pic16f628용 디지털 LCD 측정기. LC Meter PIC16F628A의 커패시턴스와 인덕턴스를 측정하는 장치입니다. 커패시턴스 측정 범위를 측정하는 방법

• 05.07.2017

  변압기 전원 공급 장치를 계산하기 위해 제안된 방법을 사용하면 평활 필터의 용량, 다이오드 및 변압기의 주요 매개 변수와 같은 주요 매개 변수를 계산할 수 있습니다. 이 계산 방법을 사용하면 최대 1A의 출력 전류로 전원을 계산할 수 있습니다. 계산을 위해서는 세 가지 매개변수만 설정하면 됩니다. 전원의 일정한 출력 전압 최대 부하 전류 계수 ...

• 28.09.2014

  이 전압계는 0~100V, 0~10A의 직류 및 전압을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 전압계 범위는 0~1V, 0~10V, 0~100V, 0~10A의 4가지 범위로 나뉩니다. 표시되는 최대 숫자는 999입니다. 최대 출력 전압이 999mV인 ADC가 NTE2054 칩에 조립되어 있으며 ADC는 동적 출력을 제공합니다.

• 20.09.2014

  전기 배선은 환경 조건, 구조물의 가치 및 건축적 특징과 일치해야 합니다. 전선과 케이블의 절연은 네트워크의 정격 전압과 일치해야 하며 보호 피복은 설치 방법과 일치해야 합니다. 중성선은 상선과 동일한 절연성을 가져야 합니다. 와이어 단면적은 허용 가능한 전압 손실, 부하 전류에 따른 와이어의 허용 가열을 기준으로 선택됩니다.

• 06.11.2016

  배터리로 장치에 전원을 공급할 때 양극 전압 소스가 필요한 경우가 있습니다. 물론 두 개의 배터리를 사용할 수 있지만 간단한 단극-2극 전압 변환기를 만들 수도 있습니다. 제안된 회로를 사용하면 9V(크로나) 전압의 한 요소에서 -9V의 음전압을 얻을 수 있습니다. 변환기 회로는 ...

PIC16F628A 마이크로컨트롤러를 기반으로 한 매우 정확한 LC 미터입니다. 이 디자인은 인터넷에서 발견된 유사한 미터의 다른 디자인과 약간 다릅니다. LC 미터는 LC 발진기를 갖춘 일종의 주파수 미터를 기반으로 하며, 그 주파수는 측정된 값 L 또는 C에 따라 변동하며 결과로 계산됩니다. 최대 1Hz의 주파수 정확도.

PIC16F628A의 인덕턴스 및 커패시턴스 미터 회로

릴레이 RL1은 L 또는 C 모드를 선택하는 데 사용됩니다. 카운터는 네 가지 기본 방정식을 기반으로 작동합니다. 미지수 L과 C 모두에 대해 방정식 1과 2가 공통됩니다. 5V 릴레이를 사용해도 괜찮습니다. 릴레이는 L 또는 C 측정 모드를 선택해야만 작동합니다.

기기 교정

전원이 공급되면 자동 보정이 수행됩니다. 기본 작동 모드는 인덕턴스입니다. 예열될 때까지 몇 분 정도 기다린 후 " 영"를 선택하면 재보정이 강제로 수행됩니다. 이제 디스플레이에 다음이 표시되어야 합니다. 인디드 = 0.00. 이제 10uH 또는 100uH와 같은 알려진 인덕턴스 값을 연결합니다. LC 측정기는 정확한 값을 표시해야 합니다(+/- 10% 오류 이내). 이제 +/- 1% 범위의 결과를 얻으려면 카운터를 조정해야 합니다. 이를 위해 다이어그램에는 4개의 점퍼 Jp1 ~ Jp4가 있습니다. Jp1과 Jp2는 +와 - 의미를 추가합니다. 일단 구성되면 컨트롤러는 다시 변경할 때까지 보정을 기억합니다.

구식인 것처럼 보이는 2051 컨트롤러에서 우리는 유사한 미터를 조립하는 것에 대해 반복적으로 생각했지만 추가 기능을 제공하기 위해 더 현대적인 컨트롤러에 설치했습니다. 기본적으로 검색 기준은 넓은 측정 범위뿐이었습니다. 그러나 인터넷에서 발견된 모든 유사한 계획에는 소프트웨어 범위 제한이 있었으며 그로 인해 상당히 중요한 제한이 있었습니다. 공평하게 말하자면, 위에서 언급한 2051의 장치에는 전혀 제한이 없었고(하드웨어일 뿐임) 소프트웨어에는 메가 및 기가 가치를 측정하는 기능도 포함되어 있다는 점에 주목할 가치가 있습니다!

