В этой статье я расскажу как собрать простой измеритель емкости конденсаторов с диапазоном от 10 пФ до 1000 мкФ. Устройство можно использовать как приставку к мультиметру.
Итак, в чем идея? В предыдущих статьях я рассказал как можно измерить емкость конденсатора с помощью резистивно-конденсаторного мости Уитстона, с помощью дифференцирующей RC - цепочки, определив время задержки импульса. Ссылки на эти статьи я дам в конце.
Однако один из моих постоянных читателей предложил казалось бы неожиданную идею. А что если измерить емкость генератором! Ведь частота RC и LC генератора зависит от емкости конденсатора. Достаточно после генератора поставить преобразователь частоты в напряжение и мы получим готовый прибор! Как это делается я тоже описал раньше.
Итак, наш прибор состоит из двух частей: таймера на NE555, работающий в режиме мультивибратора и преобразователя частота-напряжение на LM331. Вот схема устройства:
Устройство питается от батарей 9В "Крона" мультиметра. Прибор имеет 3 диапазона измерения: 10-1000 пФ, 1-1000 нФ и 1-1000 мкФ. Но можно выбрать и другие. Прибор выдает напряжение 0-1 В. Таймер NE555 включен по стандартной схеме и в подробном описании не нуждается. Измеряемый конденсатор - C1.
Резистивный делитель R2/R1 (R9/R10, R11/R12) задает частоту и скважность импульсов. Параметры этих резисторов выбираются так, чтобы на нижней границе диапазона частота импульсов не превышала 100 кГц. Ее можно рассчитать из формулы: f = 0.69 /(R C).
Соотношение между R1 и R2 примерно 1/4. Это нужно для того, чтобы генератор выдавал симметричные импульсы. Это нужно для правильной работы LM 331. Итак, импульсы с генератора через C3 передаются на преобразователь LM 331.
Микросхема LM 331 включена по стандартной схеме, ее работа в пояснениях не нуждается. Но у данной схемы есть один недостаток. Зависимость напряжения от емкости имеет обратный характер - чем больше емкость тем меньше напряжение. Но этот недостаток легко исправить поставив на выходе инвертор-повторитель на ОУ.
Эта схема собрана мной лишь как пример использования микросхем NE 555, LM 331 и в железе повторять ее я вряд ли буду. Но если кто то вдруг решится, дуду рад вашим замечаниям и исправлениям. На основе этой схемы я планирую собрать датчик малых линейных перемещений. Но о нем в другой статье.
Кстати, посмотрите на видео как работает преобразователь!
И, кстати не могу не рассказать о своем боевом друге без которого я как без рук, о своем мультиметре DT 9208A. Вот его фото:
Как видите, он умеет все и даже немного больше:
- Измерять сопротивление до 200 МОм!
- Напряжение переменное и постоянное (ну естественно).
- Ток переменный и постоянный (ну а как же!).
- Режим прозвона диодов со звуковой индикацией. Очень полезно для поиска обрывов дорожек или их замыкания.
- Измеряет емкость конденсаторов до 200 мкФ.
- Можно проверять транзисторы, измерять коэффициент усиления, проверять на исправность и проверять цоколевку если надо.
- Измеряет температуру термопарой К-типа (входит в комплект).
- Ну и наконец вишенка на торте - встроенный частотомер до 200 кГц.
- И конечно как у любого приличного прибора, автовыключение питания!
В общем все что нужно для хорошего радиолюбителя.
А более подробно о приборе можно почитать здесь:
Итак, если эта статья была для вас полезна, ставьте лайк, пишите комментарии, подписывайтесь на мой канал. И до новых встреч!
А вот и долгожданные ссылочки:
Измерение емкости мостом Уитстона.
Измерение емкости RC цепочкой.
Измерение частоты интегрирующим усилителем.