LinkedIn YouTube Facebook
Szukaj

Newsletter

Proszę czekać.

Dziękujemy za zgłoszenie!

Miernik pojemności kondensatorów

Konstrukcja przyrządu łączy w sobie cechy systemu cyfrowego i analogowego (rys. 1). Cyfrowa część urządzenia odpowiada za generowanie przebiegów czasowych sterujących pracą miernika. W przyrządzie wykorzystano następującą zasadę pomiaru pojemności: w 1-sekundowych odstępach badany kondensator jest rozładowywany przez ok. 200ms, następnie ładowany prądem o stałej wartości, dzięki czemu napięcie na nim rośnie liniowo. Wynik pomiaru jest ustalany poprzez odpowiednio wyskalowany potencjometr lub przez napięcie na testowym wyjściu przyrządu (J3, +MON). Można więc wykorzystać prezentowany przyrząd jako przystawkę do multimetru.

Rys. 1. Schemat elektryczny miernika

Rys. 1. Schemat elektryczny miernika

Generator wykonany na układzie U1A taktuje binarny licznik U2 z częstotliwością 10 Hz (należy ją ustalić za pomocą RN1). Impulsy z wyjść tego licznika są sumowane logicznie przez diody D1 i D2, sterując zespół kluczy tranzystorowych Q1, Q2. Tranzystor Q3 wraz ze wzmacniaczem U1C (pracuje jako wzmacniacz napięcia błędu) spełnia rolę źródła prądowego o programowanej wydajności. Za ustalenie wartości prądu ładującego odpowiadają rezystory R15…20 oraz 6-pozycyjny przełącznik Prz1 oraz położenie suwaka potencjometru referencyjnego POT. Zmiana zakresu pomiarowego odbywa się poprzez zmianę położenia suwaka przełącznika Prz1, i tak położeniu oznaczonemu na rys. 1 cyfrą „1” odpowiada zakres pomiarowy 200nF…2µF, położeniu oznaczonemu cyfrą „2” odpowiada zakres pomiarowy 2…20µF i dalej odpowiednio: 20…200µF, 200µF…2mF, 2…20mF i 20…100mF.

Rys. 2. Schemat montażowy płytki drukowanej

Rys. 2. Schemat montażowy płytki drukowanej

Posługiwanie się przyrządem jest stosunkowo proste, pod warunkiem wstępnego wyskalowania. Rozpoczynamy od ustalenia (korzystając z RN1) na wyjściu U1A częstotliwości przebiegu prostokątnego na ok. 10Hz. Następnie badany kondensator o znanej pojemności (załóżmy, że będzie to 180µF) należy dołączyć – zwracając uwagę na polaryzację! – do zacisków pomiarowych C+ i C-. Oczywiście, w zależności od pojemności kondensatora referencyjnego należy przełącznikiem Prz1 dobrać odpowiedni zakres pomiarowy (w naszym przypadku będzie to 20…200µF – „3”) Regulując położenie suwaka potencjometru POT doprowadzamy do zaświecenia diody LED – miejsce to należy oznaczyć symbolem 1,8. Drugi pomiar kalibracyjny powinien zostać przeprowadzony z kondensatorem o pojemności „z drugiego” końca skali, np. 220nF, 3µF, itp.
Na rys. 2 znajduje się schemat montażowy przyrządu, a na rys. 3 widok mozaiki ścieżek.

Rys. 3. Mozaika ścieżek płytki drukowanej przyrządu

Rys. 3. Mozaika ścieżek płytki drukowanej przyrządu

Wykaz elementów

Kondensatory
C1, C2, C3, C5, C6, C7, C9 100nF
C4 100µF/16V
C8 220nF
C10 22pF
Rezystory
R10, POT 4,7k?
R1, R3, R4 100k?
R2 750k?
R5, R7, R21 10k?
R6 20k?
R8, R12 220?
R9 3,6k?
R11, R22 6,8k?
R13 2,7k?
R15 10?
R16 39?
R17 390?
R18 3,9k?
R19 39k?
R20: 390k?
R23 330?
RN1 470k?
Półprzewodniki
U1 TLC274 lub podobny
U2 4017
U3 7805
Q1, Q3 BC548
Q2 BC558
D1, D2 1N4148
LED LED
Inne
Prz1 dowolny podwójny przełącznik 6-pozycyjny ze wspólnym wyprowadzeniem

 

Polski portal branżowy dedykowany zagadnieniom elektroniki. Przeznaczony jest dla inżynierów i konstruktorów, projektantów hardware i programistów oraz dla studentów uczelni technicznych i miłośników elektroniki. Zaglądają tu właściciele startupów, dyrektorzy działów R&D, zarządzający średniego szczebla i prezesi dużych przedsiębiorstw. Oprócz artykułów technicznych, czytelnik znajdzie tu porady i pełne kursy przedmiotowe, informacje o trendach w elektronice, a także oferty pracy. Przeczyta wywiady, przejrzy aktualności z branży w kraju i na świecie oraz zadeklaruje swój udział w wydarzeniach, szkoleniach i konferencjach. Mikrokontroler.pl pełni również rolę patrona medialnego imprez targowych, konkursów, hackathonów i seminariów. Zapraszamy do współpracy!
Tagi: generator, LED