어찌됐든 회로를 다시 한 번 연구하던 중 우리는 아주 유용한 장치인 LCM3를 발견했습니다. 이 장치는 적은 수의 부품으로 괜찮은 기능을 갖추고 있습니다. 가장 넓은 범위에서 인덕턴스, 비극성 커패시터의 정전용량, 전해 커패시터의 정전 용량, ESR, 저항(초저 포함)을 측정하고 전해 커패시터의 품질을 평가할 수 있습니다. 이 장치는 잘 알려진 주파수 측정 원리에 따라 작동하지만 생성기가 PIC16F690 마이크로컨트롤러에 내장된 비교기에 조립되어 있다는 점이 흥미롭습니다. 아마도 이 비교기의 매개변수는 명시된 측정 범위가 다음과 같기 때문에 LM311의 매개변수보다 나쁘지 않을 것입니다.

• 용량 1pF - 1nF(해상도 0.1pF 및 정확도 1%)
• 용량 1nF - 100nF(1pF 분해능 및 1% 정확도)
• 용량 100nF - 1uF(1nF 분해능 및 2.5% 정확도)
• 분해능 1nF, 정확도 5%의 전해 커패시터 용량 100nF - 0.1F
• 인덕턴스 10nH - 20H(10nH 분해능 및 5% 정확도)
• 저항 1mOhm - 30Ohm(1mOhm 분해능 및 5% 정확도)

우리는 미터에 사용된 솔루션이 마음에 들었고 Atmel 컨트롤러에 새 장치를 조립하지 않고 PIC를 사용하기로 결정했습니다. 회로는 이 헝가리 미터에서 부분적으로 (그리고 완전히) 가져왔습니다. 그런 다음 펌웨어를 디컴파일하고 우리의 필요에 맞게 새로운 펌웨어를 작성했습니다. 그러나 독점 펌웨어가 너무 좋아서 장치에 아날로그가 없을 수도 있습니다.

확대하려면 클릭하세요.
LCM3 미터 기능:

• 전원을 켰을 때 장치는 커패시턴스 측정 모드에 있어야 합니다(인덕턴스 측정 모드에 있는 경우 화면의 해당 표시에 다른 모드에서 전환하라는 메시지가 표시됩니다).
• 탄탈륨 커패시터는 가능한 가장 낮은 ESR(0.5Ω 미만)을 가져야 합니다. CX1 33nF 커패시터의 ESR도 낮아야 합니다. 이 커패시터, 인덕턴스 및 모드 버튼의 총 임피던스는 2.2Ω을 초과해서는 안 됩니다. 전체적으로 이 커패시터의 품질은 매우 우수해야 하며 누설 전류가 낮아야 하므로 고전압(예: 630V) - 폴리프로필렌(MKP), 스티로플렉스 폴리스티렌(KS, FKS, MKS) 중에서 선택해야 합니다. , MKY?). 다이어그램에 표시된 대로 커패시터 C9 및 C10은 폴리스티렌, 운모, 폴리프로필렌입니다. 180옴 저항기의 정확도는 1%여야 하며, 47옴 저항기의 정확도도 1%여야 합니다.
• 장치는 커패시터의 "품질"을 평가합니다. 어떤 매개변수가 계산되는지에 대한 정확한 정보는 없습니다. 아마도 누출, 유전 손실 탄젠트, ESR일 것입니다. "품질"은 채워진 컵으로 표시됩니다. 덜 채워질수록 커패시터가 더 좋아집니다. 결함이 있는 커패시터의 컵이 완전히 칠해져 있습니다. 그러나 이러한 커패시터는 선형 안정기 필터에 사용될 수 있습니다.
• 장치에 사용되는 인덕터는 "덤벨" 형태 또는 장갑 코어 형태로 충분한 크기(포화 없이 최소 2A의 전류를 견딜 수 있음)여야 합니다.
• 때때로 장치를 켰을 때 화면에 "Low Batt"가 표시되는 경우가 있습니다. 이런 경우에는 전원을 껐다가 다시 켜야 합니다(아마도 결함일 수 있습니다).
• 이 장치에는 1.2-1.35의 여러 펌웨어 버전이 있으며 저자에 따르면 후자는 장갑 코어의 초크에 최적화되어 있습니다. 그러나 덤벨 초크에도 작동하며 이 버전만 전해 콘덴서의 품질을 평가합니다.
• 전해 커패시터 ESR의 회로 내(납땜 없이) 측정을 위해 장치에 작은 부착물을 연결할 수 있습니다. 테스트 중인 커패시터에 적용되는 전압을 30mV로 줄입니다. 이 시점에서는 반도체가 열리지 않아 측정에 영향을 주지 않습니다. 다이어그램은 저자의 웹사이트에서 찾을 수 있습니다.
• ESR 측정 모드는 프로브를 적절한 소켓에 연결하면 자동으로 활성화됩니다. 전해 커패시터 대신 저항기(최대 30Ω)를 연결하면 장치는 자동으로 저저항 측정 모드로 전환됩니다.

