Kodu, disain, renoveerimine, sisustus.  Õu ja aed.  Oma kätega

Kodu, disain, renoveerimine, sisustus. Õu ja aed. Oma kätega

» RLC ja ESR arvesti ehk seade kondensaatorite, induktiivsuste ja madala takistusega takistite mõõtmiseks. LC-mõõtur Seade mahtuvuse ja induktiivsuse mõõtmiseks PIC16F628A-l Kust osta LC-mõõturit

RLC ja ESR arvesti ehk seade kondensaatorite, induktiivsuste ja madala takistusega takistite mõõtmiseks. LC-mõõtur Seade mahtuvuse ja induktiivsuse mõõtmiseks PIC16F628A-l Kust osta LC-mõõturit

See projekt on lihtne LC-mõõtur, mis põhineb populaarsel odaval PIC16F682A mikrokontrolleril. See sarnaneb mõne muu hiljuti siin avaldatud kujundusega. Tavaliselt on selliseid funktsioone raske leida odavates kaubanduslikes digitaalsetes multimeetrites. Ja kui mõni ikka suudab mahtuvust mõõta, siis induktiivsus kindlasti mitte. See tähendab, et peate sellise seadme oma kätega kokku panema, eriti kuna vooluringis pole midagi keerulist. See kasutab PIC kontrollerit ja kõik vajalikud plaadifailid ja HEX failid mikrokontrolleri programmeerimiseks on lingil olemas.

Siin on LC-mõõturi skeem

Õhuklapp 82uH juures. Kogutarbimine (taustvalgustusega) 30 mA. Takisti R11 piirab taustvalgustust ja selle suurus peab vastama LCD-mooduli tegelikule voolutarbimisele.

Arvesti vajab 9V patareid. Seetõttu kasutatakse siin 78L05 pingestabilisaatorit. Lisatud on ka vooluringi automaatne puhkerežiim. Töörežiimi aeg vastab kondensaatori C10 väärtusele 680nF juures. Sel juhul on see aeg 10 minutit. MOSFET Q2 saab asendada BS170-ga.

Seadistamise käigus oli järgmiseks eesmärgiks hoida voolutarve võimalikult madalal. Suurendades R11 väärtust 1,2 kΩ-ni, mis juhib taustvalgustust, vähendati seadme koguvoolu 12 mA-ni. Seda oli võimalik veelgi vähendada, kuid nähtavus kannatab kõvasti.

Kokkupandud seadme tulemus

Need fotod näitavad LC-meetrit töös. Esimesel on 1nF/1% kondensaator ja teisel 22uH/10% induktiivpool. Seade on väga tundlik - kui sondid paigaldame, on ekraanil juba 3-5 pF, kuid see jääb nupuga kalibreerimisel ära. Loomulikult võite osta sarnaste funktsioonidega valmis arvesti, kuid selle disain on nii lihtne, et selle ise jootmine pole sugugi probleem.

See artikkel pakub LC-mõõturit, mida saate oma kätega kokku panna. See on ehitatud viiele transistorile ja võimaldab vaatamata oma lihtsusele mõõta kondensaatorite mahtuvust ja mähiste induktiivsust laias vahemikus. Mõõtmiseks kasutati kondensaatorite jaoks 4 vahemikku ja poolide jaoks 5 vahemikku. Pärast lihtsat kalibreerimist, kasutades kahte kärpimistakistit, ei ole maksimaalne mõõtmisviga kõigis vahemikes suurem kui 3%.

Transistori LC-mõõturi töö kirjeldus

Allpool on toodud transistori LC-mõõturi skemaatiline diagramm. LC-mõõturi ahela aluseks on transistoridele VT1, VT2 ja nendega seotud elementidele ehitatud generaator. Selle töösageduse määrab LC-ahel, mis koosneb mõõdetud kondensaatorist Cx ja paralleelselt ühendatud mähisest L1 (mahtuvuse mõõtmisel tuleb ühendada kontaktid X1 ja X2) või mõõdetud induktiivsusega Lx, mis on ühendatud järjestikku mähisega L1 ja paralleelselt. - ühendatud kondensaator C1.

Mõõdetava elemendi (kondensaatori või mähise) ühendamisel LC-mõõturiga hakkab generaator töötama teatud sagedusel, mida mõõdetakse lihtsa sagedusmõõturiga, mis koosneb transistoridest VT3 ja VT4. See mõõtmine teisendatakse alalisvooluks, mis põhjustab 100 µA skaalaga mikroampermeetri nõela kõrvalekaldumise.

