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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Capacimètre numérique simple MASTER S. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Technique de mesure Dans le travail quotidien, les radioamateurs doivent souvent déterminer les données des éléments radio. S'il n'est pas difficile de mesurer la résistance d'une résistance - vous pouvez utiliser un multimètre ordinaire, la situation est plus compliquée avec les capacités des condensateurs. Il arrive que l'inscription sur le corps de la pièce soit effacée ou que le contenant soit marqué d'un code inconnu. Parfois, il est nécessaire de sélectionner avec précision la capacité (dans les circuits de réglage du temps et de la fréquence, dans les filtres, les circuits résonnants, etc.). Dans tous ces cas, un appareil simple vous aidera, dont nous commençons à publier une description détaillée dans ce numéro. OBJET ET DONNÉES TECHNIQUES Le capacimètre numérique est conçu pour mesurer la capacité des condensateurs à partir d'unités de picofarads jusqu'à 9 999 microfarads et plus, si l'on compte le nombre de dépassements du compteur. La présence d'une tension de polarisation constante (pas plus de 6,5 V) à l'entrée de l'appareil vous permet de mesurer la capacité des condensateurs à oxyde non polaire et polaire. Le capacimètre peut sélectionner ou rejeter rapidement les condensateurs, qui sont l'un des composants les moins fiables de l'équipement radio, que l'on trouve généralement lors de sa fabrication ou de sa réparation. Les condensateurs à oxyde inclus dans des circuits à résistance relativement élevée peuvent être testés avec cet appareil sans toucher les fils. De plus, le capacimètre peut être utilisé pour mesurer la longueur des câbles coaxiaux ou la distance jusqu'à une coupure. Dans ce cas, la capacité du câble est mesurée et la valeur résultante est divisée par la capacité linéaire (un mètre) du câble, extraite de l'ouvrage de référence ou obtenue de manière empirique. Par exemple, la capacité linéaire du câble RK-75 est d'environ 67 pF, quel que soit son diamètre. Le capacimètre numérique possède un indicateur numérique à quatre chiffres et trois limites de mesure : 1 - 9999 pF ; 1 - 9999 nF ; 1 - 9999 uF. La précision de la mesure est de 2,5 % ± 20 digit de la gamme sélectionnée à une température ambiante de 5°C. L'erreur de température dans la plage de +35 à +0,25 °C ne dépasse pas 1 % par 0,08 °C (limite « pF »), ±1 % par 150 °C (limite « nF » et « μF »). appareil - pas plus de 88x48xXNUMX mm. L'apparence du capacimètre numérique "Master C" est illustrée à la fig. une.
L'appareil ne contient pas de pièces rares ou coûteuses, il est facile à installer, ce qui le rend facile à répéter même pour les débutants. Si vous le souhaitez, vous pouvez augmenter le nombre de limites de mesure en réduisant la plage de chacune. Cela compliquera légèrement la conception de l'appareil (vous devrez installer un autre interrupteur), mais augmentera la précision de la mesure. PRINCIPE D'ACTION Passons au schéma fonctionnel du capacimètre (Fig. 2). L'idée principale de sa création est empruntée à [1]. La capacité mesurée Cx est connectée au générateur d'impulsions de période de mesure (GIP). La période des impulsions générées est proportionnelle à Cx. Ils sont alimentés en continu vers le générateur d'impulsions de contrôle de compte. Selon le signal d'autorisation, qui est généré tous les 0,8...1,0 avec le générateur de cycle, le conformateur d'impulsions de commande génère une seule impulsion, dont la durée est égale à une période d'impulsion à la sortie GUI.
