Máy đo điện dung và EPS của tụ oxit - phụ kiện cho đồng hồ vạn năng. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường

 Bình luận bài viết

Tác giả tiếp tục chủ đề đo các thông số của tụ oxit bằng cách sử dụng phụ kiện cho đồng hồ vạn năng dòng 83x phổ biến. Như trong các phát triển trước đây, hộp giải mã tín hiệu được cung cấp bởi bộ ổn định ADC bên trong của đồng hồ vạn năng. Việc đo lường ESR (ESR) và điện dung của các tụ điện oxit có thể được thực hiện mà không cần tháo chúng ra khỏi bo mạch.

Các bài báo [1,2] mô tả một tệp đính kèm đo ESR của tụ điện oxit. Sẽ thuận tiện hơn nhiều nếu cô ấy cũng đo điện dung của chúng. Sơ đồ của một tiền tố như vậy được hiển thị trong Hình. 1.

Cơm. 1. Lược đồ đính kèm

Đặc điểm kỹ thuật chính

• Khoảng thời gian đo của EPS và điện trở của điện trở, Ohm.......0,01...19,99
• Giới hạn đo điện dung, uF.......200, 2000, 20000
• Sai số đo từ giá trị giới hạn 0,1 trở lên, %......2...5
• Mức tiêu thụ dòng điện tối đa, mA, không nhiều hơn ....... 3
• Thời gian để thiết lập các bài đọc, s, không còn nữa ....... 4

Tiền tố bao gồm hai mét: EPS và điện dung. Loại phép đo được chọn bởi công tắc SA2. Ở vị trí "ESR", ESR của tụ điện được kết nối với ổ cắm "Cx" (XS1, XS2) được đo và ở vị trí "C" là điện dung.

Thiết kế mạch của máy đo EPS, như đã đề cập ở trên, được lấy từ [1, 2], cũng có một mô tả về hoạt động và điều chỉnh. Công tắc SA2 (phần SA2.2) đã được thêm vào để ngắt kết nối ổ cắm XS2 khỏi dây chung khi đo điện dung và kết nối của các cực cống và cực nguồn của bóng bán dẫn VT3 đã được thay đổi để loại bỏ hiệu ứng shunt của diode bên trong của nó trên độ chính xác của phép đo của nó. Việc giảm điện dung của tụ điện C6 xuống 0,22 micron giúp giảm thời gian xử lý xuống còn 4 giây. Ảnh hưởng của điện áp trên tụ điện C9 đến độ chính xác của phép đo EPS được loại trừ bằng cách giảm điện trở của điện trở R3.

Máy đo điện dung được lắp ráp theo một sơ đồ nổi tiếng được xuất bản vào năm 1983 bởi tạp chí "Wireless World" của Anh và bản dịch tiếng Nga - vào năm 1984 bởi tạp chí "Radio" [3].

Điện áp đầu ra thấp (3 V) và khả năng tải thấp của bộ ổn định ADC của đồng hồ vạn năng yêu cầu sử dụng ampe kế điện áp thấp DA1-DA3 Rail-to-Rail và mức tiêu thụ hiện tại không quá 45 μA trong đồng hồ đo điện dung [4]. Điện áp cung cấp -3 V, cần thiết cho hoạt động của đồng hồ, được lấy từ bộ chuyển đổi điện áp có hiệu suất cao trên vi mạch DA4, được bao gồm trong một mạch điển hình.

Bộ tạo chức năng, được lắp ráp trên op amp DA1.1, DA1.2, DA2.1, tạo tín hiệu xung hình chữ nhật lưỡng cực ở đầu ra của bộ so sánh trên op amp DA1.1 và hình tam giác ở đầu ra của bộ tích hợp trên op amp DA2.1, được hiển thị tương ứng trong Hình. 2, a và b. Nút trên DA1.2 là một biến tần cung cấp phản hồi tích cực. Giới hạn đo điện dung, tùy thuộc vào tần số của máy phát (50, 5 hoặc 0,5 Hz), được chọn bởi công tắc SA1. Biên độ của các tín hiệu tam giác ở đầu ra của bộ tích hợp được cho bởi tỷ lệ điện trở của các điện trở R1 và R4 của bộ so sánh. Nó bằng 2 V.

