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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Medidor de capacitancia digital simple MASTER S. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición En el trabajo diario, los radioaficionados a menudo tienen que determinar los datos de los elementos de radio. Si no es difícil medir la resistencia de una resistencia, puede usar un multímetro común, entonces la situación es más complicada con las capacidades de los capacitores. Sucede que se borra la inscripción en el cuerpo de la pieza o se marca el contenedor con un código desconocido. A veces es necesario seleccionar con precisión la capacitancia (en circuitos de ajuste de tiempo y frecuencia, en filtros, circuitos resonantes, etc.). En todos estos casos, un dispositivo simple lo ayudará, cuya descripción detallada comenzamos a publicar en este número. FINALIDAD Y DATOS TÉCNICOS El medidor de capacitancia digital está diseñado para medir la capacitancia de los capacitores desde unidades de picofaradios hasta 9 microfaradios y más, si contamos el número de desbordamientos del medidor. La presencia de un voltaje de polarización constante (no más de 999 V) en la entrada del dispositivo le permite medir la capacitancia de los condensadores de óxido polar y no polar. El medidor de capacitancia puede seleccionar o rechazar rápidamente los capacitores, que son uno de los componentes menos confiables de los equipos de radio, que generalmente se encuentran durante su fabricación o reparación. Los capacitores de óxido incluidos en circuitos de resistencia relativamente alta se pueden probar con este dispositivo sin tocar los cables. Además, el medidor de capacitancia se puede usar para medir la longitud de los cables coaxiales o la distancia a una ruptura. En este caso, se mide la capacitancia del cable y el valor resultante se divide por la capacitancia lineal (un metro) del cable, tomada del libro de referencia u obtenida empíricamente. Por ejemplo, la capacitancia lineal del cable RK-75 es de unos 67 pF, independientemente de su diámetro. El medidor de capacitancia digital tiene un indicador digital de cuatro dígitos y tres límites de medición: 1 - 9999 pF; 1 - 9999 nF; 1 - 9999 uF. La precisión de la medición es del 2,5 % ± 20 dígito del rango seleccionado a una temperatura ambiente de 5 °C. El error de temperatura en el rango de +35 a +0,25 °C no supera el 1 % por 0,08 °C (límite "pF"), ±1 % por 150 °C (límite "nF" y "μF"). dispositivo - no más de 88x48xXNUMX mm. La apariencia del medidor de capacitancia digital "Master C" se muestra en la fig. una.
El dispositivo no contiene piezas escasas o costosas, es fácil de configurar, lo que hace que sea fácil de repetir incluso para principiantes. Si lo desea, puede aumentar el número de límites de medición al reducir el rango de cada uno. Esto complicará un poco el diseño del dispositivo (deberá instalar otro interruptor), pero aumentará la precisión de la medición. PRINCIPIO DE ACCIÓN Pasemos al diagrama funcional del medidor de capacitancia (Fig. 2). La idea principal de su creación está tomada de [1]. La capacitancia medida Cx está conectada al generador de pulsos de período de medición (GIP). El período de los pulsos generados es proporcional a Cx. Se alimentan continuamente al modelador de pulsos de control de cuentas. Según la señal de permiso, que se genera cada 0,8...1,0 con el generador de ciclos, el modelador de pulsos de control genera un solo pulso, cuya duración es igual a un período de pulso en la salida de la GUI.
En el borde de ataque de este pulso, el formador de pulsos de reinicio pone el contador, un indicador digital, en el estado cero. Además, el pulso de control llega a la tecla y permite el paso de pulsos de reloj a la entrada del contador. Estos pulsos son generados por un generador de pulsos de reloj (GTI). Su frecuencia en cada límite de medida se elige de modo que durante la acción del pulso de control, el contador reciba un número de pulsos igual al valor numérico de la capacitancia medida en las unidades apropiadas: picofaradios en el límite "pF", nanofaradios en el Límite "nF", microfaradios en el límite "μF". Dado que la capacitancia de entrada parásita del propio dispositivo siempre se suma a la capacitancia medida en la entrada de la GUI, se reciben pulsos en la entrada del contador, cuyo número es numéricamente igual a la suma de estas capacitancias. En este diseño, la capacitancia de entrada es de 10...12 pF. Para que el contador muestre un valor real en el límite "pF", la duración del pulso de reinicio se elige de tal manera que el contador no responda a un cierto número de primeros pulsos, cuyo número corresponde a la capacitancia parásita de entrada. del dispositivo Para mayor claridad de lo anterior en la Fig. La figura 3 muestra cronogramas que explican el funcionamiento de los componentes principales del medidor de capacitancia, indicando los puntos del diagrama del circuito donde se pueden observar estos pulsos.