Kokkupanemisel on vaja mõõteelementide ühendamiseks kasutada lühikesi ühendusjuhtmeid. Pärast lõplikku kokkupanekut peate seadme kalibreerima kõigis mõõtevahemikes.

Selleks valitakse trimmitakistite R12 ja R15 takistused, kui ühendate sisendiga varem teadaolevate väärtustega komponente. Kuna ühes vahemikus on trimmitakistite takistuse väärtus üks ja teises erinev, tuleb kõigi vahemike jaoks leida kompromiss, samas kui mõõtmisviga ei ületa 3%. LC-mõõturi toitepinge peab olema stabiilne. Voolutarve ei ületa 12 mA.

Esitleme oma kolleegi R2-D2 LC-arvesti originaalkujundust. Järgmiseks sõna skeemi autorilt: Amatöörraadios, eriti remondi ajal, peab käepärast olema mahtuvuse ja induktiivsuse mõõtmise seade - nn lc-meeter. Tänapäeval leiate Internetist palju sarnaste seadmete diagramme, millest mõned on keerulised ja mõned mitte nii keerulised. Kuid otsustasin luua seadmest oma versiooni. Peaaegu kõik Internetis esitatud mikrokontrollereid kasutavate LC-arvestite ahelad näevad välja ühesugused. Idee on arvutada tundmatute komponentide väärtus, kasutades valemit sageduse sõltuvuse mahtuvusest ja induktiivsusest. Disaini lihtsustamiseks otsustasin kasutada generaatorina mikrokontrolleri sisemist komparaatorit. Telefoni LCD-ekraani kasutatakse teabe kuvamiseks Nokia 3310 või midagi sarnast kontrolleriga PCD8544 ja eraldusvõime näiteks 84x48 Nokia 5110.

Lc-mõõturi ahel mikrokontrolleril

Seadistamine ja funktsioonid


Seadme süda on mikrokontroller PIC18F2520. Generaatori stabiilseks tööks on parem kasutada mittepolaarseid või tantaalkondensaatoreid nagu C3 ja C4. Võite kasutada mis tahes releed, mis vastavad pingele (3-5 volti), kuid eelistatavalt minimaalse võimaliku kontakttakistusega suletud asendis. Heli jaoks kasutatakse sisseehitatud generaatorita sumist või tavalist piesoelektrilist elementi.

Kokkupandud seadme esmakordsel käivitamisel käivitab programm automaatselt ekraani kontrasti reguleerimise režiimi. Kasutage 2/4 nuppe, et määrata vastuvõetav kontrastsus ja vajutage nuppu OK (3). Pärast nende toimingute sooritamist tuleks seade välja ja uuesti sisse lülitada. Arvesti töö kohandamiseks on menüüs jaotis " Seadistamine" Alammenüüs " Kondensaator", peate märkima kasutatud kalibreerimiskondensaatori täpse väärtuse (C_cal) pF-des. Määratud väärtuse täpsus mõjutab otseselt mõõtmise täpsust. Generaatori enda tööd saate jälgida sagedusmõõturi abil juhtpunktis “B”, kuid parem on kasutada juba sisseehitatud sageduse juhtimissüsteemi alammenüüs “ Ostsillaator».

Valides L1 ja C1, on vaja saavutada stabiilsed sagedusnäidud vahemikus 500-800 kHz. Kõrgel sagedusel on positiivne mõju mõõtmistäpsusele, samas võib sageduse kasvades halveneda generaatori stabiilsus. Generaatori sagedust ja stabiilsust, nagu ma eespool ütlesin, saab mugavalt jälgida menüü jaotises " Ostsillaator" Kui teil on väline kalibreeritud sagedusmõõtur, saate kalibreerida LC-mõõturi sagedusmõõturit. Selleks peate juhtpunktiga B ühendama välise sagedusmõõturi ja kasutama nuppe +/- Ostsillaator» vali konstant “K”, et mõlema sagedusmõõturi näidud ühtiksid. Selleks, et süsteem aku olekut õigesti kuvaks, peate konfigureerima takistitele R9, R10 ehitatud takistusliku jagaja, seejärel installima hüppaja S1 ja kirjutama väärtused jaotise "Aku" väljadele.

Seadistamise protseduur

  • - Mõõtke mikrokontrolleri toitepinge (kontaktid 19 - 20). See on võrdluspinge "V.ref"
  • - Mõõtke pinge kuni takistusjagurini = U1
  • - Mõõtke toitepinge pärast jagajat = U2
  • - Arvutage koefitsient. jaotus “С.div” = U1/U2
  • - Sisestage vastuvõetud numbrid menüü vastavatesse jaotistesse, salvestades need nupule “OK” vajutades.

