RLC 및 ESR 미터 또는 커패시터, 인덕턴스 및 저 저항 저항을 측정하는 장치. PIC16F628A 수제 디지털 미터 회로에서 커패시턴스 및 인덕턴스를 측정하기 위한 LC 미터 장비 l c f

커패시터의 커패시턴스와 코일의 인덕턴스를 측정하는 회로가 고려됩니다. 이 회로는 단 5개의 트랜지스터로 만들어지며 단순성과 접근성에도 불구하고 넓은 범위에서 수용 가능한 정확도로 코일의 커패시턴스와 인덕턴스를 결정할 수 있습니다. 커패시터에는 4개의 하위 범위가 있고 코일에는 최대 5개의 하위 범위가 있습니다. 두 개의 튜닝 저항을 사용하여 상당히 간단한 보정 절차를 거친 후 최대 오류는 약 3%가 될 것입니다. 이는 아마추어 무선 수제 제품에 전혀 나쁘지 않습니다.

이 간단한 LC 미터 회로를 직접 손으로 납땜할 것을 제안합니다. 아마추어 무선 수제 제품의 기본은 VT1, VT2 및 하네스의 무선 구성 요소로 만든 발전기입니다. 작동 주파수는 알 수 없는 커패시턴스를 결정하는 모드에서 알 수 없는 커패시턴스 Cx와 병렬로 연결된 코일 L1로 구성된 진동 회로의 LC 매개변수에 의해 결정됩니다. 접점 X1 및 X2는 닫혀 있어야 합니다. 인덕턴스 Lx를 측정하는 모드에서 코일 L1과 커패시터 C1을 병렬로 연결하여 직렬로 연결합니다.

알 수 없는 요소가 LC 미터에 연결되어 있으면 발전기는 특정 주파수에서 작동하기 시작하며 이는 트랜지스터 VT3 및 VT4에 조립된 매우 간단한 주파수 측정기로 고정됩니다. 그런 다음 주파수 값은 직류로 변환되어 마이크로 전류계 바늘을 편향시킵니다.

인덕턴스 미터 회로 어셈블리. 알 수 없는 요소를 연결하기 위해 연결 와이어는 가능한 한 짧게 하는 것이 좋습니다. 일반 조립 공정이 끝나면 모든 범위에서 구조를 보정해야 합니다.

알려진 값을 가진 무선 요소의 측정 단자에 연결될 때 튜닝 저항 R12 및 R15의 저항을 선택하여 보정을 수행합니다. 한 범위에서 튜닝 저항의 값은 동일하고 다른 범위에서는 다를 것이므로 모든 범위에 대해 평균값을 결정해야 하며 측정 오류는 3%를 넘지 않아야 합니다.

상당히 정확한 이 LC 미터는 PIC16F628A 마이크로컨트롤러에 조립됩니다. LC 미터의 설계는 LC 발진기가 있는 주파수 측정기를 기반으로 하며, 그 주파수는 측정된 인덕턴스 또는 커패시턴스 값에 따라 달라지며 결과적으로 계산됩니다. 주파수 정확도는 최대 1Hz입니다.

L 또는 C 측정 모드를 선택하려면 릴레이 RL1이 필요합니다. 카운터는 수학 방정식을 기반으로 작동합니다. 두 미지의 경우 엘그리고 씨, 방정식 1과 2는 일반적입니다.

구경 측정

전원을 켜면 기기가 자동으로 보정됩니다. 초기 작동 모드는 인덕턴스입니다. 장치 회로가 예열될 때까지 몇 분 정도 기다린 다음 "0" 토글 스위치를 눌러 재보정합니다. 디스플레이에 값이 표시되어야 합니다. 지수 = 0.00. 이제 10uH 또는 100uH와 같은 테스트 인덕터 값을 연결합니다. LC 미터는 화면에 정확한 값을 표시해야 합니다. 카운터를 구성하는 점퍼가 있습니다. Jp1 ~ Jp4.