DIAGRAMA PRINCIPAL El diagrama esquemático de un medidor de capacitancia digital se muestra en la fig. 4. La GUI es un multivibrador basado en un disparador Schmitt, que consta de un elemento DD1.3 y transistores VT1, VT2. Sirve para convertir el valor de capacitancia medido en un intervalo de tiempo. Los diodos VD1, VD2, la resistencia R9 y el fusible FU1 protegen el dispositivo contra daños cuando se conecta a la entrada de un capacitor cargado. El condensador C7 y la resistencia R10 mejoran la linealidad de las lecturas cuando se miden pequeñas capacitancias en el límite "pF". El período de oscilación del multivibrador está determinado por la capacitancia conectada a su entrada y la resistencia de una de las resistencias en el circuito de retroalimentación: R14, R15 o R16, según el límite de medición seleccionado. Los transistores VT1 y VT2 se utilizan para "mejorar" la salida del disparador Schmitt, lo que mejora su rendimiento en el límite "uF".
(haga clic para agrandar) El condensador C10 limita la frecuencia de pulso en la salida del chip DD1.3 al límite "uF" en aquellos momentos en que el condensador medido no está conectado a la entrada. Sin el condensador C10, la frecuencia de los pulsos del multivibrador en esos momentos aumenta a 4 ... 5 MHz, lo que puede provocar un funcionamiento incorrecto de los disparadores DD2.1, DD2.2 y un parpadeo constante de los números en los indicadores. El condensador C9 realiza funciones similares en el límite "nF", pero su tarea principal es reducir el nivel de captación en la entrada DD1.3 de los pulsos GTI en el límite "pF" ("puesta a tierra" del puente entre los contactos de los interruptores SB1.2 .3.2 - SBXNUMX). El GTI se monta sobre el elemento DD1.1. El período de sus oscilaciones en el límite de "pF" está determinado por la capacitancia del capacitor C3 y la resistencia de las resistencias en el circuito de retroalimentación R1, R6. En los límites de "nF" y "uF", los condensadores C3 o C1 están conectados al condensador C2 con cadenas de resistencias de alta resistencia para aumentar el período de oscilación. La frecuencia de reloj en el límite de pF, nF y µF es de aproximadamente 2 MHz, 125 y 1,5 kHz. El generador de ciclos es un multivibrador en el elemento DD1.2. Genera pulsos que determinan el tiempo entre ciclos de medición o el tiempo de mantenimiento de las lecturas. Los disparadores DD2.1 y DD2.2 forman un modelador de pulsos de control, que se utiliza para generar un pulso cuya duración es igual a la duración de un período de oscilación del HIP, es decir, el tiempo de carga y descarga del condensador medido. Este método de formación de pulsos de control permite aumentar la precisión al medir la capacitancia de los condensadores con corrientes de fuga altas (un aumento en el tiempo de carga se compensa con una disminución en el tiempo de descarga). La tecla en el elemento DD1.4 se usa para emitir pulsos de generador de reloj de contador DD3 - DD6 por un tiempo igual a la duración del pulso de control. El formador de pulsos de reinicio está ensamblado en un transistor VT3. Desde su circuito colector, un pulso de reinicio ingresa al medidor electrónico antes del inicio de cada nuevo ciclo de medición. La duración del pulso de reinicio se establece mediante la resistencia de ajuste R11 y se elige de manera que el contador electrónico no responda a los primeros 10-12 pulsos de conteo en el límite "pF". En otros límites, la duración de este pulso es mucho más corta que el período de los pulsos del reloj y no afecta el funcionamiento del contador. El contador electrónico contiene cuatro nodos idénticos A1 - A4. Cada nodo consta de un contador decodificador decimal en un chip DD3 (DD4 - DD6) y un indicador fluorescente digital HG1 (HG2 - HG4). Los ánodos indicadores