Sur le front montant de cette impulsion, le formateur d'impulsions de réinitialisation met le compteur - un indicateur numérique à l'état zéro. De plus, l'impulsion de commande arrive à la clé et permet le passage d'impulsions d'horloge à l'entrée du compteur. Ces impulsions sont générées par un générateur d'impulsions d'horloge (GTI). Leur fréquence à chaque limite de mesure est choisie de telle sorte que lors de l'action de l'impulsion de commande, le compteur reçoive un nombre d'impulsions égal à la valeur numérique de la capacité mesurée dans les unités appropriées : picofarads à la limite "pF", nanofarads à la limite "nF", microfarads à la limite "μF" . Etant donné que la capacité d'entrée parasite du dispositif lui-même est toujours ajoutée à la capacité mesurée à l'entrée GUI, des impulsions sont reçues à l'entrée du compteur, dont le nombre est numériquement égal à la somme de ces capacités. Dans cette conception, la capacité d'entrée est de 10...12 pF. Pour que le compteur affiche une valeur vraie à la limite "pF", la durée de l'impulsion de remise à zéro est choisie de telle sorte que le compteur ne réponde pas à un certain nombre de premières impulsions dont le nombre correspond à la capacité parasite d'entrée de l'appareil. Pour plus de clarté de ce qui précède dans la Fig. La figure 3 montre des chronogrammes expliquant le fonctionnement des principaux composants du capacimètre, en indiquant les points du schéma électrique où ces impulsions peuvent être observées.
SCHÉMA PRINCIPAL Le schéma de principe d'un capacimètre numérique est illustré à la fig. 4. L'interface graphique est un multivibrateur basé sur un déclencheur de Schmitt, composé d'un élément DD1.3 et de transistors VT1, VT2. Il sert à convertir la valeur de capacité mesurée en un intervalle de temps. Les diodes VD1, VD2, la résistance R9 et le fusible FU1 protègent l'appareil contre les dommages lorsqu'ils sont connectés à l'entrée d'un condensateur chargé. Le condensateur C7 et la résistance R10 améliorent la linéarité des lectures lors de la mesure de petites capacités à la limite "pF". La période d'oscillation du multivibrateur est déterminée par la capacité connectée à son entrée et la résistance de l'une des résistances du circuit de rétroaction - R14, R15 ou R16, en fonction de la limite de mesure sélectionnée. Les transistors VT1 et VT2 sont utilisés pour "améliorer" la sortie du déclencheur de Schmitt, ce qui améliore ses performances à la limite "uF".
(cliquez pour agrandir) Le condensateur C10 limite la fréquence d'impulsion à la sortie de la puce DD1.3 à la limite "uF" dans les moments où le condensateur mesuré n'est pas connecté à l'entrée. Sans condensateur C10, la fréquence des impulsions du multivibrateur à de tels moments augmente à 4 ... 5 MHz, ce qui peut entraîner un mauvais fonctionnement des déclencheurs DD2.1, DD2.2 et un clignotement constant des chiffres sur les indicateurs. Le condensateur C9 remplit des fonctions similaires à la limite "nF", mais sa tâche principale est de réduire le niveau de détection à l'entrée DD1.3 des impulsions GTI à la limite "pF" ("mise à la terre" du cavalier entre les contacts des commutateurs SB1.2 .3.2 - SBXNUMX). Le GTI est monté sur l'élément DD1.1. La période de ses oscillations à la limite de "pF" est déterminée par la capacité du condensateur C3 et la résistance des résistances dans le circuit de rétroaction R1, R6. Aux limites de "nF" et "uF", les condensateurs C3 ou C1 sont connectés au condensateur C2 avec des chaînes de résistances à haute résistance pour augmenter la période d'oscillation. La fréquence d'horloge aux limites pF, nF et µF est d'environ 2 MHz, 125 et 1,5 kHz. Le générateur de cycle est un multivibrateur sur l'élément DD1.2. Il génère des impulsions qui déterminent le temps entre les cycles de mesure ou le temps de maintien des lectures. Les déclencheurs DD2.1 et DD2.2 forment un conformateur d'impulsions de commande, qui est utilisé pour générer une impulsion dont la durée est égale à la durée d'une période d'oscillation du HIP, c'est-à-dire le temps de charge et de décharge du condensateur mesuré. Cette méthode de génération d'impulsions de commande permet d'augmenter la précision lors de la mesure de la capacité des condensateurs à forts courants de fuite (une augmentation du temps de charge est compensée par une diminution du temps de décharge). La touche de l'élément DD1.4 permet d'émettre des impulsions du générateur d'horloge du compteur DD3 - DD6 pendant un temps égal à la durée de l'impulsion de commande. Le conformateur d'impulsions de réinitialisation est monté sur un transistor