riêng lên tới 500 pF tuy nhiên, hãy sử dụng các đầu dò như vậy khi đo độ tự cảm lên tới 10 mHnó bị cấm.

Chế độ “Cx”có thể được chọn sau khi hiệu chuẩn bằng cách nhấn SA 2” Cx”, SA 1” Lx ” phải được thả ra. Trong trường hợp này, "Điện dung" XXXX xF hoặc "C =" XXXX xF.

Chế độ “Lx”kích hoạt khi nhấn SA 1” Lx” và nhấn SA 2” Cx " Việc chuyển sang chế độ hiệu chuẩn kép (đối với độ tự cảm lớn hơn 10 milihenry) xảy ra khi có bất kỳ thay đổi nào về vị trí SA 3” F 1/ F 2”, ngoài độ tự cảm, điện dung của cuộn dây cũng được hiển thị, điều này có thể rất hữu ích. Màn hình hiển thị “Điện cảm" XXXX xH hoặc "L =" XXXX xH. Chế độ này sẽ tự động thoát khi cuộn dây được tháo ra khỏi kẹp.

Có thể chuyển đổi theo bất kỳ thứ tự nào giữa các chế độ được liệt kê ở trên. Ví dụ: đầu tiên là máy đo tần số, sau đó là hiệu chuẩn, điện cảm, điện dung, điện cảm, hiệu chuẩn (cần thiết nếu thiết bị được bật trong thời gian dài và các thông số của máy phát điện có thể “biến mất”), máy đo tần số, v.v. Khi nhấn SA 1” Lx” và SA 2” Cx“Trước khi vào hiệu chuẩn, một khoảng dừng ngắn (3 giây) được cung cấp để ngăn việc truy cập không mong muốn vào chế độ này khi chỉ chuyển từ chế độ này sang chế độ khác.

Chế độ cài đặt liên tục . Chế độ này chỉ cần thiết khi thiết lập thiết bị, vì vậy việc nhập nó bao gồm việc kết nối một công tắc bên ngoài (hoặc jumper) giữa chân 13ĐĐ 3 và chung, cũng như hai nút giữa các chân 10, 11ĐĐ 3 và dây chung.

Để ghi lại các hằng số (xem ở trên), bạn phải bật thiết bị bằng công tắc bị chập. Trên màn hình tùy theo vị trí công tắc SA 3” F 1/ F 2” sẽ hiển thị “Hằng số X 1” XXXX hoặc “Hằng số X 2” X. XXX . Bằng cách sử dụng các nút, bạn có thể thay đổi giá trị của các hằng số theo từng bước một chữ số. Để lưu giá trị đã đặt, bạn phải thay đổi trạng thái SA 3. Để thoát khỏi chế độ, bạn phải mở công tắc và chuyển đổi SA 3 hoặc tắt nguồn. Đăng ký cho EEPROM chỉ xảy ra khi thao tác SA3.

Các tệp chương trình cơ sở và mã nguồn (. hex và. asm ): FCL -prog

Sơ đồ trong ( kế hoạch 5.0): FCL -sch .spl

Bảng mạch in (Sprint Layout 3.0 R):

22/03/2005. Những cải tiến đối với đồng hồ FCL
Buevsky Alexander, Minsk.

1 . Để mở rộng phạm vi đo điện dung và điện cảm, cần nối chân 5 và 6 của DA1.

2 . Việc tinh chỉnh mạch đầu vào của vi điều khiển (xem hình) sẽ tăng độ ổn định của phép đo tần số. Bạn cũng có thể sử dụng các vi mạch tương tự thuộc dòng 1554, 1594, ALS, AC, NS, ví dụ 74AC14 hoặc 74HC132 với những thay đổi trong mạch.