아래의 인덕턴스 미터 설계는 반복이 매우 간단하며 최소한의 무선 구성 요소로 구성됩니다. 인덕턴스 측정 범위: - 10nG - 1000nG; 1mcg - 1000mcg; 1mg - 100mg. 커패시턴스 측정 범위:- 0.1pF - 1000pF - 1nF - 900nF

측정 장치는 전원을 켤 때 자동 보정을 지원하므로 수동 보정 중에 사람이 실수할 가능성이 없습니다. 당연히 언제든지 재설정 버튼을 누르기만 하면 미터를 다시 보정할 수 있습니다. 이 장치는 측정 범위를 자동으로 선택합니다.

장치 설계에 정밀하고 값비싼 무선 부품을 사용할 필요가 없습니다. 유일한 것은 하나의 "외부" 용량이 필요하며 그 값은 매우 정확하게 알려져 있다는 것입니다. 두 개의 1000pF 커패시터는 일반 품질이어야 하며 가급적이면 폴리스티렌이어야 하고 두 개의 10마이크로패럿 정전용량은 탄탈륨이어야 합니다.

석영은 정확히 4.000MHz에서 가져와야 합니다. 1%의 주파수 불일치마다 2%의 측정 오류가 발생합니다. 코일 전류가 낮은 릴레이 마이크로컨트롤러는 30mA보다 높은 전류를 제공할 수 없습니다. 역전류를 억제하고 채터를 제거하기 위해 릴레이 코일과 병렬로 다이오드를 배치하는 것을 잊지 마십시오.

위 링크의 인쇄 회로 기판 및 마이크로 컨트롤러 펌웨어.

최근 전해 콘덴서의 고장은 무선 장비 고장의 주요 원인 중 하나가되었습니다. 그러나 적절한 진단을 위해 커패시턴스 미터만으로는 항상 충분하지 않으므로 오늘은 ESR이라는 또 다른 매개 변수에 대해 이야기하겠습니다.
그것이 무엇인지, 그것이 무엇에 영향을 미치고 어떻게 측정되는지, 나는 이 리뷰에서 말하려고 노력할 것입니다.

우선, 이 리뷰는 아마추어 무선 측정기에 관한 리뷰이지만 이전 리뷰와 근본적으로 다를 것이라고 말할 것입니다.
1. 이번에는 시공사가 아닌 '반제품'
2. 이 리뷰에서는 어떤 것도 납땜하지 않겠습니다.
3. 이 검토에도 계획이 없을 것입니다. 검토가 끝날 때까지 그 이유가 분명해질 것이라고 생각합니다.
4. 이 장치는 이전의 "다중 기계"와 달리 매우 좁게 초점이 맞춰져 있습니다.
5. 많은 사람들이 이전 장치에 대해 알고 있었다면 이것은 누구에게도 거의 알려지지 않았습니다.
6. 리뷰가 적다

먼저 늘 그렇듯이 포장입니다.

장치 포장에 대한 불만은 없었으며 간단하고 콤팩트합니다.

이 키트는 완전히 Spartan이며 키트에는 장치 자체만 포함되어 있으며 지침, 프로브 및 배터리는 포함되어 있지 않습니다.

지침은 또한 정보 내용, 일반적인 문구 및 그림으로 빛나지 않습니다.

지침에 명시된 장치의 기술적 특성.

글쎄, 더 이해하기 쉬운 언어로.
저항
범위 - 0.01 - 20옴
정확도 - 1% + 2자리.

ESR(등가 직렬 저항)
범위 - 0.01 - 20 옴, 0.1uF의 커패시터 범위에서 작동
정확도 - 2% + 2자리

용량
범위 - 0.1uF - 1000uF(3-1000uF는 3KHz, 0.1-3uF - 72KHz의 주파수에서 측정됨)
정확도 - 측정 빈도에 따라 다르지만 약 2% ± 10자

인덕턴스
범위는 72KHz에서 0-60uH이고 3KHz에서 0-1200uH입니다.
정확도 - 2% + 2자리.

우선 ESR이 무엇인지 말씀 드리겠습니다.
많은 사람들이 커패시터라는 단어를 자주 들었고 일부는 보았습니다. :)
본 적이 없다면 아래 사진에서 기술의 가장 일반적인 대표자입니다.

실생활에서 커패시터의 등가 회로는 아래 그림과 같습니다.
사진은 -
씨- 동등한 용량, 아르 자형- 누설 저항, 아르 자형등가 직렬 저항, 엘등가 인덕턴스입니다.

