| Главная » Статьи » УСТРОЙСТВА НА МК |
Простой измеритель емкости и индуктивности
| Простой измеритель ёмкости и индуктивности на микроконтроллере AT89C2051 В каждой домашней лаборатории радиолюбителя должен быть полезнейший прибор - измеритель ёмкости и индуктивности. Следует ли говорить, что он должен охватывать как можно большие диапазоны измерений. Для конденсаторов - это от пикофарада до, как минимум, единиц микрофарад. Прежде всего, это необходимо для измерения ёмкости smd-конденсаторов. Измерение индуктивности должно быть также в максимально возможных пределах. Обязательной должна быть возможности калибровки измерителя для учёта погрешности щупов, ёмкости монтажа и т.п. Всем этим требованиям удовлетворяет прибор, схема которого показана ниже. Благодаря применению LM311 в задающем генераторе обеспечивается максимальная устойчивость генерации на низких частотах, что расширяет диапазон измерений на больших значениях. Минимальное значение измерения для ёмкости здесь - 0.01пФ, верхнее значение - не определено. Индуктивность - от 0 до десятков Генри. Программно значения диапазонов измерений никак не ограничены. То есть будет работать до тех значений измеряемых ёмкостей и индуктивностей, пока работает генератор на LM311. Показания отображаются на стандартном двухстрочном индикаторе по 16 символов в строке (16*2).   Нажмите, чтобы увеличитьИзмеритель ёмкости и индуктивности построен на основе одного из самых распространённых когда-то микроконтроллеров - AT89C2051. Специально для него разработан простой программатор. Найти данный микроконтроллер пока ещё можно, хоть это и становится всё сложней. Аналогично с кварцевым резонатором на 11.059 дня него - найти можно, но не везде. Прибор работает в двух режимах: это измерение ёмкости конденсаторов и измерение индуктивности. Переключение осуществляется двумя зависимыми переключателями: когда один нажат, другой выключается. И, соответственно, когда нажат второй, выключается первый. Это, на первый взгляд, странное решение, позволило отказаться от применения электромагнитного реле и упростить конструкцию. Калибровка выполняется один раз после включения нужного режима измерения. После выключения прибора калибровка не сохраняется, но это и не нужно. Калибровка учитывает все паразитные ёмкости и индуктивности, которые могут отличаться просто от положения прибора и оператора в пространстве, от взаимного расположения проводов щупов и т.д. Поэтому последовательность такая: включили прибор, выбрали режим, произвели калибровку, можно измерять сколько угодно. Калибровка для режима измерения ёмкости: 1. Включить прибор, выбрать режим C 2. Взять щупы в руки в такое положение, в котором будет производиться измерение 3. Нажать и отпустить кнопку калибровки Калибровка для режима измерения индуктивности: 1. Включить прибор, выбрать режим L 2. Взять щупы в руки и закоротить их 3. Нажать и отпустить кнопку калибровки Как видите, всё очень просто. Никакой наладки прибора не требуется. Таким образом, он лишён недостатков многих аналогичных разработок, которые требуют замеров, расчётов, перепрошивок с заменой рассчитанных констант и т.п. Авторская страница проекта: Настоятельно рекомендуем ознакомиться с оригинальным описанием, там же есть авторский вариант печатной платы, на котором в большом количестве присутствуют полигоны массы - это более правильно для подобных приборов. Значение индуктивности дросселя L, как оказалось, не принципиально: при калибровке программа автоматически подстроится под значение частоты генерации с замкнутыми щупами. Однако, тем не менее, это значение должно быть близко к тому, которое указано на схеме. Файлы:
 Получается компактное устройство. Переключатели - не П2К, меньшего размера, ПКн61 от отечественного магнитофона.  Имеется усовершенствованный вариант  Измеритель индуктивности, ёмкости и ESR на PIC16F690 LCM3Будучи впечатлёнными отличной работой простейшего измерителя LC на, казалось бы, морально устаревшем контроллере 2051, мы не раз задумывались о том, чтобы собрать похожий измеритель, но на более современном контроллере, чтобы снабдить его дополнительными возможностями. Критерий поисков, в основном, был только один - это широкие диапазоны измерения. Однако, все аналогичные схемы, найденные в интернете, имели даже программное ограничение диапазонов, причём довольно значительное. Для справедливости стоит заметить, что вышеназванный прибор на 2051 вообще не имел ограничений (они были лишь аппаратными), а программно в нём даже были заложены возможности измерения - мега и -гига значений! Как-то, изучая в очередной раз схемы, мы обнаружили полезнейший прибор - LCM3, обладающий приличным функционалом при небольшом количестве деталей. Прибор умеет в широчайших пределах измерять индуктивность, ёмкость неполярных конденсаторов, ёмкость электролитических конденсаторов, ESR, сопротивления (в том числе - сверхмалые), оценивать качество электролитических конденсаторов. Работает прибор на известном принципе измерения частоты, однако интересен тем, что генератор собран на встроенном в микроконтроллер PIC16F690 компараторе. Возможно, параметры этого компаратора не хуже, чем у LM311, ведь заявленные диапазоны измерений таковы:
Применённые в измерителе решения нам понравились, и мы решили не собирать новый прибор на атмеловском контроллере, а применить PIC. От этого венгерского измерителя была взята частично (а затем - и полностью) схема. Затем была декомпилирована прошивка, и на её основе написана новая, под собственные нужды. Однако, авторская прошивка настолько хороша, что с ней прибор, наверное, не имеет аналогов. Схема:  Нажмите для увеличенияОсобенности измерителя LCM3:
 Затем:
Печатная плата: lcm3.lay (один из вариантов с форума vrtp). На прилагаемой печатной плате контрастность дисплея 16*2 задаётся делителем напряжения на резисторах сопротивлением 18к и 1к. При необходимости нужно подобрать сопротивление последнего. FB - ферритовый цилиндрик, вместо него можно поставить дроссель. Для большей точности вместо резистора 180 Ом используются два по 360 в параллель. Перед установкой кнопки калибровки и переключателя режимов измерения, обязательно проверьте тестером их распиновку: часто встречается такая, которая не подходит.  Корпус для прибора, следуя традиции (раз, два), сделан из пластмассы и окрашен краской "чёрный металлик". Питается прибор от зарядного устройства для мобильного телефона 5В 500мА через гнездо mini-USB. Вероятно, это - не лучший вариант, так как питание подключается к плате измерителя уже после стабилизатора, а насколько оно стабильно в зарядке от телефона - неизвестно. Дна у корпуса пока нет, ищется способ его крепления.  В заключение хочется добавить, что автор вложил в этот измеритель максимум возможностей, сделав его незаменимым для радиолюбителя. Источник: http://gzip.ru/home/lc_meter.htm | |
| Просмотров: 8553 | | |
| Всего комментариев: 0 | |