|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
RADYO ELEKTRONİK VE ELEKTRİK MÜHENDİSLİĞİ ANSİKLOPEDİSİ Kondansatör kapasitans ölçer. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi / Ölçüm teknolojisi Bu cihaz daha önce dergimizde açıklanan bir cihazı temel almaktadır [1]. Bu tür cihazların çoğundan farklı olarak, kapasitörlerin servis verilebilirliğini ve kapasitesini kontrol etmenin onları karttan çıkarmadan mümkün olması ilginçtir. Önerilen ölçüm cihazının kullanımı çok uygundur ve yeterli doğruluğa sahiptir. Ev veya endüstriyel radyo ekipmanlarını tamir eden herkes, kapasitörlerin servis edilebilirliğini sökmeden kontrol etmenin uygun olduğunu bilir. Ancak birçok kapasitör kapasitans ölçer bu özelliği sağlamamaktadır. Doğru, benzer bir yapı [2]'de anlatılmıştı. Küçük bir ölçüm aralığına ve doğrusal olmayan bir geri sayım ölçeğine sahiptir, bu da doğruluğu azaltır. Yeni bir sayaç tasarlarken, geniş aralıklı, doğrusal ölçeğe sahip ve doğrudan okumaya sahip bir cihaz oluşturma sorunu çözüldü, böylece laboratuvar cihazı olarak kullanılabilecek hale getirildi. Ek olarak, cihazın tanısal olması, yani yarı iletken cihazların p-n bağlantılarıyla şöntlenen kapasitörleri ve direnç dirençlerini test edebilmesi gerekir. Cihazın çalışma prensibi aşağıdaki gibidir. Farklılaştırıcının girişine, test edilen kapasitörün farklılaştırıcı olarak kullanıldığı üçgen bir voltaj uygulanır. Bu durumda çıkışı, bu kapasitörün kapasitansıyla orantılı genliğe sahip bir kare dalga üretir. Daha sonra dedektör kıvrımlının genlik değerini seçer ve ölçüm başlığına sabit bir voltaj gönderir. Cihazın probları üzerindeki ölçüm geriliminin genliği yaklaşık 50 mV olup yarı iletken cihazların p-n bağlantılarını açmaya yeterli değildir, dolayısıyla şönt etkisi yaratmazlar. Cihazda iki adet anahtar bulunmaktadır. Beş konumlu "Ölçek" limit anahtarı: 10 µF, 1 µF, 0,1 µF, 0,01 µF, 1000 pF. "Çarpan" anahtarı (X1000, x10O, x10, X1) ölçüm frekansını değiştirir. Bu nedenle cihaz, çoğu durumda pratik olarak yeterli olan 10 μF ila 000 pF arasında sekiz kapasitans ölçüm alt aralığına sahiptir. Üçgen salınım jeneratörü DA1.1, DA1.2, DA1.4 op-amp yongalarına monte edilir (Şekil 1). Bunlardan biri olan DA1.1, karşılaştırıcı modunda çalışır ve DA1.2 entegratörünün girişine beslenen dikdörtgen bir sinyal üretir. Entegratör dikdörtgen salınımları üçgen salınımlara dönüştürür. Jeneratörün frekansı R4, C1 - C4 elemanları tarafından belirlenir. Jeneratörün geri besleme devresinde, kendi kendine salınım modu sağlayan DA1.4 op-amp tabanlı bir invertör bulunmaktadır. SA1 anahtarı, ölçüm frekanslarından (çarpan) birini ayarlamak için kullanılabilir: 1 Hz (X1000), 10Hz (x10O), 10 Hz (x10), 1 kHz (X1).