están conectados directamente a las salidas del chip K176IE4. Esto simplifica el circuito del contraindicador; sin embargo, con dicho circuito de conmutación, el voltaje en los ánodos (segmentos luminosos) del indicador no excede el voltaje de suministro del microcircuito (generalmente 9 V). Con tal voltaje, el brillo del brillo de los indicadores (especialmente aquellos que estaban en uso) puede resultar insuficiente, además, el brillo desigual de los indicadores individuales es más pronunciado. Para aumentar e igualar el brillo del brillo de los indicadores luminiscentes, la tensión de alimentación de los microcircuitos del contador-decodificador se sobreestima ligeramente (9,5 ... 9,7 V), lo cual es bastante aceptable. Además, se aplica una pequeña polarización negativa (2,5 ... 2,8 V) en relación con el cable común a los filamentos (cátodos) de los indicadores. En este caso, el voltaje en los ánodos-segmentos de los indicadores en relación con el cátodo cambia de 2,5 ... 2,8 V (el segmento está apagado) a 12,0 ... 12,5 V (el segmento está encendido). Esto aumenta significativamente el brillo del brillo de los segmentos y reduce la diferencia en el brillo del brillo de los indicadores individuales [2]. La fuente de alimentación del dispositivo utiliza un transformador unificado tipo T10-220-50, que se usaba ampliamente en las calculadoras antiguas. En reposo produce una tensión de unos 40 V (pines 3 y 4) y de 1,9 + 1,9 V (pines 5, 7 y 6, 7). Para reducir estos voltajes a los requeridos, se incluye un elemento de extinción reactivo, el condensador C13, en el circuito del devanado primario. Reduce el voltaje en el devanado primario a aproximadamente 100 ... 110 V. Los secundarios también disminuyen en consecuencia. La principal desventaja de este método para reducir el voltaje es un fuerte aumento en la impedancia de salida de la fuente de alimentación. Por lo tanto, para reducir los cambios en el voltaje rectificado, dependiendo de la carga, los diodos zener VD14, VD4 se conectan en paralelo con el capacitor de filtrado C5. Junto con el condensador C13, forman un estabilizador paramétrico. Puede usar otros transformadores de dimensiones adecuadas, incluidos los de fabricación propia, que le permiten obtener voltajes secundarios de 12 ... 18 V a una corriente de al menos 30 mA y 0,75 ... 1,0 V a una corriente de 200 mA. Cuando se utiliza un transformador de este tipo, se deben excluir el condensador C13 y los diodos zener VD4 y VD5. La caída de voltaje en el LED HL1 y el diodo VD6 crea una polarización negativa en los cátodos de las pantallas fluorescentes digitales. El regulador de voltaje está ensamblado en los transistores VT4 y VT5. Las características de su trabajo se describen en detalle en [3]. El diodo VD8 sirve para reducir la tensión de alimentación de los microcircuitos D1 y D2 a la nominal (9,0 V) con el fin de reducir algo el consumo de corriente cuando los microcircuitos funcionan a altas frecuencias. CONSTRUCCIÓN Y DETALLES Los detalles del dispositivo se colocan en dos placas de circuito impreso, superior e inferior, hechas de lámina de fibra de vidrio, unidas por bastidores de metal o plástico de 14 mm de altura. Los postes del lado del transformador y para el montaje del interruptor de potencia tienen una longitud de 29 y 20 mm, respectivamente. Todos ellos son con rosca interior MZ. Su diámetro exterior no supera los 8 mm. En el tablero superior, cuya ubicación de las pistas impresas se muestra en la Fig. 5, a, hay microcircuitos K176IE4, indicadores digitales IV-3, dos pinzas de cocodrilo de tamaño pequeño para conectar los condensadores medidos y elementos de protección de entrada (Fig. 5, b). Puede usar indicadores IV-3A, solo debe tener en cuenta que tienen una numeración diferente de conclusiones.