그리고 간단히 말해서,
등가 용량- 이것은 "순수한" 형태의 커패시터입니다. 결함없이.
누출 저항- 외부 회로 외에 커패시터를 방전시키는 저항입니다. 물통에 비유하면 자연 증발입니다. 많을 수도 있고 적을 수도 있지만 항상 거기에 있을 것입니다.
등가 인덕턴스- 커패시터와 직렬로 연결된 초크라고 할 수 있습니다. 예를 들어, 이들은 롤업 된 커패시터 플레이트입니다. 이 매개변수는 높은 주파수에서 작동할 때 커패시터를 방해하며 주파수가 높을수록 영향이 커집니다.
등가 직렬 저항, ESR- 고려하고 있는 매개변수입니다.
이상적인 커패시터와 직렬로 연결된 저항으로 생각할 수 있습니다.
리드, 플레이트의 저항, 물리적 제한 등입니다.
가장 저렴한 커패시터에서 이 저항은 일반적으로 더 높고 더 비싼 LowESR에서는 더 낮으며 Ultra LowESR도 있습니다.
단순하지만 매우 과장된 경우 짧고 두꺼운 호스 또는 얇고 긴 호스를 통해 배럴에 물을 넣는 것과 같습니다. 어떤 경우에도 배럴에 연료가 보급되지만 호스가 얇을수록 시간이 오래 걸리고 손실이 커집니다.

이 저항으로 인해 커패시터를 즉시 방전하거나 충전하는 것은 불가능하며 고주파에서 작동할 때 커패시터를 가열하는 것은 이 저항입니다.
그러나 최악의 것은 기존의 커패시턴스 미터가 측정하지 않는다는 것입니다.
불량 커패시터를 측정할 때 장치에 정상적인 커패시턴스(또는 그 이상)가 표시되었지만 장치가 작동하지 않는 경우가 종종 있었습니다. ESR 미터로 측정할 때 내부 저항이 매우 높고 정상적으로 작동할 수 없다는 것이 즉시 분명해졌습니다(적어도 이전 위치에서는).
일부는 커패시터가 부풀어 오른 것을 보았을 것입니다. 축전기가 부풀어 오른 경우를 선반 위에 놓으면 나머지는 내부 저항이 증가한 결과입니다. 커패시터가 작동 중일 때 내부 저항이 점차 증가하는데 이는 잘못된 작동 모드 또는 과열로 인해 발생합니다.
내부 저항이 클수록 커패시터가 내부에서 더 많이 가열되기 시작하고 내부에서 가열될수록 저항이 커집니다. 결과적으로 전해질이 "비등"하기 시작하고 내부 압력의 증가로 인해 커패시터가 부풀어 오릅니다.

그러나 커패시터가 항상 부풀어 오르는 것은 아니며 때로는 완전히 정상으로 보이고 커패시턴스가 정상이지만 정상적으로 작동하지 않습니다.
ESR 미터에 연결하면 일반적인 20-30mOhm 대신 이미 1-2Ohm이 있습니다.
나는 ProRadio 포럼의 계획에 따라 수년 전에 조립 된 자체 제작 ESR 미터를 작업에 사용합니다. 디자인 작성자는 Go입니다.
이 ESR 미터는 내 리뷰에서 자주 나오고 그것에 대해 자주 묻는 질문이지만 매장의 신상품에서 기성품을 보았을 때 테스트를 위해 주문하기로 결정했습니다.
또 다른 흥미를 불러일으킨 것은 내가 이 장치에 대한 정보를 어디서도 찾지 못했다는 사실이었습니다.

외부 적으로 장치는 "반제품"처럼 보입니다. 조립된 구조이지만 본체는 없습니다.
사실, 편의상 제조업체는 플라스틱 "다리", 심지어 플라스틱 너트에도이 전체 구조를 설치했습니다 :)

장치의 오른쪽 끝에는 측정 요소를 연결하기 위한 단자가 있습니다.
불행하게도 연결 다이어그램은 2선식이므로 프로브 선이 길수록(사용된 경우) 판독값 오류가 커집니다.
보다 정확한 설계에서는 4선 연결이 사용되며 한 쌍에서는 커패시터가 충전/방전되고 다른 쌍에서는 커패시터 양단의 전압이 측정됩니다. 이 버전에서는 전선을 최소 1미터 길이로 만들 수 있으며 판독값에 전역적 차이가 없습니다.
또한 단자 옆에는 인쇄 회로 기판의 두 접점이 있으며 장치를 보정할 때 사용됩니다(나중에 깨달았습니다).

