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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Medidor de capacitância - anexo ao testador. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Tecnologia de medição Proponho um medidor de capacitância (Fig. 1), com o qual você pode medir capacitores sem nem mesmo dessoldar do circuito. Os principais nós do medidor são:
Figura 1. Diagrama esquemático do acessório S-meter (clique para ampliar) A tensão de saída do estabilizador é de aproximadamente 3,9 V. O modo de estabilização é mantido até que a tensão de entrada ultrapasse 4 V. O grau de saturação do transistor regulador VT1 é ajustado pelo resistor R9; R8 é usado para iniciar o estabilizador. LED VD3 e diodos VD4, VD5 são usados como um diodo zener. Um LED pode ser de qualquer tipo, mas mesmo instâncias do mesmo tipo apresentam uma variação notável na tensão de ignição. Portanto, para definir com precisão a tensão de saída do estabilizador, é necessário selecionar o resistor R11. A tensão de entrada de 4 V foi escolhida com a expectativa de que, se as baterias (4 peças) forem usadas para fonte de alimentação, quando estiverem completamente descarregadas, cada bateria não deverá ser inferior a 1 V (caso contrário, seu recurso será drasticamente reduzido) . Se a tensão de entrada cair abaixo de 4 V, o modo de estabilização é interrompido e o LED se apaga. O capacitor C12 serve para suprimir oscilações de RF parasitas. O gerador DD1.1, DD1.2, DD1.4 gera uma tensão triangular de diferentes frequências (cada limite de medição tem sua própria frequência). Quanto maior a capacitância a ser medida, menor deve ser a frequência do oscilador. A tensão de saída do gerador através do divisor R6-R7 (1:100) é aplicada à capacitância medida. Seu valor nos terminais "Cx" é de aproximadamente 35 mV. Portanto, os elementos do circuito em que essa capacitância está localizada não afetam a precisão da medição. A exceção são os resistores de baixa resistência ou indutância conectados em paralelo com a capacitância, o que é muito raro. O amplificador de banda larga em VT4...VT6 e a fonte de tensão de referência em DD1.6 amplificam esses 35 mV para uma tensão de cerca de 3 V. Se a capacitância medida não estiver conectada, nas extremidades do resistor R17 existem duas tensões do mesma frequência e aproximadamente a mesma amplitude, mas de fase oposta, pois o amplificador inverte a tensão de saída do gerador. O resistor R17 equilibra a entrada do detector, alcançando leituras mínimas do microamperímetro. Primeiro, usando o resistor R22 (balança DC), a seta do testador deve ser levada para o meio da escala. Após o balanceamento usando R17, o resistor R22 retorna a agulha do instrumento para a escala “0”. O dispositivo está pronto para uso. Ao mudar os limites de medição, o equilíbrio é mantido, mas quando ligado novamente após um longo período de tempo, pode ocorrer um desequilíbrio, que é restaurado após 2...3 minutos. Nos limites de “500 µF” e “5000 µF” a seta é colocada em “0” por mais tempo, pois Uma grande capacitância C7 está conectada à saída do detector VT9. O capacitor medido Cx é incluído no circuito de realimentação do amplificador de medição, reduzindo seu ganho em uma determinada frequência em proporção à sua capacitância. A tensão de saída do amplificador diminui e não compensa mais a tensão exemplar antifásica do gerador. O valor de desequilíbrio em R17 é fixado pelo VT7, o seguidor de emissor VT8 amplifica o sinal de corrente e o alimenta no medidor. A seta desvia em proporção à capacitância medida. As frequências do oscilador são selecionadas de tal forma que para um dispositivo com uma corrente de deflexão total de 100 μA no primeiro limite de medição, o desvio de escala total da seta causa uma capacitância de 0,1 μF. Se um testador de 50µA for usado, a capacitância máxima medida no primeiro limite será de 0,05µF. No diagrama, os limites e elementos de medição são indicados para um cabeçote de 50 μA. O circuito funciona de forma bastante linear e com cabeçote de 100µA. Existem testadores com cabeçotes de medição para 60 ou 75 μA. A resistência dos quadros para todos os testadores é diferente. Portanto, se ocorrer não linearidade no final da escala, um resistor limitador de corrente R24 deve ser selecionado e, dentro de