Cơm. 2. Tín hiệu xung của bộ tạo chức năng

Các tín hiệu này, có biên độ được giảm bởi bộ chia điện trở R10R11 xuống 50 mV, được đưa đến bộ khuếch đại đệm có hệ số truyền điện áp thống nhất, được lắp ráp trên op-amp DA2.2. Tín hiệu từ đầu ra của nó được đưa đến tụ đo C_х, một đầu ra được kết nối với ổ cắm XS1. Với biên độ như vậy của tín hiệu này, trong hầu hết các trường hợp, có thể thực hiện các phép đo mà không cần hàn tụ điện từ bảng.

Ổ cắm XS2, nơi kết nối đầu ra khác của tụ điện được đo, được kết nối thông qua điện trở R17 với đầu vào đảo ngược của op-amp DA3.2. Khi một tụ điện được kết nối, op amp và điện trở R18 này tạo thành một bộ phân biệt, ở đầu ra của nó xuất hiện các xung hình thang lưỡng cực (Hình 2, c). Dòng đầu vào tối đa của bộ phân biệt, bằng với dòng đầu ra của bộ khuếch đại đệm, được giới hạn bởi cùng một điện trở R18 (R17

Một máy dò đồng bộ được lắp ráp trên một bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT4 với một cổng cách điện. Việc sử dụng ở đây một bóng bán dẫn hiệu ứng trường có tiếp giáp pn, như trong [3], là không thể do điện áp cung cấp thấp. Bộ so sánh trên op-amp DA3.1 và bóng bán dẫn hiệu ứng trường VT1 điều khiển trạng thái của bộ dò đồng bộ. Xét hoạt động của nó kể từ thời điểm nối tụ điện C_х.

Với sự xuất hiện của một xung hình chữ nhật có cực âm ở đầu ra của bộ so sánh trên op-amp DA1.1 (Hình 2, a), bóng bán dẫn VT1 mở ra và điện áp cung cấp +3 V được cung cấp cho mạch không đảo đầu vào của bộ so sánh được lắp ráp trên op-amp DA3.1. Ở đầu ra của nó, một điện áp khoảng +3 V xuất hiện và được duy trì (Hình 2, d), vì vậy bóng bán dẫn VT4 được đóng lại. Trạng thái này của bộ so sánh và bóng bán dẫn VT4 cũng được duy trì với cực dương của xung hình tam giác đến từ đầu ra của bộ tạo chức năng đến đầu vào không đảo DA3.1 thông qua điện trở R12.

Khi cực của xung tam giác thay đổi, khi điện áp bắt đầu thay đổi tuyến tính từ 0 đến -2 V (Hình 2, b), bóng bán dẫn VT1 đã đóng (điện áp ở cổng của nó là + 3 V) và đầu ra của bộ so sánh từ xung âm đầu vào được đặt và giữ trong khoảng thời gian tH3M, điện áp khoảng -3 V (Hình 2d). Transistor VT4 của máy dò đồng bộ mở ra. Đến thời điểm này, xung hình thang có cực dương ở đầu ra của bộ phân biệt đã có đỉnh phẳng nhất và giá trị biên độ của nó, như đã biết, tỷ lệ thuận với điện dung C đo được._х. Với sự ra đời của xung hình chữ nhật có cực âm tiếp theo ở đầu ra của op-amp DA1.1, quá trình này được lặp lại.

Các phần được phát hiện của các xung hình thang từ đầu ra của máy dò (Hình 2c, e) thông qua điện trở R19 được đưa đến tụ điện C9, được sạc nhanh đến giá trị biên độ của chúng (Hình 2f). Điện trở giới hạn dòng sạc. Từ tụ điện C9 hiệu điện thế không đổi tỉ lệ thuận với điện dung C_х, thông qua dải phân cách được hình thành bởi điện trở của điện trở R16 và điện trở đầu vào của đồng hồ vạn năng (1 MΩ), đi vào đầu vào "VΩmA" để đo.