Sisestage ka pinge "V.max" - aku maksimaalne pinge (kuvatud aku kõik segmendid on täidetud) ja vastavalt "V.min" - aku minimaalne pinge (kõik aku segmendid kustuvad , annab seade aku vajalikust vahetusest või laadimisest märku). Toitepinge väärtused vahesegmentide kuvamiseks aku ikoonil arvutatakse automaatselt pärast "V.max" ja "V.min" teabe sisestamist.

Ahela toiteks stabilisaatori kasutamine on kohustuslik, kuna võrdluspinge peab olema stabiilne ega tohi aku tühjenemisel muutuda.

Seadmega töötamine

Lc-meetri menüü sisaldab ka jaotisi Valgus, Heli, Mälu. Peatükis Valgus LCD taustvalgustust on võimalik lubada või keelata. Peatükk Heli, heli sisse/välja lülitamiseks. Peatükis Mälu näha on viimase 10 mõõtmise tulemused, samuti (algajatele) näha saadud tulemus erinevates mõõtühikutes. Nuppude otstarvet kirjeldavad ekraani allservas asuvad ikoonid.

  • (F) - „Funktsioon” minge häälestusmenüüsse
  • (M) - “Mälu” salvestab mõõtmistulemused mällu
  • () - "Valgus" sisse/välja taustvalgus
  • (C) - "Kalibreerimine" kalibreerimine

Põhiekraanil on tingliku mõõtmisvea skaala, mida tuleb jälgida ja vajadusel õigeaegselt kalibreerida.

Mahtuvuse mõõtmine

1. Lülitage seade mahtuvuse mõõtmise režiimi. Tehke kalibreerimine. Veenduge, et mõõtmisviga jääks vastuvõetavatesse piiridesse. Suurte kõrvalekallete korral korrake kalibreerimist.

2. Ühendage mõõdetav kondensaator klemmidega. Mõõtmistulemus ilmub ekraanile. Tulemuse mällu salvestamiseks vajutage (M).

Induktiivsuse mõõtmine

1. Lülitage seade induktiivsuse mõõtmise režiimi. Sulgege klemmid. Tehke kalibreerimine. Veenduge, et mõõtmisviga jääks vastuvõetavatesse piiridesse. Suurte kõrvalekallete korral korrake kalibreerimist.

2. Ühendage mõõdetud induktiivsus klemmidega. Mõõtmistulemus ilmub ekraanile. Tulemuse mällu salvestamiseks vajutage (M).

Video arvesti töökorrast

Kasutatud keha oli Hiina tester, kes suri kangelaslikult telerit parandades.

Kõik failid - kontrolleri püsivara, Lay plaadid ja nii edasi - leiate foorumist. Pakutav materjal - Savva. Skeemi autor R2-D2.

Arutage artiklit LC METER

Stepan Mironov.

ESR+LCF v3 arvesti.

Pole ammu olnud saladus, et pooled tänapäevaste kodumasinate tõrgetest on seotud elektrolüütkondensaatoritega.
Paistes kondensaatorid on kohe näha, kuid on ka selliseid, mis näevad üsna normaalsed välja. Kõikidel rikkis kondensaatoritel on võimsuse kaotus ja ESR-i väärtus suurenenud või ainult suurenenud ESR-i väärtus (mahtuvus on normaalne või tavalisest suurem).
Nende arvutamine ei olegi nii lihtne, tuleb lahti joota, kui mitu kondensaatorit on paralleelselt ühendatud või kui mõõdetava kondensaatoriga on paralleelselt ühendatud mõni šundi element, siis tuleb need üle kontrollida ja uuesti töökorda jootma. Paljud kondensaatorid on plaadile liimitud, asuvad raskesti ligipääsetavates kohtades ja nende lahtivõtmine/paigaldamine võtab palju aega. Isegi kuumutamisel võib vigane kondensaator ajutiselt taastada oma funktsionaalsuse.
Seetõttu unistavad raadiomehaanika, ja mitte ainult nemad, omada seadet elektrolüütkondensaatorite töökindluse kontrollimiseks vooluringis ilma neid lahtijootmata.
Ma tahan teile pettumust valmistada, see on 100% võimatu. Mahtuvust ja ESR-i pole võimalik õigesti mõõta, kuid elektrolüütkondensaatori töökõlblikkust on võimalik kontrollida ilma jootmiseta, paljudel juhtudel kasutades ESR-i suurendatud väärtust.
Suurenenud ESR-i ja normaalse võimsusega vigased kondensaatorid on tavalised, kuid normaalse ESR-i ja võimsuse vähenemisega kondensaatorid mitte.
20% mahtuvuse vähenemist nimiväärtusest ei peeta defektiks, see on normaalne isegi uute kondensaatorite puhul, nii et elektrolüütkondensaatori esialgse rikke korral piisab ESR-i mõõtmisest. Vooluringisisesed mahtuvuse näidud, ainult teadmiseks ja sõltuvalt ahela šundielementidest, võivad olla oluliselt ülehinnatud või neid ei pruugita mõõta.