• 캘리브레이션 버튼을 누르세요
• 교정 버튼을 놓습니다

• 장치의 프로브를 닫습니다
• 캘리브레이션 버튼을 누르세요
• R=...Ohm 메시지가 나타날 때까지 기다립니다.
• 교정 버튼을 놓습니다
• 교정 완료 메시지를 기다립니다

• 장치의 프로브를 닫습니다
• 교정 버튼을 누르면 측정된 커패시터에 적용된 전압(권장 값은 130~150mV, 금속 표면에서 멀리 배치해야 하는 인덕터에 따라 다름)과 ESR 측정 주파수가 화면에 표시됩니다.
• 메시지 R=....옴을 기다립니다
• 교정 버튼을 놓습니다
• 화면의 저항 판독값이 0이 되어야 합니다.

그 다음에:

• 회로를 연결하십시오(또는 vpp와 gnd를 단락시키십시오).
• 장치를 켜고 교정 버튼을 누르면 교정 용량 값이 화면에 나타납니다.
• DN 및 UP 버튼을 사용하여 값을 조정합니다(아마도 다른 펌웨어 버전에서는 더 빠른 조정을 위해 기본 보정 및 모드 버튼이 작동합니다)
• 펌웨어 버전에 따라 다른 옵션이 가능합니다. 교정 버튼을 누르면 교정 용량 값이 화면에 나타나며 증가하기 시작합니다. 원하는 값에 도달하면 모드 버튼으로 성장을 멈추고 vpp 및 gnd를 열어야 합니다. 제 시간에 멈출 시간이 없어서 원하는 값을 넘은 경우 보정 버튼을 사용하여 값을 줄일 수 있습니다.
• 회로를 비활성화합니다(또는 vpp 및 gnd 열기).

인쇄 회로 기판: lcm3.lay(vrtp 포럼의 옵션 중 하나)

제공된 인쇄 회로 기판에서 16*2의 디스플레이 대비는 저항이 18k와 1k인 저항기의 전압 분배기에 의해 설정됩니다. 필요한 경우 후자의 저항을 선택해야 합니다. FB는 페라이트 실린더이므로 초크로 교체 가능합니다. 정확도를 높이기 위해 180Ω 저항 대신 2개의 360Ω 저항을 병렬로 사용합니다. 교정 버튼과 측정 모드 스위치를 설치하기 전에 테스터로 핀아웃을 확인하십시오. 맞지 않는 경우가 종종 있습니다.

장치의 하우징은 전통(1, 2)에 따라 플라스틱으로 만들어졌으며 검은색 금속 페인트로 칠해져 있습니다. 처음에 이 장치는 미니 USB 소켓을 통해 5V 500mA 휴대폰 충전기에서 전원을 공급 받았습니다. 안정 장치 뒤의 미터 보드에 전원이 연결되어 있고 휴대폰에서 충전 할 때 얼마나 안정적인지 알 수 없기 때문에 이것은 최선의 선택이 아닙니다. 그런 다음 외부 전원 공급 장치를 충전 모듈과 부스트 컨버터가 있는 리튬 배터리로 교체했으며, 회로에 있는 기존 LDO 안정기에 의해 간섭 가능성이 완벽하게 제거되었습니다.

결론적으로 저자는 이 미터에 최대한의 기능을 넣어 라디오 아마추어에게 없어서는 안될 미터라고 덧붙이고 싶습니다.

나는 이 프로젝트가 새로운 것이 아니라고 확신하지만 이것은 나 자신이 개발한 것이며 이 프로젝트가 잘 알려지고 유용해지기를 바랍니다.

계획 ATmega8의 LC 미터아주 간단합니다. 발진기는 고전적이며 LM311 연산 증폭기를 기반으로 합니다. 이 LC 미터를 만들 때 제가 추구한 주요 목표는 모든 무선 아마추어가 조립할 수 있고 저렴하게 접근할 수 있도록 만드는 것이었습니다.

이 프로젝트는 온라인에서 여러 언어로 제공됩니다. 이때 수학은 너무 어려워 보였다. 전체 정확도는 발진기와 단일 "교정 커패시터"의 동작에 의해 제한됩니다. 이것이 "잘 알려진 공진 주파수 공식"을 따르기를 바랍니다. 22μF 커패시터의 오류는 3%였습니다. Greencup은 적절한 대체품이 될 수 있지만 세라믹 커패시터는 좋은 선택이 아닐 수 있습니다. 그들 중 일부는 큰 손실을 입을 수 있습니다.