Op-amp DA2.1 bir voltaj takipçisidir; çıkışında, test edilen kapasitör Cx aracılığıyla bir ölçüm akımı oluşturmak için kullanılan, yaklaşık 50 mV genliğe sahip üçgen bir sinyal bulunur. Kapasitörün kapasitansı kartta ölçüldüğü için üzerinde artık voltaj olabilir, bu nedenle sayacın zarar görmesini önlemek için iki adet arka arkaya köprü diyotu VD1 problarına paralel bağlanır. Op-amp DA2.2 bir farklılaştırıcı olarak çalışır ve bir akım-gerilim dönüştürücüsü görevi görür. Çıkış voltajı: Uout=(Rl2...R16) IBX=(Rl2...Rl6)Cx-dU/dt. Örneğin, 100 Hz frekansta 100 μF'lik bir kapasitans ölçülürken şu ortaya çıkar: Iin=Cx dU/dt=100-100MB/5MC = 2MA, Uout= R16 lbX= 1 kOhm mA= 2 V. Farklılaştırıcının kararlı çalışması için R11, C5 - C9 elemanları gereklidir. Kondansatörler, kıvrımlı cephelerdeki salınım süreçlerini ortadan kaldırır ve bu da genliğinin doğru bir şekilde ölçülmesini imkansız hale getirir. Sonuç olarak, DA2.2'nin çıkışı düzgün kenarlı ve ölçülen kapasitansla orantılı bir genliğe sahip bir kıvrım üretir. Direnç R11 ayrıca problar kısa devre yaptığında veya kapasitör bozulduğunda giriş akımını da sınırlar. Sayacın giriş devresi için aşağıdaki eşitsizlik sağlanmalıdır: (3...5)CxR1<1/(2f). Bu eşitsizlik karşılanmazsa, dönemin yarısında mevcut IBX sabit durum değerine ulaşmaz ve kıvrımlı karşılık gelen genliğe ulaşmaz ve ölçümde bir hata meydana gelir. Örneğin [1]'de açıklanan ölçüm cihazında 1000 Hz frekansta 1 μF'lik bir kapasitans ölçülürken zaman sabiti şu şekilde belirlenir: Cx R25 \u10d 910OO uF - 0,91 Ohm \uXNUMXd XNUMX sn. Salınım periyodu T/2'nin yarısı yalnızca 0,5 saniyedir, dolayısıyla bu ölçekte ölçümler belirgin şekilde doğrusal olmayacaktır. Senkron dedektör, alan etkili transistör VT1 üzerindeki bir anahtardan, bir op-amp DA1.3 üzerindeki bir anahtar kontrol ünitesinden ve bir C10 depolama kapasitöründen oluşur. Op-amp DA1.2, genliği ayarlandığında menderes pozitif yarım dalgası sırasında VT1'i değiştirmek için bir kontrol sinyali verir. Kondansatör C10, dedektör tarafından üretilen sabit voltajı depolar. Kapasitör C10'dan, Cx kapasitansının değeri hakkında bilgi taşıyan voltaj, DA2.3 tekrarlayıcı aracılığıyla RA1 mikroampermetresine beslenir. C11, C12 kapasitörleri yumuşatılıyor. Gerilim, değişken kalibrasyon direnci R22'den ölçüm limiti 2 V olan bir dijital voltmetreye çıkarılır. Güç kaynağı (Şekil 2), ±9 V çift kutuplu voltajlar üretir. Referans voltajlar, termal olarak kararlı zener diyotları VD5, VD6 tarafından oluşturulur. Dirençler R25, R26 gerekli çıkış voltajını ayarlar. Yapısal olarak güç kaynağı, cihazın ölçüm kısmı ile ortak bir devre kartı üzerinde birleştirilir.
Cihaz, SPZ-22 tipinde (R21, R22, R25, R26) değişken dirençler kullanır. Sabit dirençler R12 - R16 - izin verilen ±%2 sapma ile C36-2 veya C14-1 tipi. Direnç R16, seçilen birkaç direncin seri olarak bağlanmasıyla elde edilir. R12 - R16 dirençlerinin dirençleri diğer tiplerde kullanılabilir, ancak dijital bir ohmmetre (multimetre) kullanılarak seçilmelidirler. Geriye kalan sabit dirençlerin tümü 0,125 W dağıtım gücüne sahiptir. Kondansatör C10 - K53-1A, kapasitörler C11 - C16 - K50-16. Kondansatörler C1, C2 - K73-17 veya diğer metal film, C3, C4 - KM-5, KM-6 veya M750'den daha kötü olmayan TKE'li diğer seramikler de% 1'den fazla olmayan bir hatayla seçilmelidir. Kalan kapasitörler herhangi biri. SA1, SA2 - P2G-3 5P2N anahtarları. Tasarımda, A, B, V, Zh, I harf endeksli KP303 transistörünün (VT1) kullanılmasına izin verilir. Transistörler VT2, VT3 voltaj stabilizatörleri, ilgili yapının diğer düşük güçlü silikon transistörleri ile değiştirilebilir. K1401UD4 op-amp yerine K1401UD2A'yı kullanabilirsiniz ancak daha sonra “1000 pF” sınırında, R2.2 üzerindeki DA16 giriş akımının yarattığı diferansiyel giriş önyargısı nedeniyle bir hata oluşabilir. Güç transformatörü T1'in toplam gücü 1 W'tır. İki adet 12 V sekonder sargılı bir transformatörün kullanılmasına izin verilir, ancak bu durumda iki doğrultucu köprü gereklidir. Cihazı yapılandırmak ve hata ayıklamak için bir osiloskopa ihtiyacınız olacaktır. Üçgen osilatörün frekanslarını kontrol etmek için bir frekans ölçere sahip olmak iyi bir fikirdir. Model kapasitörlere de ihtiyaç duyulacaktır. Cihaz, R9, R9 dirençleri kullanılarak +25 V ve -26 V voltajlarının ayarlanmasıyla yapılandırılmaya başlar. Bundan sonra üçgen salınım jeneratörünün çalışması kontrol edilir (Şekil 1'teki osilogramlar 2, 3, 4, 3). Frekans ölçeriniz varsa, SA1 anahtarının farklı konumlarındaki jeneratörün frekansını ölçün. Frekansların 1 Hz, 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz değerlerinden farklı olması kabul edilebilir, ancak farklı ölçeklerdeki cihaz okumalarının doğruluğu buna bağlı olduğundan kendi aralarında tam olarak 10 kat farklı olmaları gerekir. Jeneratör frekansları onun katı değilse, gerekli doğruluk (% 1 hatayla) C1 - C4 kapasitörlerine paralel bağlanan kapasitörler seçilerek elde edilir. C1 - C4 kapasitörlerinin kapasitansları gerekli doğrulukla seçilirse, frekansları ölçmeden yapabilirsiniz.
