возбуждающего напряжения и пол-
ностью разрядиться в течение другой
половины. Аналогично и для индук-
тивности. Ток в ней должен успевать
нарастать до максимального значе-
ния и спадать до нуля. Эти условия
обеспечиваются соответствующим
выбором номиналов Я9.
..Я11 и час-
тоты возбуждающего напряжения.
Напряжение, пропорциональное
измеренному значению с выхода ОУ
через фильтр Я6, С2, подается на
встроенный 10-ти разрядный АЦП
микроконтроллера 001. Конденсатор
С1 является фильтром внутреннего
источника опорного напряжения
АЦП. Три верхних по схеме элемен-
та 002, а также У01, У02, С4, С11
используются для получения напря-
жения - 5 В, необходимого для рабо-
ты ОУ. Результат измерения отобра-
жается на 10-ти разрядном 7-ми сег-
ментном Ж КИ РЮ1 типа КО-4В, ко-
торый серийно выпускается фирмой
“Телесистемы”, г. Зеленоград.
Для повышения точности прибор
имеет 9 диапазонов измерения. Ча-
стота возбуждающего напряжения
на первом диапазоне равна 800 кГц.
На такой частоте измеряется ем-
кость до ~90 пФ и индуктивность до
~90 мкГн. На каждом последующем
диапазоне частота снижается в 4
раза, соответственно во столько же
раз расширяется предел измере-
ния. На 9-м диапазоне частота рав-
на 12 Гц, что обеспечивает измере-
ние емкости до -5 мкФ и индуктив-
ности до -5 Гн. Нужный диапазон
выбирается автоматически, причем
после включения питания измере-
ние начинается с 9-го диапазона. В
процессе переключения номер диа-
пазона отображается на индикато-
ре, что позволяет определить, на
какой частоте производится измере-
ние. После выбора нужного диапа-
зона результат измерения в пФ или
мкГн выводится на индикатор. Для
удобства считывания десятые доли
пФ (мкГн) и единицы мкФ (Гн) отде-
ляются пустым знакоместом, а ре-
зультат округляется до 3-х знача-
щих цифр. Светодиод Н И красно-
го цвета свечения используется в
качестве стабилитрона на 1,5 В для
питания индикатора. Кнопка БВ1
служит для программной коррекции
36 Ь
-------------------------
ИЗМЕРЕНИЯ
I
нуля, что компенсирует емкость и
индуктивность клемм и переключа-
теля SA1. Этот переключатель мож-
но исключить, если установить от-
дельные клеммы для подключения
измеряемой индуктивности и емко-
сти, но это менее удобно в эксплуа-
тации. Резистор R7 предназначен
для быстрого разряда С9 и СЮ при
выключении питания. Без него по-
вторное включение, обеспечиваю-
щее корректную работу индикатора
возможно не ранее, чем через 10 с,
что также неудобно в эксплуатации.
Детали
Все детали измерителя, кроме SA1,
смонтированы на односторонней пе-
чатной плате размером 110x38 мм.
Ее чертеж показан на
рис. 2.
Инди-
катор HG1 и кнопка установки нуля
SB 1 устанавливаются со стороны
монтажа и выводятся на лицевую па-
нель. Стоит отметить, что в разных
партиях индикаторов выводы имеют
разные номера, название же их со-
храняется. Длина проводов до SA1
и входных клемм не должна превы-
шать 2.
..3 см. Диоды VD3.
..VD6 - вы-
сокочастотные с малым падением
напряжения Д311, Д18, Д20. Под-
строечные резисторы R11, R12, R14
малогабаритные типа СПЗ-19. Заме-
на R11 на проволочный резистор не-
желательна, т.к. приведет к сниже-
нию точности измерений. DA1 -
140УД1208 можно заменить на ка-
кой-либо другой ОУ, имеющий цепь
установки нуля и способный работать
от ±5 В. Номинал емкостей С4, С5,
С11 уменьшать не следует. Тумблер
SA1 должен быть малогабаритным
и с минимальной емкостью между
выводами. DD2 можно заменить на
любую КМОП микросхему серий
1561, 1554, 74НС, 74АС, содержа-
щ ую 6
инверторов,
наприм ер,
74НС14. Применение ТТЛ серий 155,
555, 1533 и других не рекомендуется.
Микроконтроллер ATtinyl 5L фирмы
ATMEL аналога не имеет и заменить
его на другой тип, например, попу-
лярный AT90S2313 невозможно.
Программирование
При программировании микроконт-
роллера все FUSE биты следует ос-
тавить по умолчанию: BODLEVEL=0,
BODEN=1, SPIEN=0, RSTDISBL=1,
CKSEL1 .
..0=00. Калибровочны й
байт нужно записать в младший байт
программы по адресу $000F. Это
обеспечит точную установку такто-
вой частоты 1,6 МГц и, соответствен-
но, частоты возбуждающего напря-
жения для измерительной схемы на
первом диапазоне 800 кГц. В экзем-
пляре ATtinyl 5L, имевшемся у авто-
ра, калибровочный байт равен $8В.
Для наладки необходимо подобрать
несколько катушек и конденсаторов
в диапазоне измерения прибора,
имеющих минимальный допуск по
номиналу. Если есть возможность,
их точные значения следует изме-
рить с помощью промышленного из-
мерителя LC. Учитывая, что шкала
линейная, в принципе достаточно од-
ного конденсатора и одной катушки.
Но лучше проконтролировать весь
диапазон. В качестве образцовых
катуш ек хорошо подходят дроссели
типа ДМ, ДП.
Наладка
Наладку начинают с установки нуля
DA1, контролируя напряжение на его
выходе с помощью тестера или муль-
тиметра. Следует выставить это на-
пряжение в пределах 0.
..+5 мВ рези-
стором R14. Движок резистора R12
должен быть в среднем положении,
а тумблер SA1 желательно отсоеди-
нить от платы для снижения паразит-
ной емкости входа. Показания инди-
катора при этом должны быть в пре-
делах 0.
..3. Затем восстанавливают
соединение SA1, нажимают и отпус-
кают кнопку SB 1. Через 2 с индика-
тор должен показывать 0.
..±1. После
этого к входным клеммам подключа-
ют образцовую емкость и, вращая
движок R12, добиваются соответ-
ствия показаний истинному значе-
нию емкости. Цена младшего разря-
да 0,1 пФ. Затем необходимо прокон-
тролировать весь диапазон и, при не-
обходимости, уточнить положение
движка R12, добиваясь точности не
хуже 2.
..3%. Допустима и подстрой-
ка нуля, если показания в конце шка-
лы немного занижены или завыше-
ны, но после каждого изменения по-
ложения движка R14 следует отклю-
чать измеряемую емкость и нажи-
мать кнопку установки нуля.
| Радиолюбитель - 08/2005
предыдущая страница 34 Радиолюбитель 2005-08 читать онлайн следующая страница 36 Радиолюбитель 2005-08 читать онлайн Домой Выключить/включить текст