Цифровой измеритель емкости.

Подробности

Категория: Измерения

    Измеритель позволяет измерять емкости от 0 до 20 мкФ в пяти поддиапазонах. Принцип работы схемы прост: величина емкости при помощи моностабильного двухполюсного переключателя и интегральной микросхемы преобразуется в соответствующую ей величину постоянного напряжения. Измеряемая емкость Сх, а также один из подстроечных резисторов R7–R11 определяют постоянную временную схемы двухполюсного моностабильного ключа IC2 (таймер 555 в версии CMOS). Освобождающиеся импульсы снимаются с выхода шины ВР микросхемы IC1 (21-ый вывод) и поддаются формированию в схеме с транзисторами Т1 и Т2. Выходные импульсы двухполюсного ключа частотой, равной импульсу ВР, и длительностью, прямо пропорциональной измеряемой емкости, поданные в цепи R6, С3, Р1, дают выходное напряжение, которое подводится затем на вход микросхемы ICL7106, и в ней преобразуются в цифровую величину. Формирующая схема и моностабильный двухполюсный ключ питаются высокостабильным напряжением, доступным между выходами +9 В и СОМ (32-ой вывод IC1). Возможно получение точности измерения порядка 10% (используя резисторы R7– R11). При желании получить более высокую точность измерения следует использовать резисторы с допуском ±0,5%.

Рис. 1. Схема электрическая принципиальная
   Перед началом монтажа необходимо проверить печатную плату на предмет наличия микрозамыканий, лучше всего при помощи омметра.
   В первую очередь впаиваются скобы из посеребренной или медной проволоки, резисторы, конденсаторы, интегральные схемы и индикатор. При пайке интегральных схем следует соблюдать осторожность, так как они чувствительны к электростатическим зарядам.

Рис. 2. Монтажная плата
   После вложения в монтажное отверстие переключателя ISOSTAT нужно проверить, правильно ли включаются все сегменты. Точки dp1, dp2, dp3 подключаются к контактным ножкам переключателя согласно рисунку. Непосредственно на переключатель следует впаять резисторы R19, R20, R21, а их общий выход соединить с 211ым выводом микросхемы US1.

Рис. 3. Печатная плата
   Включение измерителя необходимо произвести следующим образом. Подключить цифровой вольтметр между 322ым и 366ым выводами микросхемы ICL7106 и потенциометром Р3 установить напряжение 100 мВ. Затем на вход измерителя подключить конденсатор известной емкости, лучше как можно ближе к верхней границе диапазона (например, для диапазона 2 нФ конденсатор 1,8 нФ).
   Монтажным потенциометром Р1 установить на индикаторе величину, соответствующую измеряемой емкости. Эта регулировка выполняется только один раз на одном из поддиапазонов во время наладки измерителя. Потенциометром Р2 измеритель устанавливается на «0» после каждого изменения диапазона измерений.

Внимание! На печатной плате впаять скобу между точками 2 и 3 (при первой ножке индикатора)