낮은 가치의 부품에 대한 판독값에서 이상한 비선형성을 의심할 이유가 없습니다. 작은 구성 요소 값은 이론적으로 주파수 차이에 정비례합니다. 소프트웨어는 본질적으로 이러한 비례성을 따릅니다.

LC 측정기 기능:

• 커패시터의 커패시턴스 측정: 1pF - 0.3 µF.
• 코일 인덕턴스 측정: 1uH-0.5mH.
• LCD 표시기에 정보 출력 선택한 소프트웨어에 따라 1×6 또는 2×16 문자

이 장치를 위해 저는 라디오 아마추어가 마음대로 사용할 수 있는 1x16 문자 LCD 디스플레이 또는 2x 16 문자 표시기를 사용할 수 있는 소프트웨어를 개발했습니다.

프로젝트에 대한 또 다른 질문이 있나요?

이제 동조 회로를 설계하고 제작하여 매번 처음부터 정확한 주파수로 공진하게 할 수 있습니다. 이메일을 보내기 전에 이것을 확인하십시오. 이것은 귀하의 질문에 대한 답변일 수도 있습니다. 인덕턴스를 측정해야 하지만 이를 수행할 멀티미터나 신호를 관찰할 오실로스코프가 없습니다.

음, 주파수나 벨을 얼마나 세게 쳐도 벨은 공진 주파수로 울릴 것입니다. 이제 마이크로 컨트롤러는 아날로그 신호를 분석하는 데 형편없습니다. 이 경우 Arduino에서는 5V가 됩니다. 우리는 한동안 회로를 충전합니다. 그런 다음 이 펄스로 인해 회로가 공진할 때까지 전압을 5V에서 직접 변경하여 공진 주파수에서 진동하는 부드러운 사인파를 생성합니다. 이 주파수를 측정한 다음 공식을 사용하여 인덕턴스 값을 구해야 합니다.

두 디스플레이 모두의 테스트에서 우수한 결과가 나왔습니다. 2x16 문자 디스플레이를 사용하는 경우 위쪽 줄에는 측정 모드(Cap – 커패시턴스, Ind –)와 발생기 주파수가 표시되고 아래쪽 줄에는 측정 결과가 표시됩니다. 1x16 문자 디스플레이는 왼쪽에 측정 결과를 표시하고 오른쪽에 발전기 작동 주파수를 표시합니다.

커패시턴스 및 유도 측정기의 개략도

공진 주파수는 다음과 같은 상황과 관련이 있습니다.

우리의 파동은 진정한 사인파이기 때문에 0V 위와 0V 미만에서 동일한 시간을 보냅니다. 그런 다음 이 측정값을 두 배로 늘려 주기를 얻을 수 있으며, 주기의 역수는 주파수입니다.

정전 용량 측정 범위

회로가 공진하므로 이 주파수가 공진 주파수입니다. 인덕턴스를 풀면 선원 방정식이 나옵니다. 그 후 펄스를 멈추고 회로가 공진합니다. 비교기는 동일한 주파수에서 구형파 신호를 출력하며 Arduino는 각 구형파 펄스 사이의 시간을 측정하는 펄스 기능을 사용하여 이를 측정합니다.

하지만 측정값과 주파수를 한 줄의 문자에 맞추기 위해 디스플레이 해상도를 낮췄습니다. 이는 어떤 방식으로든 측정 정확도에 영향을 미치지 않으며 순전히 시각적으로만 영향을 미칩니다.

동일한 범용 회로를 기반으로 하는 다른 잘 알려진 옵션과 마찬가지로 LC 미터에 교정 버튼을 추가했습니다. 교정은 1%의 편차로 1000pF 기준 커패시터를 사용하여 수행됩니다.

다음 회로를 구축하고 코드를 다운로드한 후 인덕턴스 측정을 시작하세요. 이 용량 = 뒤에 이 줄을 제거합니다. 커패시터와 인덕터를 결합하여 고유한 주파수 특성을 갖는 공진 회로를 만들 수 있습니다. 이러한 장치의 커패시턴스 및 인덕턴스 수는 공진 주파수와 이러한 회로가 나타내는 응답 곡선의 선명도를 결정합니다.

커패시턴스와 인덕턴스가 병렬인 경우 공진 주파수에서 진동하는 전기 에너지를 전달하고 차단하는 경향이 있습니다. 즉, 주파수 스펙트럼의 다른 부분에 더 높은 임피던스를 제공합니다. 직렬 구성인 경우 공진 주파수에서 진동하는 전기 에너지를 차단하고 주파수 스펙트럼의 다른 부분이 통과하도록 허용하는 경향이 있습니다.

Calibration 버튼을 누르면 다음과 같이 표시됩니다.

