Измерительный комплекс "М830" + 4

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: Мультиметры тестеры

Опубликовано: 17.03.2017 20:19

Просмотров: 14513

(Продолжение. Начало в +1-3)
Измерение индуктивности и емкости
 На триггере Шмитта DD1.1 построен генератор импульсов. Элементы DD1.2...DD1.4 включены параллельно для умощнения выхода генератора DD1.1 перед подачей сигнала с него на низкоомную нагрузку (R2, Lx).
Сигнал с измеряемой индуктивности Lx подается на мультиметр РА1 через однополупериодный выпрямитель на VD1. Постоянное напряжение на R4 и С2 зависит от напряжения на Lx. Для уменьшения влияния напряжения питания микросхемы DD1 на точность измерений в схеме применен интегральный стабилизатор напряжения DA1. Резисторы R3 и R4 образуют делитель напряжения. Подбором
сопротивления R3 можно добиться того, что показания милливольтметра численно будут соответствовать величине индуктивности Lx в микрогенри.

Изменением номинала R3 при настройке калибруют устройство в одной точке (при конкретном значении Lx). В качестве контрольных можно использовать промышленные дроссели ДМ (ДПМ) с 5% допуском.
Следует учитывать, что данная схема за счет нелинейности вольт-амперной характеристики диодаVD1 имеет на начальном участке довольно значительную погрешность измерений.

Схема простой приставки для измерения индуктивности приведена на рис.21.
 
Повышения точности измерения малых индуктивностей можно добиться, если вместо КМОП-микросхемы использовать микросхему интегрального таймера NE555 (КР1006ВИ1). Она способна обеспечить выходной ток до 0,2 А. Стабильность работы схемы при измерении небольших индуктивностей (до 30 мкГн) возрастает, если добавить согласующий каскад на транзисторах разной проводимости VT1 и VT2 (рис.22а). Конденсаторы СЗ и С4 ускоряют переключение VT1 и VT2. Напряжение питания микросхемы генератора DA1 стабилизировано с помощью DA2.
Для измерения индуктивностей в диапазоне 3...250 мкГн сопротивление времязадающего резистора R1 составляет 10 кОм, а емкость конденсатора С1 — 1 нФ. Если значение R5 выбрать равным 9,1 кОм, то подстроечным резистором R6 (47 кОм) можно откалибровать схему так, чтобы при Lх=125 мкГн милливольтметр DT-830B показывал 125 мВ. Вариант этой схемы с другим согласующим каскадом на VT1 и VT2 изображен на рис.22б.
 
Приставки для измерения емкости часто строятся по аналогичным схемам. Одна из таких схем приведена на рис.23.
 
 Основу измерителя составляет генератор прямоугольных импульсов на элементах DD1.1, DD1.2, параллельно включенные элементы DD1.3 и DD1.4 образуют буферный каскад. Выходной сигнал генератора проходит измеряемую емкость Сх, выпрямляется и подается на мультиметр. Чтобы разряд батареи не влиял на точность измерений, применен экономичный стабилизатор напряжения VT1-VD4-VD5. Светодиод VD4 одновременно служит индикатором разряда батареи. Он гаснет при снижении напряжения до 6,5...7 В.
Комбинированная приставка для измерения емкости и индуктивности приведена на рис.24.
 
 Она позволяет с достаточной для практики точностью измерять емкость в пределах 2 ПФ...1 мкФ и индуктивность 2 мкГн...1 Гн. Кроме того, в приставке вырабатывается напряжение прямоугольной формы с фиксированными частотами 1 МГц, 100 кГц, 10 кГц, 1 кГц, 100 Гц и регулируемой амплитудой от 0 до 5 В, что расширяет область ее применения.
Задающий генератор измерителя выполнен на элементах микросхемы DD1, частоту на его выходе изменяют с помощью переключателя SA1 в пределах 1 МГц... 100 Гц, подключая конденсаторы С1 ...С5. С генератора сигнал поступает на электронный ключ на транзисторе VT1. Переключателем SA2 выбирают режим измерения: "L" или "С". В показанном на схеме положении переключателя приставка измеряет индуктивность. Измеряемую катушку индуктивности подключают к гнездам Х4-Х5, конденсатор — к ХЗ-Х4, а мультиметр — к гнездам Х6, Х7.
При работе милливольтметр устанавливают в режим измерения постоянного напряжения с верхним пределом 2000 мВ. Следует учесть, что на выходе приставки напряжение изменяется в пределах 0...1 В.
На гнездах Х1, Х2 в режиме измерения емкости (переключатель SA2 в положении "С") присутствует регулируемое напряжение прямоугольной формы. Его амплитуду можно плавно изменять переменным резистором R4. Питается приставка от батареи GB1 с напряжением 9 В через стабилизатор на транзисторе VT2 и стабилитроне VD3.
Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К561ЛЕ5 или К561ЛА9 (исключив DD1.4), транзисторы VT1 и VT2 — на любые маломощные кремниевые соответствующей структуры, стабилитрон VD3 заменим на КС156А, КС168А. Диоды VD1, VD2 — любые точечные германиевые, например, Д2, Д9, Д18. Переключатели желательно использовать миниатюрные. Конденсаторы СЗ...С5 должны быть бумажными или метаплопленочными (типов К71, К73, К77, К78).
Налаживание прибора производят с помощью частотомера и осциллографа. Переключатель SA1 переводят в верхнее по схеме положение и подбором конденсатора С1 и резистора R1 добиваются частоты 1 МГц на выходе генератора. Затем переключатель переводят в последующие положения и подбором конденсаторов С2.. .С5 устанавливают частоты генерации 100 кГц, 10 кГц, 1 кГц и 100 Гц. Далее осциллограф подключают к коллектору транзистора VT1, переключатель SA2 — в положении измерения емкости. Подбором резистора R3 добиваются формы колебаний, близкой к меандру, на всех диапазонах.
Затем переключатель SA1 снова устанавливают в верхнее по схеме положение, к гнездам Х6, Х7 подключают мультиметр, а к гнездам ХЗ, Х4 — образцовый конденсатор емкостью 100 пф. Подстройкой резистора R7 добиваются показаний вольтметра 1 В. Потом переводят переключатель SA2 в режим измерения индуктивности, к гнездам Х4, Х5 подключают образцовую катушку с индуктивностью 100 мкГн и резистором R6 устанавливают показания вольтметра, также равные 1 В.
На этом настройка прибора заканчивается. На остальных диапазонах точность показаний зависит только от точности подбора конденсаторов С2...С5.
Источники информации
12. http://cxema.my1 .ш
13. http://umup.ru
14. Радиомир, 2010, №11, С.28.
(Окончание следует)
РМ 5/2013