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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Instrumentos simples de rádio amador para medição de indutância. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Em uma revista estrangeira de rádio amador [1], foram publicados dois diagramas de dispositivos para medição de indutância. Considerando que desde 1991 esta revista não é fornecida ao CIS através do sistema Soyuzpechat e os esquemas são fáceis de repetir, é aconselhável familiarizar brevemente os leitores da revista com eles. Tenho certeza de que os diagramas são de interesse prático para rádios amadores. Em muitos casos de atividade prática de rádios amadores, é interessante para eles, e em alguns casos necessário, medir a indutância de indutores ou componentes de rádio semelhantes que gostariam de utilizar em seus projetos. Na grande maioria dos casos, dispositivos industriais simples para esses fins não estão disponíveis e dispositivos complexos e, portanto, caros, não estão disponíveis para uma ampla gama de rádios amadores. Em ambos os casos, a indutância é geralmente medida através de um método indireto. Ela é convertida em uma tensão constante “equivalente”, como é feito no circuito da Fig. 1, ou em uma tensão de pulso dependente da frequência - Fig. 3.
O oscilador mestre do circuito é feito no elemento IC2-A (Fig. 1). Um microcircuito tipo CD2 contendo seis gatilhos Schmitt foi utilizado como IC4584. Este microcircuito é encontrado no mercado de rádios, mas, infelizmente, atualmente não é muito comum em nosso país. Caso surjam dificuldades na sua aquisição, é aconselhável tentar utilizar o microcircuito 1564TL2 nacional ou o 54NS14 importado. Os microcircuitos K561TL1 (1561TL1, 564TL1) são muito comuns, mas são menos “capazes” em termos do número de gatilhos Schmitt em um pacote - existem apenas quatro deles. Você terá que usar duas caixas desses microcircuitos. As entradas e saídas dos microcircuitos IC2-B-IC2-D são paralelizadas. Isso foi feito para aumentar a saída do oscilador mestre, já que ele é carregado com indutância de baixa resistência Lk e resistor R2. A indutância medida é conectada aos contatos 1-2 do bloco terminal K3. Através do resistor RЗ, a tensão do indutor Lk é fornecida à entrada de um par de inversores IC2-E e IC2-F. A saída do último destes inversores está conectada ao circuito integrador R4C2. Esta cadeia suaviza as ondulações na tensão de saída do IC2-F, de modo que nos pinos 1-2 do bloco de saída K2 obtemos quase uma tensão de corrente contínua. Qualquer voltímetro de alta resistência, por exemplo o testador de rádio amador DT2-B, é conectado a este bloco (K830). A tensão de 9 V que alimenta todo o dispositivo é fornecida ao bloco K1. É então estabilizado em 5 V por 1L78 tipo IC05. Na prática, é possível utilizar outros tipos de estabilizadores que possuam uma tensão de saída um pouco maior, por exemplo 7806 ou 7808. Os autores do artigo [1] consideraram conveniente aumentar ligeiramente o potencial da placa inferior do capacitor C2 em relação ao corpo do circuito, aproximando-o do potencial da placa superior do capacitor C2. Para tanto são utilizados o potenciômetro R2 e o divisor de tensão R5R6. Agora algumas palavras sobre os parâmetros do medidor de indutância. O dispositivo foi projetado para medir indutância na faixa de 200 µH a 5 mH. No caso em que um radioamador precisa medir uma indutância ligeiramente diferente da faixa especificada, essa oportunidade, é claro, existe. Basta ter em seu fornecimento vários indutores com parâmetros pré-medidos. Por exemplo, tendo uma indutância de 200 μH, você pode conectar indutâncias de teste de até 200 μH em série com ela e medir a indutância total. Então, subtraindo 200 μH do resultado da medição obtido, descobrimos o valor da pequena indutância desconhecida. Se o valor esperado da indutância medida for superior a 5 mH, então durante as medições é necessário conectar um indutor de calibração em paralelo com o que está sendo testado, por exemplo, um valor de 5 mH. O resultado da medição será inferior a 5 mH, e a partir dele será necessário calcular o valor da indutância que está sendo testada. Sabe-se que a indutância total de dois indutores conectados em série ou paralelo muda da mesma forma que ao conectar resistores. Este princípio de “expandir” a faixa de medição do medidor de indutância descrito pode e deve ser utilizado na prática. Ao ajustar o dispositivo, o potenciômetro P1 atinge uma leitura de 500 mV no testador DMM, se uma indutância pré-medida e selecionada de 5 mH estiver conectada ao bloco de curto-circuito. Se uma indutância de 1mH estiver conectada ao instrumento, o DMM exibirá 100mV. O potenciômetro P2 ajusta a tensão de saída do dispositivo, medida pelo DMM, em 0 V, se você fechar os pinos 1-2 de K3. Na Fig. A Figura 2 mostra um desenho da placa de circuito impresso do dispositivo e a localização das peças nela.
Caso um radioamador não possa adquirir um microcircuito tipo CD4584 ou experimentar a substituição deste microcircuito, é aconselhável que ele faça um circuito medidor de indutância conforme Fig. 3.
Para trabalhar com este circuito você precisará de um medidor de frequência - um medidor de frequência. Este aparelho não é tão escasso, já que muitos rádios amadores já se interessaram em fabricar aparelhos combinados baseados em relógios eletrônicos. Eu mantenho um dispositivo combinado como uma raridade - um relógio/medidor de frequência/contador de pulsos/medidor de frequência para o sinal de entrada do receptor de rádio com base na frequência do oscilador local. E o tamanho da “combinada” não ultrapassa dois maços de cigarros! É verdade, sem levar em conta a fonte de energia. No diagrama da Fig. 3 no chip IC1 tipo NE555 é feito um multivibrador astável. O esquema é extremamente simples. A faixa de indutâncias medidas é de 500 μH a 10 mH. A tensão de alimentação de entrada pode ser, por exemplo, 9...12 V. Ela é estabilizada por um chip IC2 tipo 78L05 no nível de 5 V. A indutância medida Lk é conectada aos terminais 1-2 K1. Quanto maior o valor da indutância, menor será a frequência de oscilação do IC1. Se você conectar uma indutância de 500 μH, a frequência do gerador deverá ser ajustada ajustando P1 para 200 kHz. Deve-se levar em conta que para frequências de geração acima de 200 kHz, a linearidade (precisão) de funcionamento do dispositivo se deteriora. Se a indutância medida estiver conectada ao dispositivo, seu valor será calculado pela fórmula: L = 200 kHz/f (medições) x 500 µH. Assim, por exemplo, se o frequencímetro mostrou uma frequência de 27 kHz ao conectar uma indutância desconhecida ao circuito, então seu valor calculado será o seguinte: L = 200 kHz / 27 kHz x 500 uH = 3,704 mH. O erro médio de medição na faixa especificada de indutâncias com configuração de circuito de alta qualidade não excede 4%. Na Fig. A Figura 4 mostra um desenho da placa de circuito impresso do dispositivo e a localização dos componentes do rádio nela.
Literatura
Autor: E.L. Yakovlev, Uzhgorod
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