(haga clic para agrandar) En la placa inferior (Fig. 6) se encuentran el resto de piezas, incluidos los elementos de la fuente de alimentación. Los botones P2K con fijación dependiente se utilizan como interruptores para los límites de medición. Otros tipos de interruptores funcionarán, pero luego deberá realizar cambios en la placa de circuito impreso. Cuando se utiliza un interruptor ZP2N de tamaño pequeño o un interruptor deslizante, similar en el esquema de conmutación, el punto común de los contactos SB2.2 y SB3.2, conectado al contacto normalmente cerrado SB1.2, se conecta directamente al terminal 13 DD1.3. Con este esquema de conmutación de límite, se excluye el condensador C9.
Al realizar cambios en el diseño del dispositivo, se debe tener en cuenta que en el límite "pF", los pulsos del generador de reloj con una frecuencia de 2 MHz penetran a través de las capacidades de montaje hasta la entrada del dispositivo y pueden reducir la precisión de medir pequeñas capacitancias. Por lo tanto, los conductores de los circuitos de entrada deben ser lo más cortos posible y estar ubicados lejos de los circuitos de salida del generador de reloj. El apantallamiento de los circuitos de entrada también es útil. La pantalla está realizada en forma de un cuadrado de chapa estañada de dimensiones 25x25 mm, pegada con cinta aislante y soldada rígidamente a la barra portadora del interruptor P2K conectada a un hilo común de forma que quede por encima del chip DD1 y proteja el circuitos de entrada ubicados en la placa superior. La conexión del terminal 13 del elemento DD1.3 con un interruptor se realiza mejor con un cable de montaje delgado colocado sobre la pantalla. Las resistencias fijas son del tipo adecuado MLT-0,125 o MLT-0,25. Las resistencias de ajuste R1, R3 y R5 son multivueltas, tipo SP5-2, SP5-3 o SPZ-39. Resistencia de corte R11: tamaño pequeño, tipo SPZ-38a o SPZ-19a. Condensador C3 - cerámico con TKE negativo y marcado M1500 o en casos extremos M750. Los condensadores C1 y C2 deben ser térmicamente estables, C1 - P100, PZZ, MPO, MZZ - M150, C2 - K73-16, K73-17. El condensador C7 tiene dos vueltas con un paso de 1 mm del conductor: la salida de la resistencia R10, enrollada en un cable aislado que conecta el terminal 13 DD1.3 con el interruptor. Es mejor no cortar la punta restante de la salida, ya que puede ser útil en el ajuste final del dispositivo. El condensador C13 está formado por dos condensadores MBM de 0,25 uF a 500 V conectados en serie. También es adecuado un capacitor K73-16 o K73-17 para un voltaje de al menos 630 V. Cuando use indicadores IV-ZA más económicos, puede instalar un capacitor MBM de 0,1 μF por 1000 V. Con la elección correcta de capacitancia C13, el voltaje en la salida del rectificador no debe ser inferior a 14 V cuando la entrada del dispositivo está cerrada en el límite de "uF". Otros tipos de condensadores recomendados por [4] también funcionarán. Interruptor de encendido del teclado, tipo PT5-1. También es adecuado un interruptor deslizante PD1 o un interruptor de palanca MT1, montado en una placa con orificios para bastidores. El cuerpo del dispositivo está hecho de piezas de plástico de 2...4 mm de espesor según la fig. 7.