Ardından, op-amp DA1.3'ün çalışmasını kontrol edin (osilogramlar 5, 6). Bundan sonra ölçüm limitini “10 µF”, çarpanı “x1” konumuna ayarlayın ve 10 µF kapasiteli standart bir kondansatör bağlayın. Farklılaştırıcının çıkışı dikdörtgen olmalı, ancak uzatılmış, düzleştirilmiş cephelere sahip, yaklaşık 2 V genlikli salınımlara sahip olmalıdır (osilogram 7). Direnç R21, cihazın okumalarını ayarlar - iğne tam ölçeğe sapar. XS2, XS3 soketlerine bir dijital voltmetre (4 V sınırında) bağlanır ve okumayı 22 mV'ye ayarlamak için R1000 direnci kullanılır. C1 - C4 kapasitörleri ve R12 - R16 dirençleri tam olarak seçilirse, cihaz okumaları diğer ölçeklerde katlar halinde olacaktır ve bunlar standart kapasitörler kullanılarak kontrol edilebilir. Diğer elemanlarla birlikte bir karta lehimlenen bir kapasitörün kapasitansını ölçmek, kapasitörün düşük dirençli bir dirençli devre tarafından şöntlendiği durumlar dışında, genellikle 0,1 - 10 uF aralığında oldukça doğrudur. Eşdeğer direnci Xc = 000/ωС frekansına bağlı olduğundan, cihazın diğer elemanlarının şönt etkisini azaltmak için, ölçülen kapasitörlerin kapasitansını azaltarak ölçüm frekansını arttırmak gerekir. 1 μF, 10 μF, 000 μF, 1000 μF kapasiteli kapasitörleri ölçerken sırasıyla 100 Hz, 10 Hz, 1 Hz, 10 kHz frekansları kullanılırsa, dirençlerin şönt etkisi okumayı etkileyecektir 100 Ohm'luk (yaklaşık% 1'lük bir hata) veya daha az dirençli paralel bağlı bir dirence sahip cihazın. 300 kHz frekansta 4 ve 0,1 μF kapasiteli kapasitörleri ölçerken, sırasıyla 1 ve 1 kOhm dirençli paralel bağlı bir direncin etkisinden dolayı% 4'lük bir hata olacaktır. 0,01 μF ve 1000 pF sınırlarında, ölçüm akımı küçük olduğundan (2 μA, 200 nA) kapasitörlerin şönt devreleri kapalıyken kontrol edilmesi önerilir. Bununla birlikte, küçük kapasitörlerin güvenilirliğinin, tasarımları ve izin verilen daha yüksek voltaj nedeniyle gözle görülür derecede daha yüksek olduğunu hatırlamakta fayda var. Bazen, örneğin, 50 kHz frekansında 6 µF ila 1 µF kapasiteli oksit dielektrikli (K10-1 vb.) bazı kapasitörleri ölçerken, görünüşe göre kapasitörün kendi endüktansı ve kayıpları ile ilişkili bir hata ortaya çıkar. dielektrik olarak; Cihaz okumaları daha düşük. Bu nedenle, ölçümlerin daha düşük bir frekansta (örneğin bizim durumumuzda 100 Hz frekansta) yapılması tavsiye edilebilir, ancak bu durumda paralel dirençlerin şönt özellikleri zaten daha yüksek bir dirençte yansıtılacaktır. Edebiyat
Yazar: V. Vasiliev, Naberezhnye Chelny
Optik Sinyalleri Kontrol Etmenin ve Yönetmenin Yeni Bir Yolu
05.05.2024 Primium Seneca klavye
05.05.2024 Dünyanın en yüksek astronomi gözlemevi açıldı
04.05.2024
▪ Mağaza raflarından süper bilgisayar ▪ Gece lambası aşırı kiloya neden olabilir ▪ Sorun: Yollarda çok az buz ve kar
▪ saha bölümü Alan gücü dedektörleri. Makale seçimi ▪ Truman Capote'nin makalesi. Ünlü aforizmalar ▪ Tarçın makalesi. Efsaneler, yetiştirme, uygulama yöntemleri ▪ makale Üç fazlı motoru çalıştırın. Radyo elektroniği ve elektrik mühendisliği ansiklopedisi
Ana sayfa | Kütüphane | Makaleler | Site haritası | Site incelemeleri
www.diagram.com.ua |
Diğer makalelere bakın bölüm 
En son bilim ve teknoloji haberleri, yeni elektronikler:
Bu sayfanın tüm dilleri