Tiền tố được lắp ráp trên một tấm ván làm bằng sợi thủy tinh nhiều lớp ở cả hai mặt. Bản vẽ PCB được hiển thị trong hình. 3 và vị trí của các phần tử trên đó - trong Hình. 4. Hình ảnh của bảng điều khiển đã lắp ráp được hiển thị trong hình. 5. Chân đơn XP1 "NPNc" - phù hợp với đầu nối. Các chân XP2 "VΩmA" và XP3 "COM" - từ các đầu dò thử nghiệm không thành công cho đồng hồ vạn năng. Ổ cắm đầu vào XS1, XS2 - khối đầu vít 350-02-021-12 của sê-ri DINKLE 350. Công tắc SA1, SA2 - dòng trượt MSS, MS, IS, ví dụ, MSS-23D19 (MS-23D18) và MSS-22D18 (MS-22D16), tương ứng. Tụ điện C2, C3 - đầu ra phim nhập khẩu cho điện áp 63 V. Tất cả các tụ điện khác là để gắn trên bề mặt. Tụ điện C1, C4-C7 - kích thước gốm 1206, C8 - 0808, C9-C11 - tantali B. Tất cả các điện trở - kích thước 1206.

Các bóng bán dẫn BSS84 có thể hoán đổi cho nhau với IRLML6302 và IRLML2402 với FDV303N. Đối với sự thay thế khác, cần tính đến điện áp ngưỡng, điện trở kênh mở và điện dung đầu vào (C_iss) bóng bán dẫn phải giống với bóng bán dẫn được thay thế.

Bóng bán dẫn IRLML6346 được mô tả trong bài viết [1]. Ví dụ, Op-amp AD8442AR sẽ được thay thế bằng LMV358IDR. Trong trường hợp thay thế như vậy, điện dung của các tụ C2-C4 phải được tăng lên nhiều lần (ví dụ: 1, 0,1 và 0,01 μF, tương ứng) và điện trở của điện trở R5 phải giảm cùng một lượng. Cũng có thể sử dụng OU KF1446UD4A nội địa, nhưng dòng điện tiêu thụ bởi tiền tố sẽ tăng thêm 1 mA.

Cơm. 3. Bản vẽ bảng mạch in của bàn điều khiển

Cơm. 4. Vị trí của các phần tử của hộp giải mã tín hiệu trên bảng

Cơm. 5. Tiền tố lắp ráp

Kết luận của các điốt bảo vệ VD3, VD4, chip DA4 và công tắc SA2 ở những nơi có miếng đệm cho chúng ở cả hai mặt của bảng mạch in được hàn ở cả hai mặt. Các chốt XP1 - XP3 được hàn theo cách tương tự và XP2, XP3 được cố định bằng cách hàn ngay từ đầu, sau đó một lỗ được khoan "tại chỗ" và chốt XP1 được hàn. Một đoạn dây thiếc được luồn vào lỗ gần điện trở R11 thấp hơn trên bảng đầu ra và hàn ở cả hai bên. Trước khi gắn, chân 7 của chip DA4 nên được uốn cong hoặc rút ngắn.