이 미터로 측정한 값은 놀라울 정도로 정확하며 정확도는 교정 버튼을 누를 때 회로에 삽입되는 표준 커패시터의 정확도에 따라 크게 달라집니다. 장치 교정 방법에는 단순히 기준 커패시터의 정전 용량을 측정하고 해당 값을 마이크로컨트롤러의 메모리에 자동으로 기록하는 작업이 포함됩니다.

무선 송신기 및 수신기의 선택적 튜닝과 원치 않는 고조파 억제를 포함하여 공진 회로에 대한 다양한 응용 분야가 있습니다. 병렬 구성의 인덕터와 커패시터를 저장소 회로라고 합니다. 다음과 같은 경우 회로에서 공진 조건이 발생합니다.

테스트 및 교정

이는 특정 빈도에서만 발생할 수 있습니다. 방정식은 다음과 같이 단순화될 수 있습니다. 이 정보를 통해 회로의 용량성 및 유도성 매개변수를 알면 공진 주파수를 찾을 수 있습니다. 일반적으로 전자 회로의 발진기는 DC 공급 전압을 다양한 신호, 주파수, 진폭 및 듀티 사이클로 구성될 수 있는 AC 출력으로 변환합니다. 또는 출력은 다른 고조파 내용이 없는 기본 사인파일 수도 있습니다.

아마추어 무선 실습에 꼭 필요한 장치인 소량의 커패시턴스와 인덕턴스를 측정하기 위한 회로를 제시하고 싶습니다. 측정기는 컴퓨터용 USB 연결 장치로 설계되었으며 판독값은 모니터 화면의 특수 프로그램에 표시됩니다.

형질:

측정 범위 씨: 0.1pF - ~1μF. 자동 범위 전환: 0.1-999.9pF, 1nF~99.99nF, 0.1μF~0.99μF.

증폭기를 만드는 목적은 진동하지 않는 회로를 설계하는 것입니다. 발진기 역할을 하도록 설계되지 않은 증폭기에서는 제한된 양의 포지티브 피드백을 사용하여 이득을 높일 수 있습니다. 회로가 진동하는 것을 방지하기 위해 가변 저항을 피드백과 직렬로 배치할 수 있습니다. 마이크와 스피커 사이의 거리는 오디오 주파수 파동에 대한 저항 역할을 합니다.

이는 수정 발진기와 같은 전기 기계 공진기와 유사합니다. 발전기와 발전기 사이의 연결은 느슨해야 합니다. 탱크 회로에 연결된 프로브 프로브의 최대 전압을 확인하기 위해 발진기 회로를 조정합니다.

측정 범위 엘: 0.01μH - ~100mH. 자동 범위 전환: 0.01~999.99μH, 1mH~99.99mH.

장점:

장치에는 드라이버가 필요하지 않습니다.

이 프로그램은 설치가 필요하지 않습니다.

설정이 필요하지 않습니다(회로에 액세스할 필요가 없는 교정 절차 제외).

교정 커패시턴스 및 인덕턴스의 정확한 값을 선택할 필요가 없습니다(지정된 값에서 최대 ±25%까지의 범위를 허용합니다).

LC 미터의 회로도는 다음과 같습니다.

이제 회로는 공진 상태에 있으며, 이 주파수는 회로의 공진 주파수를 나타냅니다. 그런 다음 공진 주파수에서 발전기 회로의 전압을 측정합니다. 우리는 발진기의 주파수를 공진보다 약간 높거나 낮게 변경하고 두 가지 주파수를 결정합니다. 즉, 회로 양단의 전압은 공진 값의 707배입니다. 707회 공진시 전압은 -3dB이다.

발진기의 대역폭은 이 두 707 지점에 해당하는 주파수 간의 차이입니다. 신호 발생기의 출력은 약 50회 회전하는 결합 코일에 연결됩니다. 메가헤르츠 범위의 주파수의 경우 커플링 코일을 생성기 회로에서 약 20cm 떨어진 곳에 배치합니다. 20cm의 거리는 코일과 발진기 사이의 자유로운 통신을 허용해야 합니다.

다이어그램에는 컨트롤이 없으며 모든 컨트롤(측정 모드, L 또는 C 전환 및 장치 교정)은 컨트롤 프로그램에서 나옵니다. 사용자는 측정 부품을 설치하기 위해 USB 커넥터와 제어 프로그램이 실행 중일 때 켜지고 그렇지 않으면 깜박이는 LED라는 두 개의 터미널에만 액세스할 수 있습니다.

그런 다음 프로브를 생성기 회로에 연결합니다. 프로브 접지 연결은 튜너 커패시터 본체에 연결되어야 합니다. 프로브는 오실로스코프에 연결됩니다. 센서의 100x 감쇠로 인해 신호 발생기의 출력은 일반적으로 상당히 높아야 합니다.