Para la parte inferior de la caja, es mejor tomar plástico con un grosor de al menos 3 mm. Esta parte se sujeta con cuatro tornillos MZ "hundidos" al bloque de placas de circuito impreso sujetas con bastidores. Para que las conclusiones de las partes del tablero inferior no descansen contra la parte inferior de la caja, se pegan cuatro arandelas de plástico de 2 mm de altura en su lado interior. La placa que cubre el corte debajo de las teclas del interruptor se pega a la parte inferior de la caja al final, después de que la caja esté completamente ensamblada y la tapa superior esté fijada. Encolado con las paredes laterales, se coloca por delante y se fija a la izquierda por la parte inferior de los "cocodrilos", mientras que el lado derecho se fija con dos tornillos a los montantes. Para abrir las pinzas de cocodrilo, se utilizaron botones cortados de los interruptores de botón KM1 - 1 o KM2 - 1. Los botones se pueden hacer con dos remaches con un diámetro de 4 ... 5 mm. Se montan en la parte superior en casquillos guía de 7...9 mm de altura con rosca exterior M8 y ligeramente abocardados para que no se caigan. Los bujes se fijan en la tapa superior con tuercas. La ventana del indicador en la parte superior de la caja está cubierta con vidrio orgánico verde para reducir el deslumbramiento de las bombillas de vidrio del indicador. Las inscripciones necesarias cerca de los controles pueden escribirse en un buen papel, o mejor imprimirse en una impresora y pegarse al cuerpo con pegamento Moment o PVA. Para evitar que las inscripciones se borren y no se contaminen, el papel debe laminarse previamente por el anverso o cubrirse con una fina capa de barniz transparente. INSTALACIÓN Después de grabar y lavar las placas de circuito impreso de los restos de barniz protector o pintura, las pistas impresas deben limpiarse ligeramente con papel de lija fino, limpiarse con una servilleta empapada en alcohol y aplicar barniz de alcohol y colofonia (fundente). Cuando el barniz esté seco, puede continuar con la instalación. Es mejor comenzar con el transformador de la fuente de alimentación, luego instalar todas las partes del rectificador y el estabilizador. Las cajas de los capacitores C13 y la resistencia R17 están completamente aisladas con la ayuda de "cambric" y cinta aislante, montadas en un solo conjunto y fijadas en el tablero con puentes J14 y J15. Los extremos del cable de alimentación, los extremos alargados del condensador C13 y el transformador se sueldan a las conexiones del interruptor, después de lo cual el interruptor SA1 se fija en la placa. Según las conclusiones de SA1, en la ruptura del cable de alimentación, puede soldar un pequeño fusible de 0,1 A. Todos los bastidores que rodean el condensador C13 deben ser de plástico, los bastidores de metal deben estar aislados. Todas las áreas descubiertas de los terminales del capacitor C13 y la resistencia R17 deben rellenarse preferiblemente con adhesivo termofusible u otro compuesto aislante. Un aislamiento tan completo de los circuitos de la red y la ausencia de conductores impresos conectados a la red permitirán en el futuro realizar mediciones, ajustes y ajustes del medidor de capacitancia con bastante seguridad. Después de completar la instalación de la fuente de alimentación, debe verificarla. Para hacer esto, se conecta temporalmente un equivalente de carga a la salida del estabilizador de +9,6 V, una resistencia MLT-1 con una resistencia de 470 ... 510 ohmios, y se verifica el voltaje de salida. Si es necesario, el voltaje de salida del estabilizador se puede ajustar seleccionando el diodo Zener VD7. Esta verificación preliminar del estabilizador reduce la probabilidad de dañar el dispositivo cuando lo enciende por primera vez. Una vez finalizada la comprobación de la fuente de alimentación, se desolda temporalmente el cable de alimentación para que no interfiera, y se montan el resto de piezas, prestando especial atención a los puentes. Hay 37 en total, incluidos puentes flexibles entre las tablas superior e inferior. Los puentes J1, J9, J10, J24 - J30 se montan antes de instalar los elementos de radio. Los puentes