VT3. A partir de son circuit collecteur, l'impulsion de remise à zéro est fournie au compteur électronique avant le début de chaque nouveau cycle de mesure. La durée de l'impulsion de réinitialisation est fixée par une résistance d'accord R11 et est choisie de telle sorte que le compteur électronique ne réponde pas aux 10-12 premières impulsions de comptage à la limite "pF". A d'autres limites, la durée de cette impulsion est beaucoup plus courte que la période des impulsions d'horloge et n'affecte pas le fonctionnement du compteur. Le compteur électronique contient quatre nœuds identiques A1 - A4. Chaque nœud est constitué d'un compteur-décodeur décimal sur une puce DD3 (DD4 - DD6) et d'un indicateur fluorescent numérique HG1 (HG2 - HG4). Les anodes indicatrices sont connectées directement aux sorties de la puce K176IE4. Cela simplifie le circuit du contre-indicateur, cependant, avec un tel circuit de commutation, la tension aux anodes (segments lumineux) de l'indicateur ne dépasse pas la tension d'alimentation du microcircuit (généralement 9 V). À une telle tension, la luminosité de la lueur des indicateurs (en particulier ceux qui étaient utilisés) peut s'avérer insuffisante, de plus, la lueur inégale des indicateurs individuels est plus prononcée. Pour augmenter et égaliser la luminosité de la lueur des indicateurs luminescents, la tension d'alimentation des microcircuits du compteur-décodeur est légèrement surestimée (9,5 ... 9,7 V), ce qui est tout à fait acceptable. De plus, une petite polarisation négative (2,5 ... 2,8 V) par rapport au fil commun est appliquée aux filaments (cathodes) des indicateurs. Dans ce cas, la tension sur les anodes-segments des indicateurs par rapport à la cathode passe de 2,5 ... 2,8 V (le segment est éteint) à 12,0 ... 12,5 V (le segment est allumé). Cela augmente considérablement la luminosité de la lueur des segments et réduit la différence de luminosité de la lueur des indicateurs individuels [2]. Le bloc d'alimentation de l'appareil utilise un transformateur unifié de type T10-220-50, largement utilisé dans les anciennes calculatrices. Au repos, il produit une tension d'environ 40 V (broches 3 et 4) et 1,9 + 1,9 V (broches 5, 7 et 6, 7). Pour abaisser ces tensions à celles requises, un élément d'extinction réactif, le condensateur C13, est inclus dans le circuit d'enroulement primaire. Il abaisse la tension sur l'enroulement primaire à environ 100 ... 110 V. Les secondaires diminuent également en conséquence. Le principal inconvénient de cette méthode d'abaissement de la tension est une forte augmentation de l'impédance de sortie de l'alimentation. Par conséquent, pour réduire les variations de la tension redressée, en fonction de la charge, les diodes Zener VD14, VD4 sont connectées en parallèle avec le condensateur de lissage C5. Avec le condensateur C13, ils forment un stabilisateur paramétrique. Vous pouvez utiliser d'autres transformateurs de dimensions appropriées, y compris ceux fabriqués par vous-même, vous permettant d'obtenir des tensions secondaires de 12 ... 18 V à un courant d'au moins 30 mA et de 0,75 ... 1,0 V à un courant de 200 mA. Lors de l'utilisation d'un tel transformateur, le condensateur C13 et les diodes Zener VD4 et VD5 doivent être exclus. La chute de tension entre la LED HL1 et la diode VD6 crée une polarisation négative sur les cathodes des écrans fluorescents numériques. Le régulateur de tension est monté sur les transistors VT4 et VT5. Les caractéristiques de son travail sont décrites en détail dans [3]. La diode VD8 sert à réduire la tension d'alimentation des microcircuits D1 et D2 au nominal (9,0 V) afin de réduire quelque peu la consommation de courant lorsque les microcircuits fonctionnent à des fréquences élevées. CONSTRUCTION ET DÉTAILS Les détails de l'appareil sont placés sur deux cartes de circuits imprimés - supérieure et inférieure - en fibre de verre, fixées ensemble par des supports en métal ou en plastique de 14 mm de haut. Les bornes sur le côté du transformateur et pour le montage de l'interrupteur d'alimentation mesurent respectivement 29 et 20 mm de long. Tous sont avec filetage interne MZ. Leur diamètre extérieur ne dépasse pas 8 mm. Sur le panneau supérieur, dont l'emplacement des pistes imprimées est indiqué à la Fig. 5, a, il y a des microcircuits K176IE4, des indicateurs numériques IV-3, deux pinces crocodiles de petite taille pour connecter les condensateurs mesurés et des éléments de protection d'entrée (Fig. 5, b). Vous pouvez utiliser les indicateurs IV-3A, il vous suffit de tenir compte du fait qu'ils ont une numérotation différente des conclusions.