이제 영역 추적은 왼쪽에서 오른쪽으로 이어지며 왼쪽은 시작 주파수이고 오른쪽은 중지 주파수입니다. 시작하기 좋은 곳은 약 10Hz인 스윕 주파수입니다. 튜너 커패시터를 회전시켜 오실로스코프 화면에서 오실레이터 파형을 얻을 수 있습니다. 스위프 생성기 진폭 컨트롤은 파형의 피크 높이를 조정합니다. 이 방법의 가장 큰 장점은 발진기 회로의 공진 주파수 변화를 화면에서 직접 볼 수 있다는 것입니다.

장치의 핵심은 LM311 비교기의 LC 발진기입니다. 측정된 커패시턴스/인덕턴스 값을 성공적으로 계산하려면 설정된 refC 및 refL 값과 발전기 주파수를 정확히 알아야 합니다. 컴퓨터 전원을 사용하면 장치 교정 과정에서 refC±25% 및 refL±25%의 가능한 모든 값이 검색됩니다. 그런 다음 수신된 데이터 배열에서 여러 단계에 걸쳐 가장 적합한 데이터가 선택됩니다. 알고리즘에 대한 자세한 내용은 아래에서 확인하세요. 이 알고리즘으로 인해 장치에 사용할 커패시턴스 및 인덕턴스 값을 정확하게 선택할 필요가 없으며 사용 가능한 값을 간단히 설정할 수 있으며 값의 정확성에는 신경 쓰지 않아도 됩니다. 또한 refC 및 refL의 값은 다이어그램에 표시된 값과 넓은 범위에서 다를 수 있습니다.

암스트롱 발진기는 원래 진공관 송신기에 사용되었습니다. 체인이 진동하도록 코일을 조정할 수 있습니다. 실제로는 직렬로 연결된 두 개의 커패시터로 구성된 전압 분배기입니다. 능동 장치인 증폭기는 양극성 접합 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 연산 증폭기 또는 진공관이 될 수 있습니다.

이는 커패시터 중 하나를 조정하거나 인덕터와 직렬로 별도의 가변 커패시터를 도입하는 대신입니다. 차이점은 인덕터와 결합된 중앙 탭 커패시턴스를 사용하는 대신 커패시터와 결합된 중앙 탭 인덕턴스를 사용한다는 것입니다. 피드백 신호는 중앙 탭 인덕터 또는 두 인덕터 간의 직렬 연결에서 나옵니다.

V-USB 라이브러리를 사용하는 마이크로 컨트롤러는 컴퓨터와의 통신을 구성하고 발생기의 주파수도 계산합니다. 그러나 제어 프로그램은 주파수 계산도 담당하며 마이크로 컨트롤러는 타이머의 원시 데이터만 보냅니다.

마이크로 컨트롤러는 Atmega48이지만 Atmega8 및 Atmega88을 사용할 수도 있습니다. 세 가지 다른 마이크로 컨트롤러에 대한 펌웨어를 첨부합니다.

이러한 인덕터는 상호 연결될 필요가 없으므로 중앙에 탭이 있는 하나의 장치가 아닌 직렬로 연결된 두 개의 별도 코일로 구성될 수 있습니다. 중앙 충격 코일 버전에서는 두 세그먼트가 자기적으로 결합되어 있기 때문에 인덕턴스가 더 큽니다.

Hartley 발진기에서는 가변 커패시터를 사용하여 주파수를 쉽게 조정할 수 있습니다. 회로는 구성 요소 수가 적고 비교적 간단합니다. 수정 공진기를 커패시터로 교체하면 고주파 안정화 발진기를 만들 수 있습니다.

릴레이 K1은 두 개의 스위칭 그룹이 있는 소형입니다. 저는 RES80을 사용하여 40mA의 트리거 전류로 표면 장착을 위해 RES80-1과 같은 핀셋으로 다리를 구부렸습니다. 작은 전류로 3.3v에서 작동할 수 있는 릴레이를 찾을 수 없는 경우 R11, K1을 점선으로 그려진 캐스케이드로 각각 대체하여 5v 릴레이를 사용할 수 있습니다.

이는 스펙트럼에 간격을 남기는 특정 주파수에서 진동이 발생하지 않을 수 있는 Colpitt 발진기에 비해 개선된 것입니다. 다른 발진기와 마찬가지로 목표는 발진을 유지하기 위해 공진 주파수에서 1보다 큰 결합 이득을 제공하는 것입니다. 한 트랜지스터는 공통 베이스 증폭기로 구성하고 다른 트랜지스터는 이미터 팔로워로 구성할 수 있습니다. 기본 트랜지스터의 입력에 다시 연결된 이미터 팔로워의 출력은 Peltz 회로의 진동을 유지합니다.

버랙터는 환류 다이오드입니다. 특히, 역방향 바이어스의 양은 반도체 공핍층의 두께를 결정합니다. 공핍층의 두께는 전압의 제곱근에 비례하여 다이오드의 바이어스가 반전되고, 정전 용량은 이 두께에 반비례하므로 인가 전압의 제곱근에 반비례합니다.