uma pequena faixa, a frequência do gerador. É conveniente realizar este ajuste no 2º, 3º ou 4º limite. Digamos que no 3º limite conectamos uma capacitância padrão de 2 μF. A seta do testador (o limite de 100 μA está ativado) está definida para a divisão “20”. Verificamos a precisão no meio da escala medindo uma capacitância de 5 µF. Se em todos os pontos os valores medidos corresponderem aos valores nominais, e no final da escala, por exemplo, uma capacitância padrão de 10 μF der “90”, então R24 deve ser ligeiramente reduzido. Neste caso, as leituras em todos os pontos mudarão para cima. Para deslocar todos os pontos para trás, você deve diminuir ligeiramente a frequência do gerador no 3º limite, ou seja, aumentar a capacidade C3. Depois de ajustar a linearidade em um dos limites, ela permanece a mesma nos demais, mas pode ser necessária correção de frequência em uma direção ou outra. Ao diminuir a frequência, obtemos uma diminuição nas leituras e vice-versa. No início da escala, a linearidade das medições depende da precisão do balanceamento usando R17. Para verificar o funcionamento do amplificador de medição, é necessário dessoldar R4 do pino 4 do DD1.2 e soldá-lo no pino 6 do DD1.4. Medimos a tensão constante no pino 6 do DD1 e no coletor VT6 em relação ao fio "comum" - deve ser o mesmo (diferente não mais que 100 ... 200 mV). O ajuste é feito selecionando R14 (quando diminui, a tensão no coletor VT6 aumenta). As medições devem ser realizadas 5-10 minutos após a soldagem dos elementos, para que o regime térmico do circuito possa ser restaurado. Após ajustar a tensão, a conexão R4 com o pino 4 DD1 é restabelecida. No limite 3, as tensões alternadas são medidas em ambos os terminais de R17. Se eles diferirem em algum lugar em 200 mV, isso é suficiente. A meia onda positiva da tensão triangular é usada para detectar o sinal, por isso é importante que o amplificador de instrumentação não sature quando a meia onda positiva for amplificada. Se não houver osciloscópio, isso pode ser verificado assim. Ligando o limite inferior e comparando as oscilações da seta do testador, meça a tensão de saída do gerador no terminal 6 DD1 e no coletor VT6. A tensão CC deve ser medida, porque o período de oscilação da seta é de cerca de 1 s. O amplificador de medição não saturará se a amplitude de oscilação no coletor VT6 for 100 ... 200 mV menor que no pino 6 de DD1. Isso é facilmente compensado pelo balanceamento do R17. A amplitude da tensão na saída do amplificador é regulada pelos resistores R14, R15 (com valores decrescentes, o ganho diminui). Todos esses ajustes são descritos em detalhes para obter maior precisão de medição. Na maioria dos casos, isso não será necessário (o erro está dentro de 10%). No limite de 6, são possíveis pequenas flutuações do ponteiro do instrumento, o que na maioria dos casos não afeta a precisão da medição. Detalhes. DD1 - K561LN2, 564LN2, K176LN2. É melhor usar transistores KT3102 ... KT3107, mas, em princípio, qualquer silício serve. Diodos - qualquer silício. Todos os resistores são MLT-0,125 ou 0,25 W, exceto R7. É desejável descarregar o capacitor antes da medição. Se acidentalmente capturado não descarregado, o R7 deve ter uma reserva de energia. Quando a capacitância medida tem uma carga pequena, o dispositivo não lança a seta, porque. R18 limita a taxa de carga de SU (C9), introduzindo VT7 em saturação. Durante esse tempo, R7 descarrega Cx e as leituras são definidas suavemente. Para aumentar a velocidade do movimento, as setas R18 podem ser reduzidas. Interruptor de alimentação SA2 e interruptor de limite SA1 - qualquer tipo. Resistores R17, R22 - preferencialmente grupo A, de qualquer tipo. O dispositivo é montado em uma placa feita de fibra de vidro não metálica fina. Os orifícios para as conclusões das peças são perfurados com um furador. Os elementos são conectados por seus terminais - para reduzir a capacidade de montagem. C1 ... C6 são soldados no switch. O design se encaixa na caixa do rádio de bolso "Electron". No painel frontal estão os soquetes SA1, SA2, VD3, R17, R22, "Cx" e "μA". Com uma tensão de alimentação de 4,5 V, o consumo de corrente do set-top box é de aproximadamente 15 mA. Autor: V. Bognar, Kharkov; Publicação: radioradar.net
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