(cliquez pour agrandir) Sur le panneau inférieur (Fig. 6) se trouvent le reste des pièces, y compris les éléments de l'alimentation. Les boutons P2K avec fixation dépendante sont utilisés comme interrupteurs pour les limites de mesure. D'autres types de commutateurs fonctionneront, mais vous devrez ensuite apporter des modifications au PCB. Lors de l'utilisation d'un interrupteur ZP2N de petite taille ou d'un interrupteur à glissière, similaire à celui-ci dans le schéma de commutation, le point commun de contacts SB2.2 et SB3.2, connecté au contact normalement fermé SB1.2, est connecté directement à la borne 13 DD1.3. Avec ce schéma de commutation de limite, le condensateur C9 est exclu.
Lors de modifications de la conception de l'appareil, il faut tenir compte du fait qu'à la limite "pF", les impulsions du générateur d'horloge avec une fréquence de 2 MHz pénètrent à travers les capacités du montage jusqu'à l'entrée de l'appareil et peut réduire la précision de la mesure de petites capacités. Par conséquent, les conducteurs des circuits d'entrée doivent être aussi courts que possible et éloignés des circuits de sortie du générateur d'horloge. Le blindage des circuits d'entrée est également utile. L'écran est réalisé sous la forme d'un carré de tôle étamée de dimensions 25x25 mm, collé avec du ruban électrique et soudé rigidement à la barre de support du commutateur P2K relié à un fil commun de sorte qu'il soit au-dessus de la puce DD1 et protège le circuits d'entrée situés sur la carte supérieure. La connexion de la borne 13 de l'élément DD1.3 avec un interrupteur se fait de préférence à partir d'un fil de montage fin posé au-dessus de l'écran. Les résistances fixes conviennent au type MLT-0,125 ou MLT-0,25. Les résistances ajustables R1, R3 et R5 sont multi-tours, de type SP5-2, SP5-3 ou SPZ-39. Résistance ajustable R11 - de petite taille, type SPZ-38a ou SPZ-19a. Condensateur C3 - céramique avec TKE négatif et marquage M1500 ou dans les cas extrêmes M750. Les condensateurs C1 et C2 doivent être thermiquement stables, C1 - P100, PZZ, MPO, MZZ - M150, C2 - K73-16, K73-17. Le condensateur C7 est constitué de deux tours avec un pas de 1 mm du conducteur - la sortie de la résistance R10, enroulée sur un fil isolé reliant la borne 13 DD1.3 à l'interrupteur. Il est préférable de ne pas couper la pointe restante de la sortie, car cela peut être utile lors du réglage final de l'appareil. Le condensateur C13 est composé de deux condensateurs MBM 0,25 uF à 500 V connectés en série. Un condensateur K73-16 ou K73-17 pour une tension d'au moins 630 V convient également.Lors de l'utilisation d'indicateurs IV-ZA plus économiques, vous pouvez installer un condensateur MBM 0,1 μF pour 1000 V. Avec le bon choix de capacité C13, la tension à la sortie du redresseur ne doit pas être inférieure à 14 V lorsque l'entrée de l'appareil est fermée à la limite de "uF". D'autres types de condensateurs recommandés par [4] fonctionneront également. Interrupteur d'alimentation du clavier, type PT5-1. Un interrupteur à coulisse PD1 ou un interrupteur à bascule MT1, monté sur une plaque avec des trous pour crémaillères, convient également. Le corps de l'appareil est constitué de pièces en plastique de 2...4 mm d'épaisseur selon fig. sept.