나는 또한 시계보다 약간 작은 12MHz의 소형 석영을 사용했습니다.

제어 프로그램.

제어 프로그램은 C++의 Embarcadero RAD Studio XE 환경에서 작성되었습니다. 측정된 매개변수가 표시되는 기본 및 기본 창은 다음과 같습니다.

기본 폼의 컨트롤 중 세 개의 버튼만 표시됩니다. - 측정 모드인 C - 커패시턴스 측정 및 L - 인덕턴스 측정을 선택합니다. 키보드의 C 또는 L 키를 눌러 모드를 선택할 수도 있습니다. - 제로 설정 버튼이지만 자주 사용할 필요는 없습니다. 프로그램을 시작하고 C 모드로 전환할 때마다 자동으로 0이 설정됩니다. L 측정 모드에서 0을 설정하려면 장치 터미널에 점퍼를 설치해야 합니다. 이 순간 화면에 0이 나타나면 설치가 자동으로 수행된 것이지만 화면의 판독값이 다음보다 큰 경우 0인 경우 0점 설정 버튼을 눌러야 하며 판독값이 재설정됩니다.

따라서 간단한 DC 전원 공급 장치의 출력은 다양한 저항기 또는 가변 저항을 통해 전환되어 발진기를 조정할 수 있습니다. 버랙터는 이 속성을 효율적으로 사용하도록 설계되었습니다. 어느 정도의 탄성을 지닌 고체라도 기계적 에너지가 가해지면 어느 정도 진동합니다. 예를 들어 망치로 치는 징이 있습니다. 연속적으로 울릴 수 있다면 전자 발진기의 공진 회로 역할을 할 수 있습니다.

석영 크리스털은 공진 주파수 측면에서 매우 안정적이기 때문에 이러한 역할에 필연적으로 적합합니다. 공진 주파수는 결정의 크기와 모양에 따라 달라집니다. 공진기로서의 수정은 역전기라는 놀라운 장점을 가지고 있습니다. 이는 적절하게 절단, 접지, 장착 및 단자 처리되면 모양이 약간 변경되어 적용된 전압에 반응한다는 것을 의미합니다. 전압이 제거되면 원래의 공간 구성으로 돌아가 터미널에서 측정할 수 있는 전압이 생성됩니다.

장치를 교정하는 과정은 매우 간단합니다. 이를 위해서는 알려진 커패시턴스를 가진 커패시터와 점퍼(최소 길이의 와이어 조각)가 필요합니다. 커패시턴스는 무엇이든 가능하지만 장치의 정확도는 교정에 사용되는 커패시터의 정확도에 따라 달라집니다. 저는 커패시터 K71-1, 커패시턴스 0.0295μF, 정확도 ±0.5%를 사용했습니다.

교정을 시작하려면 설정된 refC 및 refL 값을 입력해야 합니다(첫 번째 교정 중에만 이후에 이 값은 장치 메모리에 저장되지만 언제든지 변경할 수 있습니다). 값은 다이어그램에 표시된 값과 크게 다를 수 있으며 정확도도 전혀 중요하지 않습니다. 다음으로 교정 커패시터의 값을 입력하고 "교정 시작" 버튼을 클릭합니다. "교정 커패시터 삽입" 메시지가 나타난 후 교정 커패시터(광산은 0.0295μF)를 장치 단자에 설치하고 "점퍼 삽입" 메시지가 나타날 때까지 몇 초간 기다립니다. 터미널에서 커패시터를 제거하고 터미널 전체에 점퍼를 설치한 후 녹색 배경에 "보정 완료" 메시지가 나타날 때까지 몇 초간 기다린 후 점퍼를 제거합니다. 교정 과정에서 오류가 발생하는 경우(예: 교정 커패시터가 너무 일찍 제거된 경우) 빨간색 배경에 오류 메시지가 표시되며, 이 경우 교정 절차를 처음부터 반복하면 됩니다. 애니메이션 형태의 전체 교정 순서는 왼쪽 스크린샷에서 볼 수 있습니다.

교정이 완료되면 모든 교정 데이터와 설정된 refC 및 refL 값이 마이크로 컨트롤러의 비휘발성 메모리에 기록됩니다. 따라서 해당 설정은 특정 장치의 메모리에 저장됩니다.

