ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Medição de indutância com um instrumento combinado. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição O dispositivo combinado [1], modificado de acordo com [2, 3], é privado de uma função importante - medir indutância. Enquanto isso, os indutores são talvez os únicos elementos caseiros com os quais os rádios amadores têm que lidar em sua prática, seja eles próprios dando corda ou usando outros feitos por terceiros. E se os parâmetros dos elementos de rádio de fábrica estão indicados em suas caixas ou na documentação, a única forma de obter informações sobre a indutância de uma bobina artesanal é medindo-a. Portanto, durante o próximo refinamento do dispositivo, o autor introduziu nele um modo de medição de indutância. O método escolhido para medir a indutância é o seguinte. Bobina de medição Lx forma um circuito oscilante paralelo com o capacitor C, cuja capacitância é conhecida com precisão. Este circuito faz parte do gerador de oscilações elétricas, definindo sua frequência F. Esta frequência é medida com um frequencímetro e o valor medido é determinado indutância fórmula Lx = 25330/(C F2). Se a frequência for medida em megahertz e a capacitância em picofarads, a indutância será obtida em microhenry. Para reduzir os custos de atualização do dispositivo combinado, principal condição para a implementação prática deste método nele, o autor estabeleceu a não interferência no hardware existente. O dispositivo possui um modo medidor de frequência e um microcontrolador que pode realizar com êxito os cálculos necessários. Só falta um gerador, que é aconselhável fazer em forma de fixação externa ligada ao aparelho através de um conector já presente no mesmo. Os radioamadores costumam usar acessórios semelhantes aos medidores de frequência para medir capacitância e indutância. Neste caso, para simplificar os cálculos, muitas vezes é escolhida uma capacitância padrão de 25330 pF. Neste caso, a fórmula acima assume a forma Lx = 1/F2. Exemplos do uso de tais prefixos são dados em [4, 5]. No caso em questão, não há necessidade de utilizar um capacitor exatamente com esta capacitância, pois o microcontrolador do dispositivo é capaz de realizar cálculos para qualquer um de seus valores. O diagrama esquemático do anexo é mostrado na Fig. 1. É semelhante ao utilizado em [5], e pequenas diferenças estão associadas ao uso de peças de outros tipos. O sinal de saída do decodificador é uma sequência de pulsos retangulares com amplitude de cerca de 3 V, seguindo com frequência igual à frequência de ressonância do circuito oscilatório de medição LxC 1. A finalidade dos elementos do circuito e a operação do dispositivo são descritas em [4, 5] e, portanto, não são consideradas aqui.
O decodificador é conectado ao conector XS1 do instrumento combinado por meio de um cabo plano de três fios. O refinamento do próprio aparelho se resumiu à mudança do programa de seu microcontrolador, que agora, além das funções anteriormente disponíveis, permite receber o sinal do decodificador, processá-lo e exibir o valor da indutância medida no LCD. Principais características técnicas
A faixa de valores permitidos da indutância medida é limitada pelo software. Em princípio, é possível medir fora deste intervalo, especialmente para valores maiores, mas o erro aumenta significativamente aí. O set-top box utiliza apenas componentes de montagem superficial, o que possibilitou sua colocação sobre uma placa de circuito impresso de 22x65 mm, cujo desenho é mostrado na Fig. 2. Resistores e capacitores - tamanho 1206.
É inaceitável a utilização de um capacitor com capacidade nominal diferente daquela indicada no diagrama como C1 (incluído no circuito oscilatório de medição), pois pode causar mau funcionamento do programa. Mas não há necessidade de selecionar sua capacidade com grande precisão. A seleção foi substituída pela calibração de software do dispositivo. Porém, é aconselhável instalar aqui um capacitor com TKE mínimo, por exemplo, com dielétrico NPO. Coloque a placa acabada em uma caixa de dimensões adequadas. Para conectar a indutância medida, é conveniente usar um grampo de mola de dois pinos para sistemas acústicos. No próprio dispositivo combinado é necessário realizar a modificação descrita em [3], caso não tenha sido feita anteriormente. Após isso, deverá estar presente uma tensão de +2 V no pino 1 do conector XS5. Os códigos do arquivo anexo Osc-L-_2_04.hex deverão ser carregados na memória FLASH do microcontrolador. Após conectar o decodificador e fornecer energia, o menu principal aparecerá no LCD do aparelho (Fig. 3). Para entrar no modo de medição de indutância, você precisa pressionar a tecla “GN” duas vezes. O primeiro mudará o dispositivo para o modo gerador e o segundo para o modo de medição de indutância. O nome do modo será exibido na parte superior da tela LCD, e em sua linha inferior haverá uma dica, da qual se segue que a tecla 2 deve ser pressionada para realizar a calibração, e a tecla D deve ser pressionada para medir a indutância .
A calibração é necessária antes da primeira utilização do dispositivo. Futuramente, deverá ser realizada somente após reparo do dispositivo ou acessório, bem como se houver dúvidas sobre a exatidão dos resultados da medição. Algumas palavras sobre o conteúdo da calibração. Para calcular a indutância usando a fórmula discutida no início do artigo, você precisa saber o valor exato da capacitância do circuito oscilante. Mas além da capacitância do capacitor C1, também inclui outros componentes - capacitâncias parasitas de outros componentes e capacitância de montagem. Quando o programa é iniciado pela primeira vez, o verdadeiro valor da capacitância do circuito é desconhecido para o programa e ele opera com o valor nominal da capacitância do capacitor C1 de 22000 pF. A tarefa de calibração é calcular a capacitância real do circuito oscilante do decodificador para utilizar este valor em medições futuras. Para fazer isso, você precisa se conectar ao console como Lx bobina de indutância precisamente conhecida Larr. Tendo medido a frequência do sinal gerado pelo decodificador com tal bobina, calcule a verdadeira capacitância do circuito oscilante usando a fórmula C = 25330/(Larr.F2) O programa escreve o valor desta capacitância obtido durante a calibração na EEPROM do microcontrolador e posteriormente utiliza-o para calcular a indutância. A precisão da calibração e, portanto, das medições subsequentes, depende da precisão do valor da indutância de referência. Portanto, você precisa conhecê-lo com um erro não superior a 1...2%, por exemplo, medindo-o com um instrumento verificado da classe de precisão apropriada. Ao iniciar a calibração, uma mensagem é exibida na tela (Fig. 4) com a proposta de conectar uma indutância de referência ao decodificador, inserir seu valor e realizar a calibração ou recusá-la. Recomenda-se selecionar uma indutância de referência dentro dos limites indicados na tela, pois neste caso o erro de medição é mínimo. Se ocorrer um erro ao inserir um valor, você pode pressionar a tecla # para inseri-lo novamente.
Após a calibração, o dispositivo mede automaticamente a indutância de referência e exibe seu valor na tela (Fig. 5). Se a calibração for recusada, a medição da indutância de referência também será realizada, mas com um dispositivo não calibrado e com resultado não confiável.
Para medir uma indutância desconhecida, você precisa conectá-la ao acessório e pressionar a tecla D do dispositivo. Se você tentar medir uma indutância cujo valor esteja fora dos limites permitidos pelo dispositivo, será exibida uma mensagem na tela indicando que a medição foi rejeitada por este motivo. Saia do modo de medição de indutância pressionando uma das teclas OS, LA ou GN, que alterna o dispositivo para os modos de operação correspondentes. Programa de microcontrolador modificado: ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/01/osc-L-2-04.zip. Literatura
Autor: A. Savchenko Veja outros artigos seção Tecnologia de medição. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: O ruído do trânsito atrasa o crescimento dos pintinhos
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