Pour le fond du boîtier, mieux vaut prendre du plastique d'une épaisseur d'au moins 3 mm. Cette pièce est fixée avec quatre vis MZ "noyées" au bloc de cartes de circuits imprimés fixées avec des racks. Afin que les conclusions des parties de la planche inférieure ne reposent pas contre la partie inférieure du boîtier, quatre rondelles en plastique de 2 mm de haut sont collées sur sa face interne. La plaque recouvrant la découpe sous les touches de l'interrupteur est collée au fond du boîtier en dernier, une fois le boîtier complètement assemblé et le couvercle supérieur du boîtier fixé. Collé aux parois latérales, il est posé en avant et fixé à gauche par la partie inférieure des "crocodiles", tandis que le côté droit est fixé par deux vis aux montants. Pour ouvrir les pinces crocodiles, on a utilisé des boutons découpés dans des interrupteurs à bouton-poussoir KM1 - 1 ou KM2 - 1. Les boutons peuvent être fabriqués à partir de deux rivets d'un diamètre de 4 ... 5 mm. Ils sont montés sur le dessus dans des douilles de guidage de 7...9 mm de hauteur avec filetage extérieur M8 et légèrement évasées pour ne pas tomber. Les douilles sont fixées sur le couvercle supérieur avec des écrous. La fenêtre de l'indicateur sur le dessus du boîtier est recouverte de verre organique vert pour réduire l'éblouissement des ampoules de verre indicateur. Les inscriptions nécessaires près des commandes peuvent être écrites sur du bon papier, ou mieux imprimées sur une imprimante et collées sur le corps avec de la colle Moment ou PVA. Pour éviter que les inscriptions ne soient effacées et non contaminées, le papier doit être pré-laminé au recto ou recouvert d'une fine couche de vernis transparent. INSTALLATION Après avoir gravé et lavé les circuits imprimés des restes de vernis protecteur ou de peinture, les pistes imprimées doivent être légèrement nettoyées avec du papier de verre fin, essuyées avec une serviette imbibée d'alcool et un vernis alcool-colophane (flux) appliqué. Lorsque le vernis est sec, vous pouvez procéder à la pose. Il est préférable de commencer par le transformateur d'alimentation, puis d'installer toutes les pièces du redresseur et du stabilisateur. Les boîtiers des condensateurs C13 et de la résistance R17 sont complètement isolés à l'aide de "cambrique" et de ruban électrique, montés en un seul ensemble et fixés sur la carte avec les cavaliers J14 et J15. Les extrémités du cordon d'alimentation, les extrémités allongées du condensateur C13 et du transformateur sont soudées aux conclusions de l'interrupteur, après quoi l'interrupteur SA1 est fixé sur la carte. Aux conclusions de SA1, dans la rupture du cordon d'alimentation, vous pouvez souder un petit fusible de 0,1 A. Tous les racks entourant le condensateur C13 doivent être en plastique, les racks métalliques doivent être isolés. Toutes les zones nues des bornes du condensateur C13 et de la résistance R17 doivent de préférence être remplies d'adhésif thermofusible ou d'un autre composé isolant. Une isolation aussi complète des circuits du réseau et l'absence de conducteurs imprimés connectés au réseau permettront à l'avenir d'effectuer en toute sécurité des mesures, des réglages et des réglages du capacimètre. Une fois l'installation de l'alimentation terminée, vous devez la vérifier. Pour ce faire, un équivalent de charge est temporairement connecté à la sortie du stabilisateur +9,6 V - une résistance MLT-1 avec une résistance de 470 ... 510 Ohms - et la tension de sortie est vérifiée. Si nécessaire, la tension de sortie du stabilisateur peut être ajustée en sélectionnant la diode Zener VD7. Cette vérification préliminaire du stabilisateur réduit le risque d'endommagement de l'appareil lors de la première mise sous tension. Après avoir fini de vérifier l'alimentation, le cordon d'alimentation est temporairement dessoudé afin qu'il n'interfère pas, et le reste des pièces est monté, en accordant une attention particulière aux cavaliers. Il y en a 37 au total, y compris des cavaliers flexibles entre les planches supérieure et inférieure. Les cavaliers J1, J9, J10, J24 - J30 sont montés avant l'installation des éléments radio. Les cavaliers J11 - J23 sécurisent les pièces correspondantes