J11 - J23 aseguran las partes correspondientes y se instalan durante la instalación. Los puentes J2 - J5 se instalan después de montar los interruptores SB1 ... SB3 y el chip DD1. Por último, una vez completada la instalación de todos los elementos en ambas placas, en la placa superior se sueldan puentes de conexión flexibles entre las placas de unos 25 mm de largo. Los tableros se unen con bastidores, los extremos libres de los puentes se sueldan al tablero inferior. Al momento de configurar el dispositivo, el puente R9 - VD1 se puede alargar para que sea conveniente abrir las placas. Pero antes del ajuste final, debe acortarse al mínimo. Los extremos traseros de las pinzas de cocodrilo, y especialmente los pines de los interruptores SB1 - SB3, deben estañarse cuidadosamente antes de instalarlos en el tablero. Los elementos C9 y R14 se instalan después de montar los interruptores SB1 - SB3 y acortar los terminales superiores a 1,5 mm. Los componentes montados no deben elevarse por encima de la placa más de 12 mm. Después de completar la instalación, los terminales inferiores de todas las partes de los tableros se acortan a 1,5 mm (se pueden recortar ligeramente con una lima con muescas finas). Los lugares de las raciones deben tratarse con un cepillo humedecido con alcohol para eliminar la suciedad, y luego aplicar nuevamente barniz de colofonia de alcohol puro. COMPROBACIÓN Y AJUSTE Después de verificar que la instalación del dispositivo cumpla con el diagrama del circuito, debe asegurarse de que los cortocircuitos estén excluidos en los circuitos de alimentación. Ahora puede encender y verificar el voltaje en C14, los voltajes de salida del estabilizador +9,6 V y +9,0 V, así como el voltaje de brillo (0,75 ... 0,8 V). Si todo es normal y los indicadores están encendidos, debe asegurarse de que los componentes individuales del medidor de capacitancia funcionen correctamente. La salida GTI (pin 10 DD1.1) debe tener pulsos rectangulares con una frecuencia de 1,8 ... 2,0 MHz con el botón "pF" presionado, 120 ... 130 kHz - "nF", 1,4 ... 1,6 kHz - "uF". Esto se puede verificar usando un osciloscopio con un barrido calibrado o un contador de frecuencia. Luego, se conecta un capacitor con una capacidad de 82 ... 100 pF a la entrada del dispositivo, se presiona el botón "pF" y se verifica el funcionamiento del multivibrador GUI en el elemento DD1.3 y los transistores VT1, VT2 . A la salida del multivibrador (pin 11 DD1.3) debe haber pulsos rectangulares con un período de aproximadamente 100 veces el período de los pulsos del reloj. Del mismo modo, el funcionamiento de este multivibrador se comprueba dentro de los límites de "nF" y "μF". Para hacer esto, se conectan condensadores con una capacidad de 100 nF y 100 μF a la entrada del dispositivo. Después de eso, están convencidos del funcionamiento del generador de ciclos de medición ensamblado en el elemento DD1.2. La salida de este generador debe tener pulsos con un período de 0,8 ... 1,0 s. Con la misma frecuencia (dentro de los límites de "pF" y "nF" cuando se conectan las capacitancias correspondientes), el nodo de los elementos DD2.1 y DD2.2 genera un pulso de control, que se puede verificar en la entrada 6 del Elemento DD1.4 utilizando un osciloscopio o una sonda lógica. En el pin 4 del elemento DD1.4, debe aparecer una ráfaga de pulsos en el momento del pulso de control. En el límite "µF", el período de los pulsos de control puede alcanzar varias decenas de segundos. De la misma manera, con un osciloscopio en modo de espera, o mejor con una sonda lógica, puede verificar la generación de un pulso de reinicio en el colector del transistor VT3. Para comprobar el funcionamiento del contador con indicadores, es conveniente utilizar un pulsador lógico [5]. Los signos externos del correcto funcionamiento del medidor de capacitancia son los siguientes: si el capacitor no está conectado a la entrada, se muestran lecturas cero estables en el límite de "nF" y "μF"; en el límite "pF", con un ligero toque de los terminales de entrada con la mano, se muestran lecturas de varias decenas de picofaradios. CONFIGURACIÓN DEL INSTRUMENTO Para configurar el dispositivo, necesitará un conjunto de condensadores con una precisión de al menos 0,5 ... 