Главная >
Лаборатория >
LC-meter FREE project |
В практике радиолюбителя-конструктора часто появляется потребность
в измерении индуктивностей и ёмкостей. Ниже описан прибор, который окажет
незаменимую помощь при изготовлении кварцевых фильтров, ДПФ-ов и любых
других частотоизбирательных узлов.
Основные характеристики прибора:
Диапазон измеряемых индуктивностей 0,02 мкГн - 80 мГн
Диапазон измеряемых ёмкостей 0,1 пф - 40 нФ
Точность измерения не хуже 5 %
Количество разрядов индикатора до 4
Принцип работы прибора основан на общеизвестной формуле F^2=25330/L*C. В
составе прибора есть измерительный генератор на микросхеме DA1 с ёмкостью
C1 и индуктивностью L1, коммутируемыми переключателями SA1.1 и SA2.1 в
зависимости от вида измерения. Эталонный конденсатор, определяющий точность
измерений, включается на время самокалибровки прибора в контур из C1 и L1
при помощи реле K1.
Алгоритм работы с прибором таков:
- После включения питания, если кнопки SA1, SA2 находятся в нажатом
состоянии, то на индикаторе будет отображено "L" или "C", тем самым
подсказывая, какую кнопку необходимо отжать.
- При отжатых кнопках включается режим самокалибровки прибора, об этом
говорит надпись "WAIT", через пару секунд сменяющаяся на "OK". За это время
срабатывает реле, включая эталонный конденсатор в общий контур из L1 и C1.
Микроконтроллер считывает значения частоты с конденсатором и без него,
которые в дальнейшем будут использованы для расчёта точных значений L1 и C1.
Измерительные клеммы в это время отключаются от контура и не влияют на
измерения.
- Нажатием на соответствующий переключатель выбирается либо измерение
ёмкости, либо индуктивности. Соответственно на индикатор выводится "L="
или "C=". В первом случае, измеряемая ёмкость подключается параллельно C1,
во втором - измеряемая индуктивность подключается последовательно L1.
Микроконтроллер измеряет значение частоты и вычисляет искомую величину.
Предел измерений устанавливается автоматически, а после значения величины
указывается её размерность: "pF","nF","uH","mH".
Принципиальная схема прибора
Собственно измерительный генератор собран на DA1. Такая роль не совсем
свойственна данной м/с, но это не мешает ей вполне уверенно работать
генератором до 700-900 кГц. Через буфер-формирователь на DD2 сигнал поступает
на вход микроконтроллера DD1. Измеренное значение выводится на
алфавитно-цифровой дисплей "стандарта" HD44780.
DA1 - LM311, IL311, К544СА3
DA2 - КР142ЕН5А, 7805, 78L05
DD1 - PIC16F84А
DD2 - 74ALS14, К(ЭКФ)1533ТЛ2
LCD - любой, совместимый с HD44780, выпускаются множеством фирм под
различными названиями, в авторском варианте использован дисплей от переносного
мобильного телефона Siemens C3 с 2-мя строками по 8 символов.
Программа позволяет использовать дисплеи формата 1*16, 2*8, 2*16, в последнем
случае вторая строка неиспользуется. Элементы C1 и L1 самые обыкновенные, к
ним повышенных требований по точности и стабильности не предъявляется.
Конденсатор С2 необходимо отобрать на измерителе либо использовать
прецезионные К71-7.
Настройка прибора при отобранном С2 заключается в установке желаемой
контрастности резистором R6 и, при необходимости, в корректировке показаний
прибора триммером С10. В режиме самокалибровки должно чётко срабатывать
реле на 1 сек. и затем отпускать.
Конструктивно прибор выполнен на печатной плате 60*70 мм по SMD технологии.
Плата установлена в стандартный пластмассовый корпус размером 25*65*110
польского производства. Питание осуществляется от батареи "Крона". Клеммы
выполнены в виде линейки из 8 цанг с шагом 2,54 мм, длина соединяющих проводов
около 1 см.
Файлы:
- Файл с прошивкой и рисунок печатной платы в
формате SprintLayout3
Александр Буевский,
buevsky@mail.ru
Литература:
- http://www.aade.com/lcm2binst/LC2Binst.htm - измеритель LC на PIC-контроллере.
- http://my.integritynet.com.au/purdic/lc-meter-project.htm
- http://www.qsl.net/iz7ath/web/02_brew/21_LCMeter01
- http://ironbark.bendigo.latrobe.edu.au/~rice/lc
|