Khi làm việc với tiền tố, công tắc loại công việc của đồng hồ vạn năng được đặt ở vị trí đo điện áp trực tiếp ở giới hạn 200 mV. Trước khi hiệu chuẩn, trước tiên, hộp giải mã tín hiệu số được kết nối với nguồn điện 3 V độc lập và đo mức tiêu thụ hiện tại không được vượt quá 3 mA, sau đó kết nối với đồng hồ vạn năng. Tiếp theo, đặt công tắc SA2 ở vị trí "C" (thấp hơn theo sơ đồ trong Hình 1) và kết nối tụ điện oxit có điện dung đo được đã biết với các ổ cắm XS1, XS2. Công tắc SA1 được đặt ở giới hạn thích hợp và điện trở R5 đạt được số đọc mong muốn trên chỉ báo. Nếu công tắc ở vị trí chính giữa, số đọc phải được nhân với 10, ở vị trí trên theo sơ đồ - nhân với 100. Để giảm sai số đo, điện dung của tụ điện C2-C4 phải được chọn ở mỗi giới hạn. Bo mạch cung cấp các miếng tiếp xúc để lắp thêm các tụ gốm cỡ 0805. Xin lưu ý rằng để thuận tiện cho việc điều chỉnh, điện trở R5 trên bo mạch được tạo thành từ hai điện trở mắc nối tiếp (trong Hình 4, chúng được ký hiệu là R5' và R5'' ).

Việc hiệu chuẩn máy đo EPS được mô tả trong bài viết [1]. Nếu các điện trở R14, R15 không đặt được số đọc bằng 5 với các ổ cắm kín "Cx" [3] và điều này có thể xảy ra khi lắp đặt bóng bán dẫn VT2.2 có điện dung thông lượng thấp và điện trở cuối cùng của các tiếp điểm đóng của phần công tắc SA0805, bạn nên kết nối song song các cực cổng-cống của bóng bán dẫn với một tụ gốm có công suất vài chục picofarad và lặp lại điều chỉnh. Bảng mạch in cho tụ điện kích thước 6 có các miếng tiếp xúc. Trên hình. Hình 3300 hiển thị tiền tố với đồng hồ vạn năng khi đo tụ điện có công suất danh định là XNUMX microfarad.

Cơm. 6. Tiền tố với đồng hồ vạn năng khi đo tụ điện có công suất danh định là 3300 uF

Với việc sử dụng phần đính kèm thường xuyên, các tiếp điểm của công tắc SA2 có thể bị mòn. Sự không ổn định về điện trở của các tiếp điểm đóng của phần SA2.2 sẽ dẫn đến sự gia tăng lỗi đo lường của ESR. Trong trường hợp này, nên sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường chuyển mạch, tương tự như IRLML2.2 (VT6346), với điện trở kênh mở không quá 2 Ohm, thay vì các tiếp điểm cơ học SA0,05. Cực nguồn của bóng bán dẫn được kết nối với một dây chung, cống được kết nối với cực nguồn của bóng bán dẫn VT2, cổng được kết nối với cực 14 DD1.

Tệp PCB ở định dạng Sprint LayOut 5.0 có thể được tải xuống từ ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/01/ESR-C-meter.zip.

Văn chương

1. Máy đo Glibin S. EPS - phần đính kèm với đồng hồ vạn năng. - Đài, 2011, số 8, tr. 19, 20.
2. Glibin S. Thay thế vi mạch 74AC132 trong máy đo EPS. - Đài phát thanh, 2013, số 8, tr. 24.
3. Bộ chuyển đổi điện dung-điện áp. - Đài phát thanh, 1984, số 10, tr. 61.
4. Bộ khuếch đại mục đích chung CMOS Rail-to-Rail AD8541/AD8542/AD8544. - URL: analog.com/static/imported-files/data_sheets/AD8541_8542_8544.pdf.
5. Diễn đàn kỹ thuật của tạp chí "Radio". Máy đo EPS - tệp đính kèm với đồng hồ vạn năng. - URL: radio-forum.ru/forum/viewtopic.php?f=1&t=1870&start = 10.