Allpool on toodud vastuvõetavate ESR-i väärtuste soovituslik tabel:

ESR-mõõturist on välja töötatud mitu versiooni.
ESR+LCF v3 arvesti (kolmas versioon) töötati välja, võttes arvesse vooluringisiseste mõõtmiste maksimaalseid võimalusi. Lisaks peamisele ESR-i mõõtmisele (kuva Rx>x.xxx) on vooluringisisese ESR-i arvutamiseks lisafunktsioon, mida analüsaator nimetab "aESR-iks" (kuva x.xx).
Analüsaator tuvastab mõõdetud kondensaatori laadimisel mittelineaarsed alad (töötav kondensaator laetakse lineaarselt). Järgmisena arvutatakse hinnanguline hälve matemaatiliselt ja lisatakse ESR-i väärtusele.
Töökondensaatori mõõtmisel on "aESR" ja "ESR" väärtused lähedased. Ekraanil kuvatakse lisaks väärtus "aESR".
Sellel funktsioonil ei ole prototüüpi, seega oli põhidokumentatsiooni koostamise ajal selle kasutamise kogemus väga väike.

Praegu on erinevatelt inimestelt palju positiivseid ülevaateid koos soovitustega selle kasutamiseks.
See režiim ei anna sada protsenti tulemust, kuid vooluringi projekteerimise teadmiste ja kogutud kogemustega on selle režiimi efektiivsus suurepärane.
Kontuurisisese mõõtmise tulemus sõltub ahela elementide manööverdusmõjust.
Pooljuhtelemendid (transistorid, dioodid) mõõtmistulemust ei mõjuta.
Suurimat mõju avaldavad väikese takistusega takistid, induktiivpoolid, aga ka muud kondensaatorid, mis on ühendatud mõõdetava kondensaatori ahelatega.
Kohtades, kus manööverdusefekt testitavale kondensaatorile ei ole suur, saab vigast kondensaatorit hästi mõõta tavarežiimis "ESR" ja kohtades, kus šunteerimisefekt on suur, saab vigast kondensaatorit (ilma mahajootmiseta) ainult mõõta. arvutatakse "analüsaatori - aESR" abil.

Tuleb meeles pidada, et tervete elektrolüütkondensaatorite vooluringis mõõtmisel on "aESR" näidud enamikul juhtudel veidi kõrgemad kui "ESR" näidud. See on normaalne, kuna mõõdetava kondensaatori mitu ühendust põhjustavad vea.

Kõige keerulisemad mõõtmiskohad on ahelad, kus on samaaegselt manööverdatud palju erinevat tüüpi elemente.

Ülaltoodud diagrammil on vigane kondensaator C2+1oomi šunteeritud C1+L1+C3+R2-ga.

Sellise kondensaatori mõõtmisel on ESR-i väärtus normaalne, kuid analüsaator näitab "0,18" - see ületab normi.

Kahjuks ei ole alati võimalik kindlaks määrata elektrolüütkondensaatori töökõlblikkust vooluringis.
Näiteks: emaplaatidel ei saa protsessorit toita, seal on šunteerimine liiga suur. Raadiomehaanik remondib reeglina sama tüüpi seadmeid ja aja jooksul kogub ta kogemusi ning ta teab juba täpselt, kus ja kuidas elektrolüütkondensaatoreid diagnoositakse.

Mida saab mu arvesti teha?