아래에는 배터리 유형 6F22 9V(Krona)를 설치하는 장소가 있습니다.

이 장치는 MicroUSB 커넥터를 통해 연결된 외부 전원으로도 전원을 공급받을 수 있습니다. 이 커넥터에 전원이 연결되면 배터리가 자동으로 꺼집니다. 자주 사용하면 배터리가 눈에 띄게 터지기 때문에 USB 커넥터에서 장치에 전원을 공급하는 것이 좋습니다.
사진은 또한 배터리가 연결된 타이가 재사용 가능함을 보여줍니다. 스크 리드의 잠금 장치에는 혀가 있으며 누르면 열 수 있습니다.

조립하면 이런 모습입니다.

버튼 하나로 장치를 켜고 제어할 수 있습니다.
켜기 - 1초 이상 누름.
작동 모드에서 를 누르면 L 측정과 C-ESR 측정 간에 기기가 전환됩니다.
종료 - 버튼을 2초 이상 누르십시오.

장치를 켜면 펌웨어의 이름과 버전이 먼저 표시되고 확인하기 전에 커패시터를 방전해야 한다는 경고 문구가 표시됩니다.
버튼을 2초 이상 누르고 있으면 - Power off라는 문구가 표시되고 버튼에서 손을 떼면 장치가 꺼집니다.

위에서 쓴 것처럼 장치에는 두 가지 작동 모드가 있습니다.
1. 인덕턴스 측정
2. 커패시턴스, 저항(또는 ESR) 측정.
두 모드 모두 기기의 공급 전압이 화면에 표시됩니다.

당연히이 장치의 채우기가 무엇인지 봅시다.
외관상으로는 이전 트랜지스터 테스터보다 눈에 띄게 더 복잡하여 회로의 오개념이나 최상의 특성을 간접적으로 나타냅니다. 이 경우 두 번째 옵션이 더 가능성이 높은 것 같습니다.

글쎄, 특히 디스플레이, 클래식 1602 버전을 설명하는 것은 의미가 없습니다. 유일하게 놀란 것은 텍스톨라이트의 블랙 컬러였습니다.

나는 플래시 유무에 관계없이 두 가지 버전으로 인쇄 회로 기판의 일반 사진을 찍었습니다. 일반적으로 장치는 사진 촬영을 원하지 않아 가능한 모든 방법으로 저를 방해하므로 품질에 대해 미리 사과드립니다.
만일을 대비하여 내 리뷰의 모든 사진을 클릭할 수 있음을 알려드립니다.

장치의 "심장"은 마이크로 컨트롤러 12le5a08s2입니다. 이 특정 컨트롤러에 대한 정보를 찾지 못했지만 다른 버전의 데이터 시트에서 8051 코어에 조립되었다는 정보가 누락되었습니다.

측정 부분은 꽤 많은 요소를 포함하고 있는데, 프로세서는 측정에 사용되는 ADC의 12비트를 가지고 있다고 명시되어 있습니다. 일반적으로 그러한 용량은 매우 좋으며 그것이 얼마나 실제적인지는 다소 흥미 롭습니다.
처음에는이 모든 "불명예"에 대한 다이어그램을 그릴 생각 이었지만 측정 범위 측면에서 장치의 특성이 그다지 크지 않기 때문에 의미가 없다는 것을 깨달았습니다. 그러나 누군가 관심이 있다면 다시 그릴 수 있습니다.

또한 측정 회로에는 연산 증폭기가 포함되어 있는데 꽤 좋습니다. 전자 부하의 전류 분로에서 신호 증폭기에 이것을 사용했습니다.

분명히 이것은 배터리와 USB 커넥터 사이의 전원 스위칭 노드입니다.

