Anexo ao multímetro para medir a capacitância de capacitores. Esquema, descrição

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Multímetros digitais são cada vez mais comuns no laboratório de rádio amador. Os mais simples são relativamente baratos e possuem características aceitáveis. Tendo feito prefixos simples para tal multímetro, você pode expandir sua funcionalidade. A descrição de um desses anexos para medir a capacitância dos capacitores, o autor chama a atenção dos leitores.

Usando um simples anexo a um multímetro digital, você pode medir a capacitância de capacitores na faixa de 2 pF ... 200 uF. É montado em dois microcircuitos, um dos quais é um temporizador integral.

O diagrama de fixação é mostrado na fig. 1. O princípio de sua operação é baseado no carregamento periódico do capacitor medido a uma tensão fixa e sua subsequente descarga através de um resistor de referência. No chip DA2, um gerador de pulso retangular é montado, cuja frequência é definida selecionando um dos resistores de ajuste de corrente R1-R8 e os capacitores C3, C4 pela chave SA1; usando a seção SA1.3, os resistores de referência R12-R15 são comutados. A amplitude dos pulsos do gerador no chip DA2 é suportada pelo regulador de tensão integrado no DA1.

Anexo ao multímetro para medir a capacitância de capacitores

O anexo funciona da seguinte maneira. Após conectar o capacitor testado Cx aos soquetes XS3, no momento em que um pulso de tensão aparece na saída DA2, ele é rapidamente carregado através do diodo VD2. Durante uma pausa, o capacitor é descarregado através da resistência de referência e, nesse caso, é formado um pulso cuja duração é proporcional à capacitância do capacitor Cx. Esses pulsos são alimentados ao circuito integrador R11C5, em cuja saída é gerada uma tensão proporcional à duração desses pulsos e, consequentemente, à capacitância do capacitor medido. Um multímetro é conectado à saída deste circuito no modo de medição de tensão no limite de 200 mV.

O gerador gera pulsos com taxa de repetição de aproximadamente 25 kHz (posição 1 da chave SA1, subfaixa 20 pF); 2,5 kHz (posição 2, 200 pF); 250 Hz (posição 3, 2000 pF) e 25 Hz (posições 4-8, subfaixas 0,02-200 µF). Para aumentar a eficiência, a fonte de alimentação do acessório é fornecida através do botão SB1 apenas durante a medição. Isso permite alimentar o dispositivo a partir de uma fonte autônoma, por exemplo, baterias "Krona", "Korund", "Nika" 7D-0,125. A corrente máxima consumida pelo acessório ao medir a capacitância de capacitores polares na subfaixa de 200 μF é de 25 ... 30 mA. Na subfaixa de 20 μF, diminui cerca de uma vez e meia e, no restante, é 10 ... 12 mA. O diodo VD1 protege o prefixo da aplicação de tensão de polaridade reversa.

A maioria das partes do console é colocada em uma placa de circuito impresso com dimensões de 32 (24 mm) feita de fibra de vidro de folha unilateral, cujo esboço é mostrado na Fig. 2, a disposição dos elementos é mostrada na Fig. 3. A placa é colocada em uma caixa de metal ou plástico. Um interruptor, um botão, bem como soquetes e conectores são instalados nela. O restante das peças é montado nos soquetes ou no interruptor e botão por montagem em superfície.

Anexo ao multímetro para medir a capacitância de capacitores

As peças podem ser usadas no dispositivo: DA2 - M1006VI1 (mas você terá que ajustar a placa de circuito impresso), diodos - qualquer impulso, capacitores polares C1, C2 - grupos K50, K52, K53, C3 - K73, C4 - KM, K10-17. Resistores trimmer - SP3-19 ou similar, constante - MLT, S2-33. Botão SB1 com retorno automático (sem travamento) de qualquer tipo, por exemplo KM, interruptor - PG2 ou similar em três direções e pelo menos oito posições. Soquetes do conector X1, X2, X4, X5 - qualquer um adequado para cabos de conexão, metade do soquete para o microcircuito foi usado como conector XS3.

O decodificador é configurado junto com o multímetro com o qual deve ser usado. Serão necessários capacitores de referência, cuja capacitância foi previamente medida com uma precisão não inferior a 1 ... 2%. Para cada subfaixa, é necessário um capacitor com uma capacitância correspondente ao valor limite ou um pouco menor. Após verificar a correta instalação e desempenho do acessório, seu ajuste começa com uma subfaixa de 20 pF. Para isso, um capacitor de referência é conectado e um resistor trimmer R1 atinge as leituras do multímetro (no limite de medição de 200 mV) correspondentes à capacitância do capacitor. Um procedimento semelhante é realizado na subfaixa de 200 pF, mas desta vez usando o resistor R3. O prefixo também é calibrado na próxima subfaixa de 2000 pF com resistor R5 e na subfaixa de 0,02 μF com resistor R7. Se a alteração da resistência dos resistores de sintonia não for suficiente para obter uma calibração, será necessário alterar a resistência do resistor fixo correspondente (R2, R4, R6, R8). Após a calibração nos limites de medição especificados, os controles deslizantes do resistor de ajuste não podem mais ser movidos.

Em subfaixas com limites de 0,2 μF a 200 μF, a calibração do set-top box é realizada selecionando os resistores R12-R15, respectivamente, eles são colocados diretamente na chave SA1. Nesse caso, os resistores R12-R15 podem ter que ser compostos de pelo menos dois conectados em série.

Se o ajuste for realizado com cuidado usando capacitores cuja capacitância é medida com a precisão acima, o erro na medição do decodificador junto com um bom multímetro não será superior a 5%, com exceção da primeira e da oitava subfaixas. Na primeira subfaixa, ao medir capacitores com capacidade inferior a 5 pF, o erro aumenta para 20 ... 30% devido à influência da capacitância de montagem e do diodo VD2, mas esse erro pode ser facilmente levado em consideração. Na última subfaixa, devido à influência da resistência de saída do microcircuito DA2, o erro também aumenta para 20 ... 30%, mas também pode ser levado em consideração.

Autor: I. Nechaev, Kursk

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