et sont installés lors de l'installation. Les cavaliers J2 - J5 sont installés après le montage des commutateurs SB1 ... SB3 et de la puce DD1. Enfin, après avoir terminé l'installation de tous les éléments sur les deux cartes, des cavaliers de connexion flexibles entre les cartes d'environ 25 mm de long sont soudés sur la carte supérieure. Les cartes sont fixées ensemble avec des racks, les extrémités libres des cavaliers sont soudées à la carte inférieure. Au moment de la configuration de l'appareil, le cavalier R9 - VD1 peut être allongé afin qu'il soit pratique d'ouvrir les cartes. Mais avant le réglage final, il doit être raccourci au minimum. Les extrémités arrière des pinces crocodiles, et notamment les broches des interrupteurs SB1 - SB3, doivent être soigneusement étamées avant d'être installées sur la carte. Les éléments C9 et R14 sont installés après avoir monté les interrupteurs SB1 - SB3 et raccourci les bornes supérieures à 1,5 mm. Les composants montés ne doivent pas dépasser la carte de plus de 12 mm. Une fois l'installation terminée, les bornes inférieures de toutes les pièces des cartes sont raccourcies à 1,5 mm (elles peuvent être légèrement coupées avec une lime à fines encoches). Les lieux de rationnement doivent être traités avec un pinceau imbibé d'alcool pour enlever la saleté, puis appliquez à nouveau un vernis à l'alcool pur et à la colophane. VÉRIFICATION ET RÉGLAGE Après avoir vérifié la conformité de l'installation de l'appareil avec le schéma de circuit, vous devez vous assurer que les courts-circuits sont exclus dans les circuits de puissance. Vous pouvez maintenant mettre sous tension et vérifier la tension en C14, les tensions de sortie du stabilisateur +9,6 V et +9,0 V, ainsi que la tension de préchauffage (0,75 ... 0,8 V). Si tout est normal et que les voyants sont allumés, vous devez vous assurer que les composants individuels du capacimètre fonctionnent correctement. La sortie GTI (broche 10 DD1.1) doit avoir des impulsions rectangulaires avec une fréquence de 1,8 ... 2,0 MHz avec le bouton "pF" enfoncé, 120 ... 130 kHz - "nF", 1,4 ... 1,6 kHz - "uF". Ceci peut être vérifié à l'aide d'un oscilloscope à balayage calibré ou d'un compteur de fréquence. Ensuite, un condensateur d'une capacité de 82 ... 100 pF est connecté à l'entrée de l'appareil, le bouton "pF" est enfoncé et le fonctionnement du multivibrateur GUI sur l'élément DD1.3 et les transistors VT1, VT2 est vérifié . À la sortie du multivibrateur (broche 11 DD1.3), il devrait y avoir des impulsions rectangulaires d'une période d'environ 100 fois la période des impulsions d'horloge. De même, le fonctionnement de ce multivibrateur est vérifié dans les limites de "nF" et "μF". Pour ce faire, des condensateurs d'une capacité de 100 nF et 100 μF sont connectés à l'entrée de l'appareil. Après cela, ils sont convaincus du fonctionnement du générateur de cycles de mesure monté sur l'élément DD1.2. La sortie de ce générateur doit avoir des impulsions d'une période de 0,8 ... 1,0 s. A la même fréquence (dans les limites de "pF" et "nF" lorsque les capacités correspondantes sont connectées), le nœud sur les éléments DD2.1 et DD2.2 génère une impulsion de commande, qui peut être vérifiée à l'entrée 6 du Elément DD1.4 à l'aide d'un oscilloscope ou d'une sonde logique. A la broche 4 de l'élément DD1.4, une rafale d'impulsions doit apparaître au moment de l'impulsion de commande. A la limite "µF", la période des impulsions de commande peut atteindre plusieurs dizaines de secondes. De la même façon, avec un oscilloscope en veille, ou mieux avec une sonde logique, on peut vérifier la génération d'une impulsion de reset au niveau du collecteur du transistor VT3. Pour vérifier le fonctionnement du compteur à indicateurs, il convient d'utiliser un pulsateur logique [5]. Les signes extérieurs du bon fonctionnement du capacimètre sont les suivants : si le condensateur n'est pas connecté à l'entrée, des lectures de zéro stables sont affichées à la limite de « nF » et « μF » ; à la limite "pF", avec une légère pression des bornes d'entrée à la main, des lectures de plusieurs dizaines de picofarads sont affichées. CONFIGURATION DES INSTRUMENTS Pour configurer l'appareil, vous aurez besoin d'un ensemble de condensateurs avec une précision d'au moins 0,5 ... 