Tác giả: S. Glibin

Xem các bài viết khác razdela Công nghệ đo lường.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Nồng độ cồn của bia ấm 07.05.2024

Bia, là một trong những đồ uống có cồn phổ biến nhất, có hương vị độc đáo riêng, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ tiêu thụ. Một nghiên cứu mới của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã phát hiện ra rằng nhiệt độ bia có tác động đáng kể đến nhận thức về mùi vị rượu. Nghiên cứu do nhà khoa học vật liệu Lei Jiang dẫn đầu đã phát hiện ra rằng ở nhiệt độ khác nhau, các phân tử ethanol và nước hình thành các loại cụm khác nhau, ảnh hưởng đến nhận thức về mùi vị rượu. Ở nhiệt độ thấp, nhiều cụm giống kim tự tháp hình thành hơn, làm giảm vị cay nồng của "etanol" và làm cho đồ uống có vị ít cồn hơn. Ngược lại, khi nhiệt độ tăng lên, các cụm trở nên giống chuỗi hơn, dẫn đến mùi cồn rõ rệt hơn. Điều này giải thích tại sao hương vị của một số đồ uống có cồn, chẳng hạn như rượu baijiu, có thể thay đổi tùy theo nhiệt độ. Dữ liệu thu được mở ra triển vọng mới cho các nhà sản xuất đồ uống, ... >>

Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc 07.05.2024

Trò chơi máy tính đang trở thành một hình thức giải trí ngày càng phổ biến trong thanh thiếu niên, nhưng nguy cơ nghiện game vẫn là một vấn đề đáng kể. Các nhà khoa học Mỹ đã tiến hành một nghiên cứu để xác định các yếu tố chính góp phần gây ra chứng nghiện này và đưa ra các khuyến nghị để phòng ngừa. Trong suốt sáu năm, 385 thanh thiếu niên đã được theo dõi để tìm ra những yếu tố nào có thể khiến họ nghiện cờ bạc. Kết quả cho thấy 90% người tham gia nghiên cứu không có nguy cơ bị nghiện, trong khi 10% trở thành người nghiện cờ bạc. Hóa ra yếu tố chính dẫn đến chứng nghiện cờ bạc là do mức độ hành vi xã hội thấp. Thanh thiếu niên có mức độ hành vi xã hội thấp không thể hiện sự quan tâm đến sự giúp đỡ và hỗ trợ của người khác, điều này có thể dẫn đến mất liên lạc với thế giới thực và phụ thuộc sâu sắc hơn vào thực tế ảo do trò chơi máy tính cung cấp. Dựa trên kết quả này, các nhà khoa học ... >>

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Công cụ vi mạch mới cho cảm biến thông minh 20.06.2007 Microchip Technology Inc. đã công bố việc phát hành một họ bộ điều khiển tín hiệu kỹ thuật số (Digital Signal Controller, DSC), được chỉ định là dsPIC33FJ12GP. Các tính năng mới này đặc biệt phù hợp với các ứng dụng cảm biến thông minh vì chúng, thứ nhất, là các DSC nhỏ nhất trên thế giới, thứ hai, có mức tiêu thụ điện năng thấp và thứ ba là không tốn kém. Các nhà thiết kế nhúng thường bị buộc phải tách rời cảm biến và bộ xử lý vì kích thước của các thành phần không cho phép mọi thứ nằm ở một nơi mà không tăng kích thước của cảm biến hoặc đóng gói lại sản phẩm. Điều này có thể ảnh hưởng xấu đến hiệu suất và khả năng miễn dịch của hệ thống. Với dsPIC33FJ12GP, các nhà phát triển có thể đặt bộ xử lý tín hiệu gần cảm biến, loại bỏ nguồn gây nhiễu và giảm tải cho CPU.

Tin tức thú vị khác:

▪ Gia nhiệt muối

▪ Camera tốc độ cao 4,8 triệu khung hình/giây

▪ Địa chấn học tiểu hành tinh như âm nhạc để đo khoảng cách tới các ngôi sao

▪ Màn hình OLED 10000 PPI

▪ Hệ thống năng lượng mặt trời dọc hiệu quả cho bãi đậu xe

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Nguồn điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Âm nhạc của tương lai. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Tên vệ tinh của các hành tinh trong hệ mặt trời được chọn như thế nào? đáp án chi tiết

▪ bài viết Đèn nhà xưởng . nhà xưởng

▪ bài viết Ăng-ten dọc cho dải tần số thấp. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Autosound: tự cài đặt. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024