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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Accesorio al multímetro para medir la capacitancia de los condensadores.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición El funcionamiento del accesorio (Fig. 1) se basa en un principio bien conocido: primero, el capacitor Cx se carga a un voltaje estable U, luego se descarga a través de un medidor de corriente. Si dichos ciclos de carga y descarga se realizan a una frecuencia E, la corriente promedio I a través del medidor será I = UFCX. Es conveniente utilizar las siguientes dimensiones en esta fórmula: microamperios, voltios, hercios, microfaradios.
El prefijo descrito tiene cinco límites de medición: 2000 y 20000 pF, 0,2, 2 y 20 microfaradios. El medidor de corriente es el multímetro M-832, que funciona en el modo de un milivoltímetro de CC con un límite de 200 mV, complementado con derivaciones instaladas en el accesorio. Las frecuencias de recarga del capacitor probado se eligen para que sean de 5 kHz en el primer límite de medición, 500 Hz en los dos siguientes y 50 Hz en el último. A un voltaje al que se carga el capacitor, igual a 3 V, la corriente a través del medidor, correspondiente a la capacidad máxima medible y calculada de acuerdo con la fórmula anterior, es de 30 μA en los dos primeros límites, 300 μA en los dos siguientes. y 3 mA en el último. El prefijo (Fig. 2) está conectado a tres enchufes del multímetro: a sus entradas "VΩmA" y "COM" (Común), así como al enchufe "E PNP" para conectar el emisor del transistor pn-p al medir los parámetros del transistor.
El generador que determina la frecuencia de recarga del capacitor probado se ensambla en un elemento inversor, el disparador Schmitt DD1.1, y el interruptor que conecta alternativamente el capacitor Cx al más de la fuente de alimentación y al medidor de corriente, en el CMOS interruptores del microcircuito DD2. Para reducir la resistencia de las claves públicas, ambos canales del microcircuito están conectados en paralelo. En un nivel bajo en la entrada 1 del microcircuito, sus conclusiones 13 y 3 están conectadas a las salidas XO e Y0, respectivamente, el capacitor probado Cx se carga a un voltaje de 3 V. Cuando llega un pulso de polaridad positiva a esta entrada, estas conclusiones están conectadas a las salidas X1 e Y1, el capacitor Cx se descarga a través de una de las derivaciones R6 - R9. Para alimentar el decodificador, se utilizó un estabilizador de multímetro interno con un voltaje de aproximadamente 3 V. Se retiró de sus enchufes "E PNP" y "COM". Sin embargo, las claves del chip K2KP561 utilizado como DD1 a una tensión de alimentación de 3 V pasan bien las señales solo con niveles "digitales", es decir, cerca de la tensión de alimentación y el cable común. Con un voltaje de conmutación que cambia suavemente cerca de la mitad del voltaje de suministro, la resistencia de los transistores de conmutación aumenta rápidamente y el capacitor Cx no tiene tiempo para recargarse. Para aumentar el voltaje de suministro, se introdujo un convertidor en el decodificador en el chip DA1 y los capacitores C1 - C4, que genera un voltaje de -3 V en relación con el cable común. El funcionamiento de dicho convertidor se describe en el artículo del autor "Convertidores de voltaje en capacitores conmutados", publicado en "Radio", 2001, No. 12, p. 44, 45. El voltaje de salida del convertidor se suma al voltaje de salida del estabilizador del multímetro y se usa para alimentar los microcircuitos DD1 y DD2. Las resistencias R1 - R3, conmutadas por la sección del interruptor SA1.1, junto con el condensador C5 determinan la frecuencia del generador. La capacitancia de salida de las teclas, la capacitancia de montaje del circuito conectado en paralelo con el capacitor que se está probando, la capacitancia de entrada del multímetro aumentan la lectura del medidor en aproximadamente 40 pF. Para excluir tal cambio en las lecturas, se introducen las resistencias R4 y R5, al seleccionar cuál puede compensar el error en las lecturas. El prefijo se ensambla en una placa de circuito impreso (Fig. 3) de lámina de fibra de vidrio de un solo lado de 1 mm de espesor.