1,0% ou d'un autre capacimètre avec pas moins de précision. Tout d'abord, la largeur d'impulsion de réinitialisation est ajustée pour obtenir des lectures nulles de l'appareil à la limite "pF" avec des bornes d'entrée libres (compensation de capacité des circuits d'entrée). Pour ce faire, tournez la résistance accordée R11 dans l'une des positions extrêmes jusqu'à ce que plusieurs picofarads soient indiqués. Puis tournez lentement dans la direction opposée jusqu'à ce que des lectures nulles apparaissent. Ensuite, un condensateur d'une capacité d'environ 2000 pF est connecté à l'entrée de l'appareil et les lectures correctes sont définies à l'aide de la résistance ajustable R1. Ensuite, vous devez vérifier l'exactitude de la mesure des petites capacités (1 ... 3 pF) et, si nécessaire, ajuster à nouveau les lectures du zéro. Ensuite, la linéarité des lectures de l'appareil est vérifiée lorsque des condensateurs d'une capacité de 10 à 100 pF y sont connectés. Habituellement, lorsqu'il n'y a pas de chaîne C7R10, les lectures de l'appareil lors de la mesure de telles capacités sont surestimées de 1 ... 2 pF. L'inclusion de la chaîne vous permet d'éliminer partiellement la non-linéarité des lectures de l'instrument dans la plage spécifiée. Si les lectures sont trop élevées, vous devez augmenter la capacité du condensateur C7 en enroulant les spires du fil de sortie R10 sur le cavalier de la sortie 13 DD1.3 au commutateur SB1.2 avec des pincettes. Si les lectures sont trop basses, vous devez alors rembobiner un peu le fil. En général, les calibres de la chaîne C7R10 dépendent de la fréquence des impulsions d'horloge à la limite "pF". Avec une augmentation de la fréquence GTI à 2,5 ... 2,8 MHz, une chaîne avec des cotes R10 - 2 MΩ, C7 - 1,5 pF peut s'avérer optimale. Aux autres limites, la non-linéarité des lectures est négligeable et aucune correction n'est nécessaire. Le réglage des limites "nF" et "uF" revient à connecter des condensateurs d'une capacité d'environ 2000 nF (2 uF) et 2000 uF et à ajuster en conséquence les lectures du compteur à l'aide des résistances d'ajustement R3 et R5. Pendant le fonctionnement de l'appareil, il n'est pas nécessaire de régler les résistances R1, R3 et R5, vous ne pouvez donc pas faire de trous dans le boîtier pour les régler. Lorsque vous utilisez des boutons métalliques faits maison (sans ressorts de rappel) pour ouvrir les "crocodiles" après avoir mis le capot supérieur, il est nécessaire de corriger les lectures zéro du compteur, donc un trou pour régler la résistance R11 est prévu. La modernisation Pour alimenter l'appareil, vous pouvez utiliser deux éléments 316 avec un convertisseur de tension selon le circuit de la fig. 8.
Ce convertisseur de tension avec stabilisation de largeur d'impulsion [6], lorsqu'il est correctement fabriqué et configuré, fonctionne bien dans la plage de tension d'alimentation de 2,0 à 3,2 V, en maintenant une tension de +9,6 V (18 mA) et une tension d'impulsion pour le chauffage à la (valeur efficace 0,75 ... 0,8 V, courant 160 ... 180 mA) avec une précision suffisante. Cependant, lorsqu'il est répété, des problèmes de réglage peuvent survenir en raison de la complexité de la fabrication d'un transformateur d'impulsions avec des paramètres spécifiés avec précision et de la sélection des transistors. Pour augmenter la plage de tensions d'alimentation et réduire la criticité du réglage, il est préférable d'utiliser un stabilisateur supplémentaire (VT3, VT4 - sur la Fig. 8). Dans ce cas, la tension à la sortie du convertisseur doit être augmentée à +11,5 ... 12 V. La tension de sortie dépend de la tension de stabilisation de la diode Zener VD1. La tension d'alimentation du convertisseur sert simultanément à créer une polarisation négative dans les circuits de chauffage. Le schéma de circuit du convertisseur ne diffère du circuit du prototype [6] principalement que par les caractéristiques et les types d'éléments. Le transistor VT1 KT203B avec un rapport de transfert de courant de 30 à 60 peut être remplacé par KT361 avec n'importe quel index alphabétique. Le transistor VT2 avec un rapport de transfert de courant de 25 ... 