ESR+LCF v3 arvesti - mõõdab

Lisafunktsioonid:

ESR-režiimis saate mõõta konstantseid takistusi 0,001–100 oomi, induktiivsuse või mahtuvusega vooluahelate takistuse mõõtmine on võimatu (kuna mõõtmine toimub impulssrežiimis ja mõõdetud takistus on šunteeritud). Selliste takistuste korrektseks mõõtmiseks peate vajutama nuppu “+” (sel juhul tehakse mõõtmine konstantse vooluga 10 mA). Selles režiimis on mõõdetud takistuste vahemik 0,001 - 20 oomi.
- ESR-režiimis lülitab nupu “L/C_F/P” vajutamine sisse vooluahela analüsaatori funktsiooni (üksikasjaliku kirjelduse leiate altpoolt).
- Sagedusmõõdiku režiimis, kui vajutada nuppu “Lx/Cx_Px”, aktiveeritakse “impulsiloendur” funktsioon (sisendisse “Fx” saabuvate impulsside pidev loendamine). Loendur lähtestatakse nupu “+” abil.
- Aku tühjenemise indikaator.
- Automaatne väljalülitamine - umbes 4 minutit (ESR-režiimis - 2 minutit). Pärast jõudeaja möödumist süttib kiri "StBy" ja 10 sekundi jooksul saate vajutada mis tahes nuppu ja töö jätkub samas režiimis.

Kaasaegses tehnoloogias on elektrolüütkondensaatorid sageli möödaviidud induktiivsusega alla 1 μH ja keraamilised kondensaatorid. Siin tavarežiimis ei suuda arvesti vigast elektrolüütkondensaatorit ilma lahtijootmiseta tuvastada. Nendel eesmärkidel on lisatud vooluahelasisene analüsaatori funktsioon.
Analüsaator tuvastab mõõdetud kondensaatori laadimisel mittelineaarsed alad (töötav kondensaator laetakse lineaarselt). Järgmiseks arvutatakse oodatav hälve matemaatiliselt ja lisatakse väärtusele ESR(Rx) = aESR(a). Ekraanil kuvatakse ka aESR (a) väärtus. See funktsioon on kõige tõhusam, kui mõõta mahtuvust üle 300 µF. Selle funktsiooni lubamiseks peate vajutama nuppu “L/C_F/P”.

Skemaatiline diagramm.

"Arvesti südameks on mikrokontroller PIC16F886-I/SS. See arvesti suudab töötada ka PIC16F876, PIC16F877 mikrokontrollereid ilma püsivara muutmata.

Ehitus ja detailid.

HD44780 kontrolleril põhinev LCD indikaator, 2 rida 16 tähemärgiga.
Kontroller - PIC16F886-I/SS.
Transistorid BC807 - mis tahes P-N-P, parameetrite poolest sarnased.
Op-amp TL082 - mis tahes selle seeria (TL082CP, AC jne). Võimalik on kasutada operatsioonivõimendit MC34072. Teiste operatsioonivõimendite (erineva kiirusega) kasutamine ei ole soovitatav.
Väljatransistor P45N02 - 06N03, P3055LD jne, sobib peaaegu iga arvuti emaplaadiga.
Drossel L101 - 100 µH + -5%. Saate seda ise teha või kasutada valmis. Mähise traadi läbimõõt peab olema vähemalt 0,2 mm.
S101 - 430-650pF madala TKE-ga, K31-11-2-G - leiate kodumaiste 4-5 põlvkonna telerite KOS-ist (KVP-ahel).
C102, C104 4-10uF SMD - võib leida igal vanal Pentium-3 arvuti emaplaadil protsessori lähedal, samuti Pentium-2 karbis protsessoris.
BF998 - leidub videomakkides, telerites ja videomakkides GRUNDIK.
SW1 (suurus 7*7mm) - pöörake tähelepanu pinoutile, neid on kahte tüüpi. PCB paigutus vastab joonisele 2.

Trükkplaat on valmistatud ühepoolsest klaaskiust.

Samal ajal toimib trükkplaat korpuse alusena. 21 mm laiused klaaskiudribad on joodetud ümber plaadi perimeetri.

Kaaned on valmistatud mustast plastikust.

Peal on juhtnupud ja ees kolm TULIP tüüpi pistikupesa eemaldatava sondi jaoks. Režiimi “R/ESR” jaoks - kvaliteetsem pistikupesa.

Sondi disain:

Sondina kasutati metallist tulbi tüüpi pistikut. Keskmise tihvti külge on joodetud nõel.

Olemasolevast materjalist saab nõela valmistamiseks kasutada messingist varda läbimõõduga 3 mm. Mõne aja pärast nõel oksüdeerub ja usaldusväärse kontakti taastamiseks piisab, kui pühkida ots peene liivapaberiga.

Allpool arhiivis on kõik vajalikud failid ja materjalid selle arvesti kokkupanekuks ja seadistamiseks.

Edu kõigile ja kõike head!

miron63.

ESR+LCF v3 arvesti arhiiv.