1,0% u otro medidor de capacitancia con una precisión no menor. Primero, el ancho del pulso de reinicio se ajusta para obtener lecturas cero del dispositivo en el límite "pF" con terminales de entrada libres (compensación de capacitancia de los circuitos de entrada). Para hacer esto, gire la resistencia sintonizada R11 a una de las posiciones extremas hasta que se indiquen varios picofaradios. Luego gire lentamente en la dirección opuesta hasta que aparezcan lecturas cero. Luego, se conecta un capacitor con una capacidad de aproximadamente 2000 pF a la entrada del dispositivo y se establecen las lecturas correctas utilizando la resistencia de ajuste R1. A continuación, debe verificar la exactitud de la medición de pequeñas capacitancias (1 ... 3 pF) y, si es necesario, ajustar las lecturas cero nuevamente. Luego, la linealidad de las lecturas del dispositivo se verifica cuando se le conectan capacitores con una capacidad de 10 a 100 pF. Por lo general, cuando no hay una cadena C7R10, las lecturas del dispositivo al medir tales capacidades se sobrestiman en 1 ... 2 pF. La inclusión de la cadena le permite eliminar parcialmente la no linealidad de las lecturas del instrumento en el rango especificado. Si las lecturas son demasiado altas, debe aumentar la capacidad del condensador C7 enrollando las vueltas del cable de salida R10 en el puente desde la salida 13 DD1.3 hasta el interruptor SB1.2 con pinzas. Si las lecturas son demasiado bajas, debe rebobinar un poco el cable. En general, las clasificaciones de la cadena C7R10 dependen de la frecuencia de los pulsos de reloj en el límite "pF". Con un aumento en la frecuencia GTI a 2,5 ... 2,8 MHz, una cadena con clasificaciones R10 - 2 MΩ, C7 - 1,5 pF puede resultar óptima. En otros límites, la no linealidad de las lecturas es insignificante y no se requiere corrección. Establecer los límites "nF" y "uF" se reduce a conectar condensadores con una capacidad de alrededor de 2000 nF (2 uF) y 2000 uF y ajustar correspondientemente las lecturas del medidor usando las resistencias de ajuste R3 y R5. Durante el funcionamiento del dispositivo, no es necesario ajustar las resistencias R1, R3 y R5, por lo que no puede perforar la carcasa para ajustarlas. Cuando se usan botones de metal hechos en casa (sin resortes de retorno) para abrir los "cocodrilos" después de colocar la cubierta superior, es necesario corregir las lecturas cero del contador, por lo que se proporciona un orificio para ajustar la resistencia R11. La modernización Para alimentar el dispositivo, puede usar dos elementos 316 con un convertidor de voltaje de acuerdo con el circuito de la fig. 8.
Este convertidor de voltaje con estabilización de ancho de pulso [6], cuando se fabrica y configura correctamente, funciona bien en el rango de voltaje de suministro de 2,0 a 3,2 V, manteniendo un voltaje de +9,6 V (18 mA) y un voltaje de pulso para calentar en el (valor efectivo 0,75 ... 0,8 V, corriente 160 ... 180 mA) con suficiente precisión. Sin embargo, cuando se repite, pueden surgir problemas de sintonización debido a la complejidad de fabricar un transformador de pulsos con parámetros especificados con precisión y seleccionar transistores. Para aumentar el rango de voltajes de suministro y reducir la criticidad de la configuración, es mejor usar un estabilizador adicional (VT3, VT4 - en la Fig. 8). En este caso, el voltaje en la salida del convertidor debe aumentarse a +11,5 ... 12 V. El voltaje de salida depende del voltaje de estabilización del diodo zener VD1. La tensión de alimentación del convertidor sirve simultáneamente para crear una polarización negativa en los circuitos de calefacción. El diagrama de circuito del convertidor difiere del circuito del prototipo [6] principalmente solo en las clasificaciones y tipos de elementos. El transistor VT1 KT203B con una relación de transferencia de corriente de 30 a 60 se puede reemplazar por KT361 con cualquier índice de letras. El transistor VT2 con una relación de transferencia actual de 25 ... 