80 est préférable de prendre la série KT630A, mais vous pouvez également utiliser KT815, KT608 avec n'importe quel index de lettre. Le transformateur T1 est enroulé sur un anneau de ferrite K16x10x4,5 M1000NM. Les bords tranchants de l'anneau sont légèrement émoussés avec une barre d'émeri, puis un ruban ou un film isolant étroit est enroulé en deux couches. Les enroulements sont régulièrement espacés autour de la circonférence de l'anneau. L'enroulement W1 contient 55 tours de fil PELSHO 0,22 ... 0,27, W2 - 19 tours de PELSHO 0,1 ... 0,22, W3 - 6 tours de PEL ou PELSHO 0,27 ... 0,41. Vous pouvez utiliser des noyaux de ferrite avec une perméabilité magnétique plus élevée ou avec d'autres tailles, y compris celles en forme de W, mais vous devrez alors recalculer le nombre de tours. Lors du montage, il faut faire attention à la connexion correcte des bornes des enroulements W1 et W2. Si, lors de la mise sous tension, la tension de sortie est absente ou inférieure à 11,5 V, vous devez sélectionner le mode avec une résistance d'ajustement R2. Si cela ne vous aide pas, vous devez court-circuiter la résistance R3 (elle sert à éliminer l'auto-excitation à haute fréquence lors de l'utilisation de certains types de transistors) et essayer à nouveau de sélectionner le mode avec la résistance R2. Le convertisseur peut être considéré comme configuré si, lorsque la tension d'alimentation passe de 3,2 à 2,0 V, avec une charge nominale (respectivement 750 et 5 ohms aux sorties + 12 et 0,75 V), la tension à la sortie +12 V ne tomber en dessous de 10,5 V, sinon vous devez choisir un autre type de transistor VT2 ou le nombre de tours du transformateur d'impulsions. Le courant d'alimentation du convertisseur avec une diminution de la tension d'alimentation de 3,2 à 2,0 V augmente, étant dans la plage de 120 ... 155 mA, la période de répétition des impulsions varie entre 30 ... 60 μs. Le nœud sur le transistor VT5 sert à contrôler la décharge de la batterie. Lorsque la tension à la sortie du stabilisateur diminue de 70 ... 100 mV par rapport à la valeur nominale, VT5 s'ouvre et des segments décimaux s'allument sur tous les indicateurs numériques. Avec une telle diminution de la tension d'alimentation, l'erreur supplémentaire ne dépasse pas 1%. Le seuil de l'indicateur de décharge de la batterie est fixé par la résistance R7. Les dimensions du convertisseur avec le compartiment à piles ne dépassent pas les dimensions de l'alimentation secteur, il suffit de prévoir un couvercle facilement démontable pour accéder au compartiment à 316 éléments. L'inconvénient le plus important de cet appareil est peut-être l'erreur de température accrue à la limite "pF", atteignant jusqu'à 0,25% par 1°C. Aux autres limites, il est facilement compensé par la sélection des condensateurs C1 et C2 avec le TKE approprié. A la limite "pF", la fréquence GTI (environ 2 MHz) est proche de la limite, il faut utiliser un circuit de temporisation avec une petite valeur RC. Dans ce cas, selon l'auteur, l'influence de l'instabilité de la capacité d'entrée et de la dépendance à la température de la résistance de sortie des transistors CMOS de l'élément DD1.1 du microcircuit K561TL1 s'amplifie. Pour réduire cet effet, vous pouvez essayer d'utiliser une chaîne parallèle ou série d'une résistance conventionnelle et une thermistance TCR négative comme résistance R6. Le rapport de résistance de ces résistances dépend de la valeur TCR spécifique. Pour améliorer la précision de la mesure de certaines capacités, il est tentant d'utiliser un compteur diviseur supplémentaire par 10, en le fixant en sortie de l'IHM avec une virgule décimale avant le chiffre le moins significatif. Dans ce cas, il faut tenir compte du fait qu'un bruit impulsionnel important du GTI à l'entrée de l'appareil à la limite "pF", dû au phénomène de synchronisation, ne donnera pas le résultat souhaité sans l'utilisation de mesures spéciales. Le niveau de ces bruits peut être facilement mesuré en connectant un oscilloscope avec un diviseur 1/10 ayant une impédance d'entrée d'au moins 10 MΩ à l'entrée de l'appareil. littérature
Auteur : V.Andreev
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