Mikrokontroler.pl - portal dla elektroników

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

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

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

Wykaz elementów