구성 요소의 버튼을 제외하고 보드 하단에는 흥미로운 것이 거의 없습니다. :(

하지만 빈 인쇄 회로 기판에서도 흥미로운 것을 발견했습니다 :)))
사실 내가 장치를 받고 가지고 놀았을 때 680uF 이상의 커패시터 커패시턴스를 표시하도록 할 수 없었고 고집스럽게 OL을 보여주었습니다.
보드를 살펴보면 버튼 연결을 위한 세 쌍의 접점이 눈에 띕니다(표시로 판단).
먼저 key2를 찔러보았더니 화면이 ​​나오네요 - 제로 캘리브레이션(무료 번역) - OK.
하, 내 생각에, shchazzz we you.
그러나 아니요, 장치의 희귀성으로 인해 장치에 대한 정보가 전혀 없기 때문에 보정에 많은 시간이 걸렸습니다. 교정이라는 단어가 있는 유일한 언급은 .

다른 연락처 쌍을 닫으면 상수 값이 표시됩니다.
또한 다른 문자와 함께 더 많은 옵션이 있었고 때로는 key3이 닫힐 때 비문이 미끄러졌습니다-Saved OK (영어).

그러나 보정으로 돌아갑니다.
장치는 자체적으로 모든 것에 저항했습니다.
처음에는 핀셋으로 단자를 단락시키고 이렇게 보정을 시도했지만 결국 장치는 커패시터에 대한 올바른 커패시턴스와 음의 저항을 보여주었습니다.
그 후 보드에서 두 개의 테스트 패치를 단락 시켰고 장치가 올바른 저항을 표시하기 시작했지만 커패시턴스 측정 범위는 220-330 마이크로 패럿으로 좁아졌습니다.
그리고 인터넷에서 오랜 검색 끝에 나는 문구를 발견했습니다 (링크는 바로 위에 있습니다) - 3cm 두께의 구리선을 사용하여 단락을 제거
번역에서 이것은 3cm 두께의 구리선을 사용하는 것을 의미합니다. 3cm의 두께가 왠지 멋있고 길이 3cm를 의미했을 가능성이 높다고 생각했습니다.
나는 약 3cm 길이의 와이어 조각을 자르고 보드의 패치를 단락 시켰습니다. 훨씬 더 잘 작동하기 시작했지만 여전히 동일하지는 않습니다.
와이어를 두 배로 길게 잡고 작업을 반복했습니다. 그 후 장치가 정상적으로 작동하기 시작했고 이 보정 후에 추가 테스트를 수행했습니다.

먼저 장치 작동 방식을 확인할 다양한 구성 요소를 선택했습니다.
사진에서 그들은 테스트 순서에 따라 쌓여 있으며 초크 만 반대 방향으로 놓여 있습니다.
모든 구성 요소는 가장 작은 액면가에서 가장 큰 액면가까지 테스트되었습니다.

테스트 전에 오실로스코프를 사용하여 장치가 측정 단자에 무엇을 출력하는지 살펴보았습니다.
오실로스코프에 따르면 주파수는 약 72KHz로 설정되어 있습니다.

인덕턴스 측정 측면에서 판독값은 구성 요소에 표시된 것과 매우 일치합니다.
1. 인덕턴스 22uH
2. 인덕턴스 150uH
그건 그렇고, 교정 과정에서 조작이 커패시턴스 및 인덕턴스 측정의 정확도에 영향을 미치지 않고 저항 측정의 정확도에만 영향을 미친다는 것을 알았습니다.

150uH 인덕턴스에서 단자의 파형은 다음과 같습니다.

작은 커패시터에도 문제가 없었습니다.
1. 100nF 1%
2. 0.39025uF 1%

커패시터 파형 0.39025 uF

다음은 전해질이었습니다.
1. 4.7uF 63V
2. 10uF 450V
3. 470uF 100볼트
4. 470uF 25V 저ESR
별도로 커패시터 10uF 450 Volts에 대해 말할 것입니다. 나는 판독 값에 매우 놀랐고 커패시터가 새 것이고 두 개의 동일한 커패시터가 있기 때문에 이것은 특정 요소의 결함이 아닙니다. 판독값은 둘 다 동일했으며 다른 장치는 정확히 약 10마이크로패럿의 정전용량을 나타냈습니다. 또한이 장치에서도 약 10 마이크로 패럿 값의 판독 값이 몇 배나 뛰었습니다. 왜 그런지 이해가 안 돼요.