80 es mejor para tomar la serie KT630A, pero también puede usar KT815, KT608 con cualquier índice de letras. El transformador T1 está enrollado en un anillo de ferrita K16x10x4,5 M1000NM. Los bordes afilados del anillo se desafilan ligeramente con una barra de esmeril, luego se enrolla una cinta o película aislante estrecha en dos capas. Los devanados están espaciados uniformemente alrededor de la circunferencia del anillo. El devanado W1 contiene 55 vueltas de cable PELSHO 0,22 ... 0,27, W2 - 19 vueltas de PELSHO 0,1 ... 0,22, W3 - 6 vueltas de PELSHO o PELSHO 0,27 ... 0,41. Puede usar núcleos de ferrita con una permeabilidad magnética más alta o con otros tamaños, incluidos los en forma de W, pero luego deberá volver a calcular el número de vueltas. Al ensamblar, es necesario prestar atención a la conexión correcta de los terminales de los devanados W1 y W2. Si, cuando se enciende la alimentación, el voltaje de salida está ausente o por debajo de 11,5 V, debe seleccionar el modo con una resistencia de corte R2. Si esto no ayuda, debe cortocircuitar la resistencia R3 (sirve para eliminar la autoexcitación a altas frecuencias cuando se usan algunos tipos de transistores) y nuevamente intente seleccionar el modo con la resistencia R2. El convertidor se puede considerar sintonizado si, cuando la tensión de alimentación cambia de 3,2 a 2,0 V, con una carga nominal (750 y 5 ohmios en las salidas + 12 y 0,75 V, respectivamente), la tensión en la salida de +12 V no cambia. cae por debajo de 10,5 .2 V, de lo contrario, debe elegir un tipo diferente de transistor VT3,2 o la cantidad de vueltas del transformador de pulso. La corriente de suministro del convertidor con una disminución en el voltaje de suministro de 2,0 a 120 V aumenta, estando en el rango de 155 ... 30 mA, el período de repetición del pulso varía dentro de 60 ... XNUMX μs. El nodo en el transistor VT5 sirve para controlar la descarga de la batería. Cuando el voltaje en la salida del estabilizador disminuye en 70 ... 100 mV en relación con el valor nominal, VT5 se abre y los segmentos decimales se iluminan en todos los indicadores digitales. Con tal disminución en el voltaje de suministro, el error adicional no excede el 1%. El umbral para el indicador de descarga de la batería lo establece la resistencia R7. Las dimensiones del convertidor junto con el compartimento de la batería no superan las dimensiones de la fuente de alimentación de red, solo es necesario prever una tapa fácilmente extraíble para acceder al compartimento con 316 elementos. Quizás el inconveniente más importante de este dispositivo es el aumento del error de temperatura en el límite "pF", que llega hasta el 0,25 % por 1 °C. En otros límites, se compensa fácilmente mediante la selección de los condensadores C1 y C2 con el TKE adecuado. En el límite "pF", la frecuencia GTI (alrededor de 2 MHz) está cerca del límite, es necesario usar un circuito de temporización con un valor RC pequeño. En este caso, según el autor, se amplifica la influencia de la inestabilidad de la capacitancia de entrada y la dependencia de la temperatura de la resistencia de salida de los transistores CMOS del elemento DD1.1 del microcircuito K561TL1. Para reducir este efecto, puede intentar usar una cadena en paralelo o en serie de una resistencia convencional y un termistor TCR negativo como resistencia R6. La relación de resistencia de estas resistencias depende del valor TCR específico. Para mejorar la precisión de la medición de algunas capacitancias, es tentador usar un contador divisor adicional por 10, configurándolo en la salida de la GUI con un punto decimal antes del dígito menos significativo. En este caso, debe tenerse en cuenta que el ruido de impulso significativo del GTI en la entrada del dispositivo en el límite "pF", debido al fenómeno de sincronización, no dará el resultado deseado sin el uso de medidas especiales. El nivel de estos ruidos se puede medir fácilmente conectando un osciloscopio con un divisor 1/10 que tenga una impedancia de entrada de al menos 10 MΩ a la entrada del instrumento. Literatura
Autor: V.Andreev
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