Resistencias MLT, S2-23, KIM (R5), condensadores K50-16 (C3, C4), K50-35 analógico importado (C1), KM-6 (C2), K73-9 para un voltaje de 100 V (C5) fueron usados. Puede utilizar cualquier otra resistencia y condensador de tamaño adecuado, pero el condensador C5 debe ser de película metálica (serie K73) o papel; la instalación de condensadores cerámicos es inaceptable debido a su estabilidad a baja temperatura. Interruptor SA1 - PR2-5P2N, PG2-2-6P2N, PG2-9-6P2N, P2G-3-5P2N, P2G-3-6P2N, PGZ-5P2N o cualquier otro interruptor de pequeño tamaño para el número de posiciones y direcciones requeridas. Los chips de la serie K561 son intercambiables con la serie KR1561 similar, y el chip KR1168EP1 se puede reemplazar con su análogo importado ICL7660 o ICL7660A. Para simplificar la conexión del decodificador a los enchufes del multímetro, se fijan dos clavijas divididas con un diámetro de 4 mm en la placa con tuercas de los enchufes (circuitos "VΩmA" y "COM") y una clavija de latón con un El diámetro de 0,8 mm está soldado (circuito "E PNP"). El interruptor está montado sobre un soporte de latón de 1 mm de espesor. El soporte se fija en la placa con una tuerca con pasador COM y un tornillo M2,5 con tuerca, para lo cual se proporciona un orificio correspondiente en la placa. Para conectar el condensador bajo prueba, se sueldan dos enchufes a la placa desde el conector 2PM para pines con un diámetro de 1 mm. Estos pines con pinzas de cocodrilo soldadas perpendicularmente se pueden insertar en ellos, lo que le permitirá conectar condensadores medidos de varios tamaños. El tablero está cubierto con una carcasa soldada de lámina de fibra de vidrio y se fija al tablero en las esquinas mediante soldadura. La lámina de la carcasa está conectada a un cable común y actúa como una pantalla. Al fabricar una placa para el funcionamiento de un decodificador con un multímetro de otro tipo, se debe aclarar la ubicación de los pines de contacto. Para facilitar la sintonización, hay dos asientos en el tablero para cada resistencia de selección. Las resistencias de derivación de resistencia relativamente baja R6 - R9 se componen de dos conectados en paralelo, y las derivaciones de alta resistencia R1 - R5 se componen de dos conectados en serie. Configure el archivo adjunto en el siguiente orden. Primero, todos los elementos se instalan en el tablero, excepto las resistencias y el soporte con el interruptor. En los agujeros del tablero, marcados en la Fig. 3 con las inscripciones "a SA1.1" y "a SA1.2", y a la izquierda (según la Fig. 3) la salida de la resistencia R3 y la parte inferior R9 (cable común) están soldadas a lo largo de una pieza de cobre duro alambre de unos 40 mm de largo. Entre el terminal 5 DD2 y un cable común (al par correspondiente de segmentos de cable), se suelda una resistencia con un valor nominal de 680 ohmios y una tolerancia de al menos ± 10%. Se incluye un condensador con una capacidad de 1 ... 2 microfaradios en los enchufes X1, X1,5, y entre los terminales 9 y 10 del microcircuito DD1 (también a los segmentos correspondientes), se suelda una resistencia constante con una resistencia de 1,5 MΩ serie con una variable de 470 kΩ. Para este paso de sintonización, la precisión de la capacitancia del capacitor no es importante. Coloque el interruptor del multímetro en la posición "200 mV" e inserte el accesorio con los pines en los enchufes correspondientes del multímetro. Mida el voltaje en los pines 14 y 7 del chip DD1 con cualquier voltímetro en relación con el cable común (COM); debe ser +3 y -3 V, respectivamente. Están convencidos de la presencia de generación con una frecuencia del orden de 50 Hz utilizando un osciloscopio conectado en paralelo con Cx, o, en su defecto, conectando allí cualquier piezoemisor. Las lecturas del multímetro deben corresponder aproximadamente a la capacitancia del capacitor, pero pueden variar aleatoriamente dentro de ciertos límites. Al girar suavemente el eje de la resistencia variable, se logra la máxima estabilidad de las lecturas del multímetro (se permiten fluctuaciones de lectura dentro del 0,5% del valor medido). En este caso, la frecuencia del generador