1. 680uF 25V 저임피던스
2. 680uF 25V 저ESR.
3. 1000uF 35V 일반 삼화.
4. 1000uF 35볼트 삼화 RD 시리즈.

일반적인 1000uF 35볼트 삼화를 테스트했을 때 접점의 파형.
이론적으로 용량이 큰 전해질을 측정할 때 주파수는 3kHz로 떨어졌어야 하지만 오실로그램은 모든 테스트에서 주파수가 변경되지 않았으며 약 72kHz임을 명확하게 보여줍니다.

1000uF 35 Volt Samwha RD 시리즈는 때때로 그러한 결과를 주었고 리드와 측정 단자 사이의 접촉 불량으로 나타났습니다.

단체 사진을 찍고 부품을 측정하고 제자리에 놓은 후 저항의 저항을 측정하는 것을 잊었다는 것이 기억났습니다.
측정하기 위해 몇 개의 저항을 사용했습니다.
1. 0.1옴 1%
2. 0.47옴 1%
두 번째 저항의 저항은 다소 과대 평가되었으며 분명히 1% 한계를 넘어 10%에 더 가깝습니다. 그러나 작은 2.4 옴 저항이 2.38 옴의 저항을 보였기 때문에 교류에서 측정이 이루어지고 와이어 저항의 인덕턴스가 영향을 미치기 때문에 이것이 더 가능성이 있다고 생각합니다.

장치에 대한 정보를 찾고 있을 때 이 장치의 사진을 몇 번 보았는데 주파수가 서로 다른 동시 측정을 보여주지만 내 장치는 이것을 표시하지 않습니다. 다시 한 번 이유가 명확하지 않습니다.
다른 버전이거나 다른 것이지만 차이가 있습니다. 나는 일반적으로 72KHz의 주파수에서만 측정된다는 인상을 받았습니다.
높은 측정 빈도는 좋지만 항상 대안이 있는 것이 편리합니다.

요약
찬성
작동 중에 장치는 꽤 좋은 정확도를 보였습니다(보정 후).
내가 보정해야 한다는 사실을 고려하지 않으면 디자인이 "즉시" 작동할 준비가 되었다고 말할 수 있지만 제가 "운이 좋았다"는 것을 인정합니다.
더블 푸드.

마이너스
기기 교정에 대한 완전한 정보 부족
좁은 측정 범위
내 장치는 보정 후에야 정상적으로 작동하기 시작했습니다.

내 의견. 솔직히 말해서 나는 장치에 대해 강한 이중 인상을 받았습니다. 한편으로는 꽤 좋은 결과를 얻었고, 다른 한편으로는 답변보다 질문이 더 많았습니다.
예를 들어, 올바르게 보정하는 방법을 100% 이해하지 못했고, 10uF 커패시터가 2.3으로 표시되는 이유도 이해하지 못했고, 게다가 측정이 72KHz에서만 수행되는 이유도 명확하지 않았습니다.
내가 추천하는지 아닌지조차 모르겠습니다. 솔더링이 전혀 마음에 들지 않으면 이전 리뷰의 트랜지스터 테스터 또는 트랜지스터 테스터를 사용할 수 있으며 더 나은 특성(주로 범위 확장)을 원하고 인덕턴스를 측정할 필요가 없다면 Go에서 C-ESR 미터를 조립할 수 있습니다.
나는 침착하게 2200μF를 측정했지만 1000μF의 상위 커패시턴스 측정 범위에 매우 화가 났지만 장치의 정확도가 떨어지고 커패시턴스 판독 값을 분명히 과대 평가하기 시작했습니다.

일반적으로 지금은 그게 다입니다. 장치에 대한 모든 정보에 매우 만족하고 기꺼이 리뷰에 추가하겠습니다. 나는 누군가가 그것을 가지고 있음을 인정합니다. 비록 모든 장치가 이미 알려진 일부 디자인의 반복이지만 종종 내가 아무것도 찾지 못했기 때문에 그럴 가능성은 거의 없습니다.

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