프로그램 운영 알고리즘

주파수 계산은 두 개의 마이크로컨트롤러 타이머를 사용하여 수행됩니다. 8비트 타이머는 입력 T0에서 펄스 카운팅 모드로 작동하고 카운터 변수(COUNT)의 값이 증가하는 핸들러에서 256펄스마다 인터럽트를 생성합니다. 16비트 타이머는 일치 클리어 모드로 동작하며 0.36초마다 한 번씩 인터럽트를 발생시키며, 카운터 변수(COUNT)의 값과 8비트 타이머 카운터의 잔여값( TCNT0)을 사용하여 컴퓨터로 후속 전송을 수행합니다. 주파수의 추가 계산은 제어 프로그램에 의해 수행됩니다. 두 개의 매개변수(COUNT 및 TCNT0)를 사용하면 발전기 주파수(f)는 다음 공식으로 계산됩니다.

발생기의 주파수와 설정된 refC 및 refL의 값을 알면 측정을 위해 연결된 커패시턴스/인덕턴스의 정격을 결정할 수 있습니다.

프로그램 측면에서 교정은 세 단계로 진행됩니다. 프로그램 코드의 가장 흥미로운 부분, 즉 교정을 담당하는 기능을 설명하겠습니다.

1) 첫 단계. refC±25% 및 refL±25% 범위의 모든 값을 배열로 수집합니다. 여기서 계산된 L 및 C는 0에 매우 가깝지만 장치 터미널에는 아무것도 설치하면 안 됩니다.

//교정 중 허용되는 제로 스프레드 pF, nH

boolallowC0range(double a) ( if (a>= 0 && a

boolallowL0range(double a) ( if (a>= 0 && a

bool all_zero_values(int f, int c, int l) ( //f - 주파수, c 및 l - refC 및 refL 설정

int refC_min = c- c/(100 / 25);

int refC_max = c+ c/(100 / 25);

int refL_min = 1-1/(100/25);

int refL_max = l+ l/(100 / 25);

for (int a= refC_min; a//1pF 단위로 C를 통해 검색

for (int b= refL_min; b//0.01μH 간격으로 L을 검색합니다.

if (allowC0range(GetCapacitance(f, a, b)) &&allowL0range(GetInductance(f, a, b))) (

//주어진 refC 및 refL 값에 대해 계산된 C 및 L 값이 0에 가까운 경우

//이 값 refC 및 refL을 배열에 넣습니다.

값_온도 push_back(a);

값_온도 push_back(b);

일반적으로 이 함수 후에 배열은 수백에서 수백 쌍의 값을 누적합니다.

2) 두 번째 단계. 이전 어레이의 refC 및 refL과 같은 모든 값을 차례로 사용하여 단자에 설치된 교정 커패시턴스를 측정하고 교정 커패시터의 알려진 값과 비교합니다. 궁극적으로 위 배열에서 한 쌍의 값 refC 및 refL이 선택되며, 이 경우 교정 커패시터의 측정된 값과 알려진 값 간의 차이가 최소화됩니다.

답변

Lorem Ipsum은 인쇄 및 조판 업계의 단순한 더미 텍스트입니다. Lorem Ipsum은 1500년대부터 알려지지 않은 인쇄업자가 활자 갤리를 가져와 활자 표본 책을 만들기 위해 뒤섞인 이후로 업계 표준 더미 텍스트였습니다. 이 텍스트는 http://jquery2dotnet.com/ 5세기 이상 살아남았습니다. , 전자 조판으로의 도약(본질적으로 변경되지 않음) 1960년대 Lorem Ipsum 구절이 포함된 Letraset 시트가 출시되면서 대중화되었으며, 최근에는 Lorem Ipsum 버전을 포함하는 Aldus PageMaker와 같은 데스크탑 출판 소프트웨어가 출시되었습니다.

커패시턴스 및 인덕턴스 측정기

LC 미터 다이어그램

인쇄 회로 기판

인덕턴스 측정 범위:
10nH - 1000nH
1uH - 1000uH
1mH - 100mH

정전 용량 측정 범위:
0.1pF~1000pF
1nF - 900nF

장치의 가장 큰 장점은 전원을 켤 때 자동 교정으로, 일부 유사한 인덕터 회로, 특히 아날로그 회로에 내재된 교정 오류를 제거한다는 것입니다. 필요한 경우 재설정 버튼을 눌러 언제든지 재보정할 수 있습니다.

장치 구성 요소

발전기의 10μF 커패시터 2개는 탄탈륨이어야 합니다(직렬 ESR 저항과 인덕턴스가 낮음). 4MHz 크리스털은 엄격하게 4.000MHz여야 하며 이 값에 근접해서는 안 됩니다. 인덕턴스 값을 측정할 때 크리스털 주파수의 오류 1%마다 오류 2%가 추가됩니다. 계전기는 약 30mA의 트리핑 전류를 제공해야 합니다. 저항 R5는 LC 미터의 LCD 디스플레이 대비를 설정합니다. 이 장치는 7805 마이크로 회로에 의해 전압이 더욱 안정화되므로 일반 크로나 배터리로 전원이 공급됩니다.