debe ser igual a 50 Hz; es recomendable verificarlo con un osciloscopio o frecuencímetro. Las ondas de voltaje de entrada con esta frecuencia (y múltiplos de ella) están bien suprimidas por el convertidor de analógico a digital del multímetro, y cuando se desvían de él, se manifiestan en el cambio caótico en las lecturas mencionado anteriormente. Se mide la resistencia total de las resistencias constante y variable y se selecciona una constante de la misma resistencia. Si esto es difícil de hacer, puede tomar una resistencia de una resistencia ligeramente menor y encender la variable en serie con ella. Repita el ajuste para que no haya cambios en las lecturas y mida la resistencia solo de la resistencia variable. Reemplace la variable con una constante de la misma resistencia; aquí no se requiere una alta precisión. Al reemplazar el capacitor Cx con una capacitancia conocida con precisión de 1,5 ... 1,9 uF, obtienen las lecturas correspondientes en la pantalla del multímetro al seleccionar la resistencia R8. Para mayor comodidad, puede tomar una resistencia de una resistencia ligeramente mayor y conectar una variable de 22 kΩ en paralelo con ella. Al medir la resistencia de la parte de entrada de la resistencia variable, seleccione la constante apropiada. Además, sin cambiar la frecuencia del generador y utilizando un condensador de capacidad conocida de aproximadamente 10 microfaradios, la resistencia R9 se selecciona de manera similar. Habiendo soldado la resistencia R8 seleccionada e incluido un condensador de referencia con una capacidad de 0,15 ... 0,19 μF en los zócalos, se selecciona la resistencia R2. En este caso, la frecuencia del generador debe ser de unos 500 Hz. Habiendo retenido tal frecuencia del generador y un capacitor de referencia, se selecciona una resistencia R7. Debe tenerse en cuenta que las lecturas del decodificador se sobreestimarán en aproximadamente 40 pF, por lo tanto, digamos que el capacitor de referencia de 0,015 uF debe corresponder a lecturas de 1504. Elimine el cambio en las lecturas seleccionando la resistencia R5. A continuación, seleccione una resistencia R6 de la misma resistencia que R7. Después de insertar un condensador de referencia con una capacidad de 1500 ... 1900 pF en los enchufes, seleccionan la resistencia R3 y, para eliminar el cambio en las lecturas, la resistencia R4. Si hay un medidor de frecuencia digital, primero puede establecer las frecuencias del generador en 50, 500, 5000 Hz seleccionando las resistencias R1, R2 y R3, respectivamente, y luego seleccione las resistencias R6 - R9 usando los condensadores de referencia de la capacitancia anterior. Las resistencias seleccionadas se sueldan en la placa, el interruptor se instala en el soporte y sus salidas se conectan a la placa. Con una selección cuidadosa de las resistencias, la precisión de la medición en los primeros cuatro límites no será inferior al 2%, en el límite de 20 μF, la linealidad permanece hasta 10 μF, y con una capacitancia de 20 μF, las lecturas se subestimarán por alrededor del 8%. En ausencia de un microcircuito KR1168EP1 o ICL7660, se aconseja alimentar el circuito de -3 V del decodificador desde la batería del multímetro a través de un estabilizador de tensión de -6 V, que puede utilizarse como microcircuito KR1168EN6 o 79L06 con cualquier prefijos y sufijos (Fig. 4). Para hacer esto, instale un enchufe de tamaño pequeño en la caja del multímetro, conectándolo al terminal negativo de la batería. La salida "Entrada" del chip DA2 debe contar con un conductor flexible con un enchufe, que se incluye en el zócalo adicional del multímetro.
El prefijo se puede utilizar como generador de pulsos con frecuencias de 50, 500 y 5000 Hz y una amplitud de 3 V, quitándolos de los terminales destinados a conectar el condensador probado. Debe recordarse que la resistencia de salida de dicho generador no es menor que la resistencia de la resistencia R1.2 - R6 incluida en la sección SA9. Si se eliminan los pulsos de los pines 4 y 7 de DD1, su amplitud será de 6 V y la resistencia de salida disminuirá. Autor: S. Biryukov
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