Medidor de capacitância e indutância. Esquema, descrição

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O medidor com mostrador proposto permite determinar os parâmetros da maioria dos indutores e capacitores encontrados na prática de um radioamador. Além de medir os parâmetros dos elementos, o dispositivo pode ser utilizado como gerador de frequências fixas com divisão de década, bem como gerador de marcas para instrumentos de medição de engenharia de rádio.

O medidor de capacitância e indutância proposto distingue-se pela sua simplicidade e baixa complexidade de fabricação. A faixa de medição é dividida em seis subfaixas de dez dias com limites de capacitância de 100 pF - 10 μF para capacitores e indutância de 10 μH - 1 H para indutores. Os valores mínimos da capacitância medida, indutância e precisão dos parâmetros de medição no limite de 100 pF e 10 μH são determinados pela capacitância estrutural dos terminais ou tomadas para conexão dos terminais dos elementos. Nas demais subfaixas, o erro de medição é determinado principalmente pela classe de precisão do cabeçote de medição do ponteiro. A corrente consumida pelo dispositivo não excede 25 mA.

O princípio de funcionamento do dispositivo é baseado na medição do valor médio da corrente de descarga da capacitância do capacitor e da fem de autoindução da indutância. O medidor, cujo diagrama esquemático é mostrado na Fig. 1, consiste em um oscilador mestre nos elementos DD1.5, DD1.6 com estabilização de frequência de quartzo, uma linha de divisores de frequência nos microcircuitos DD2 - DD6 e inversores buffer DD1.1 - DD1.4. O resistor R4 limita a corrente de saída dos inversores. O circuito dos elementos VD7, VD8, R6, C4 é usado para medir a capacitância, e o circuito VD6, R5, R6, C4 é usado para medir a indutância. O diodo VD9 protege o microamperímetro PA1 contra sobrecarga. A capacitância do capacitor C4 é escolhida relativamente grande para reduzir o jitter da agulha no limite máximo de medição, onde a frequência do clock é mínima - 10 Hz.

Arroz. 1 (clique para ampliar)

O dispositivo usa um cabeçote de medição com corrente de desvio total de 100 μA. Se você usar um mais sensível - 50 μA, neste caso poderá reduzir o limite de medição em 2 vezes. O indicador LED de sete segmentos ALS339A é usado como indicador do parâmetro medido; pode ser substituído pelo indicador ALS314A. Em vez de um ressonador de quartzo com frequência de 1 MHz, você pode ligar um capacitor de mica ou cerâmica com capacidade de 24 pF, porém, o erro de medição aumentará em 3-4%. É possível substituir o diodo D20 pelos diodos D18 ou GD507, o diodo zener KS156A pelos diodos zener KS147A, KS168A. Os diodos de silício VD1-VD4, VD9 podem ser qualquer um com corrente máxima de pelo menos 50 mA, e o transistor VT1 pode ser qualquer um dos tipos KT315, KT815. Capacitor C3 - cerâmica K10-17a ou KM-5. Todos os valores dos elementos e frequências de quartzo podem diferir em 20%.
Um desenho de uma placa de circuito impresso feita em folha laminada de fibra de vidro com 1,5 mm de espessura é mostrado na Fig. 2.

Medidor de capacitância e indutância
Fig. 2

A configuração do dispositivo começa no modo de medição de capacitância. Coloque a chave SB1 na posição superior de acordo com o diagrama e coloque a chave de faixa SA1 na posição correspondente ao limite de medição de 1000 pF. Ao conectar um capacitor modelo com capacidade de 1000 pF aos terminais XS1, XS2, o controle deslizante do resistor de corte R6 é levado a uma posição na qual a agulha do microamperímetro PA1 é colocada na divisão final da escala. Em seguida, a chave SB1 é colocada no modo de medição de indutância e, conectando um indutor de 100 μH aos terminais, na mesma posição da chave SA1, uma calibração semelhante é realizada com o resistor de corte R5.

Naturalmente, a precisão da calibração do instrumento é determinada pela precisão dos elementos de referência utilizados. Ao medir os parâmetros dos elementos com o dispositivo, é aconselhável começar com um limite de medição maior para evitar que a seta da cabeça do dispositivo saia repentinamente da escala. Para fornecer energia ao medidor, você pode usar uma tensão contínua de 10...15 V ou uma tensão alternada de um enrolamento adequado do transformador de potência de outro dispositivo com uma corrente de carga de pelo menos 40...50 mA. A potência de um transformador separado deve ser de pelo menos 1 W. Se o dispositivo for alimentado por bateria de baterias ou células galvânicas com tensão de 9 V, pode-se simplificar e aumentar a eficiência eliminando os diodos do retificador de tensão de alimentação, o indicador HG1 e a chave SB1, colocando três terminais ( tomadas) no painel frontal do dispositivo a partir dos pontos 1, 2, 3, indicados no diagrama esquemático. Ao medir a capacitância, o capacitor é conectado aos terminais 1 e 2; ao medir a indutância, a bobina é conectada aos terminais 1 e 3.

A precisão de um medidor LC com um relógio comparador depende até certo ponto da seção da escala, portanto, a introdução de um divisor de frequência comutável no circuito por 2, 4 ou uma mudança semelhante na frequência do oscilador mestre (para a versão sem ressonador de quartzo) permite reduzir os requisitos de dimensões e classe de precisão do dispositivo indicador.

Autor: E. Terentiev, Naberezhnye Chelny, Tartaristão

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