Настоящее строить построено на основе агрегата, раньше описанного в своем дневнике [1]. В отличие от большинства таковых агрегатов оно увлекательно тем, что проверка исправности и емкости конденсаторов допустима и кроме их демонтажа из зарплаты. В эксплуатации предлагаемый измеритель безмерно комфортабельный и имеет достаточную четкость.

Тот, кто учится починком бытовой или индустриальной радиоаппаратуры, знает, что исправность конденсаторов комфортно проверять помимо их демонтажа. Однако многие измерители емкости конденсаторов таковой вероятности не предоставляют. Справедливость, одна аналогичная структура жрать описана в [2]. Она имеет ограниченный диапазон измерения, нелинейную шкалу со противным отсчетом, что снижает четкость. При проектировании же новоиспеченного измерителя решалась теорема формирования агрегата со раздольным диапазоном, линейной шкалой и близким отсчетом, чтобы можно жрать употреблять им, как лабораторным. Кроме данного, агрегат должен дух диагностическим, т. е. восприимчивым проверять и конденсаторы, зашунтированные р-n переходами полупроводниковых агрегатов и противоборствами резисторов.

Принцип работки агрегата такой. На въезд дифференциатора, в котором проверяемый конденсатор используется в качестве дифференцирующего, посунуться напряжение треугольной модели. При сем на его выезде удается меандр со амплитудой, пропорциональной емкости данного конденсатора. След детектор выделяет амплитудное значение меандра и выдает ровное напряжение на измерительную луковицу.

Амплитуда измерительного напряжения на щупах агрегата почти 50 мВ, что немного для открывания р-n переходов полупроводниковых агрегатов, оттого они не оказывают кровного шунтирующего функционирования.

Агрегат имеет два переключателя. Переключатель краев “Шкала” со пятью расположениями: 10 мкФ, 1 мкФ, 0,1 мкФ, 0,01 мкФ, 1000 пФ. Переключателем “Множитель” (Х1000, Х100, Х10, Х1) обменивается частота измерения. Таковым видом, агрегат имеет восемь поддиапазонов измерения емкости от 10000 мкФ до 1000 пФ, что фактически довольно в большинстве казусов.

Генератор треугольных сомнений сложен на ОУ микросхемы DA1.1, DA1.2, DA1.4 (рис. 1). Один из них, DA1.1, трудиться в распорядке компаратора и создает толчок прямоугольной конфигурации, который поступает на въезд интегратора DA1.2. Интегратор преобразует прямоугольные сомнения в треугольные. Частота генератора определяется ингредиентами R4, Со1—Со4. В цепочки противной последовательности генератора стоит инвертор на ОУ DA1.4, который обеспечивает автоколебательный распорядок. Переключателем SA1 можно ставить одну из частот измерения (множитель): 1 Гц (Х1000), 10 Гц(х100), 100 Гц(х10), 1 кГц(х1).

ОУ DA2.1 — повторитель напряжения, на его выезде донос треугольной конфигурации амплитудой около 50 мВ, который и используется для рождения измерительного тока сквозь проверяемый конденсатор Сх.

Так как емкость конденсатора измеряется в зарплате, на нем может пребывать остаточное напряжение, оттого для исключения повреждения измерителя параллельно его щупам подключены два встречно-параллельных диода моста VD1.

ОУ DA2.2 действует как дифференциатор и выполняет роль преобразователя ток — напряжение. Его воскресное напряжение: Uвопль=(R12…R16)•Iвх=(R12…R16)Cх•dU/dt. Например, при измерении емкости 100 мкФ на частоте 100 Гц удается: Iвх=Сх•dU/dt=100•100 мВ/5 мс=2мА, Uскулеж= R16•Iвх=1 кОм•мА=2 В.

Ингредиенты R11, Со5—Со9 обязательны для устойчивой деятельности дифференциатора. Конденсаторы устраняют колебательные процессы на фронтах меандра, которые мастерить непозволительным точное измерение его амплитуды. В счете на выезде DA2.2 удается меандр со плавными фронтами и амплитудой, пропорциональной измеряемой емкости. Резистор R11 также ограничивает входной ток при замкнутых щупах или при пробитом конденсаторе. Для входной цепочки измерителя должно выполняться неравенство: (3…5)СхR11<1/(2f).

Если сие неравенство не выполнено, то за половинку срока ток Iвх не доносится определить значения, а меандр — должной амплитуды, и возникает погрешность в измерении. Например, в измерителе, описанном в [1], при измерении емкости 1000 мкФ на частоте 1 Гц непрерываемая времени определяется как Cх•R25=1000 мкФ•910 Ом=0,91 со. Половинка же срока сомнений Т/2 составляет едва 0,5 со, оттого на доставленной шкале измерения очутимся видно нелинейными.

Синхронный детектор заключается из ключа на полевом транзисторе VT1, узелка правления ключом на ОУ DA1.3 и диск конденсатора Со10. ОУ DA1.2 выдает управляющий признак на ключ VT1 в время похвальной радиоволны меандра, когда его амплитуда установлена. Конденсатор Со10 запоминает стабильное напряжение, выделенное детектором.

Со конденсатора Со10 напряжение, несущее справку о мере емкости Сх, спустя повторитель DA2.3 посунуться на микроамперметр РА1. Конденсаторы Со11, Со12 — сглаживающие. Со движка переменного резистора калибровки R22 фотографирует напряжение на цифровой вольтметр со краем измерения 2 В.

Источник пропитания (рис. 2) выдает двухполярные напряжения ±9 В. Опорные напряжения образуют термостабильные стабилитроны VD5, VD6. Резисторами R25, R26 ставят неизбежную меру праздничного напряжения. Конструктивно источник продовольствия совместен со измерительной деталью агрегата на общественной монтажной зарплате.

В агрегате использованы переменные резисторы сорта СПЗ-22 (R21, R22, R25, R26). Несменяемые резисторы R12—R16 — сорта Со2-36 или Со2-14 со позволительным отклонением ±1 %. Противодействие R16 получено собранием последовательно нескольких подобранных резисторов. Противоборства резисторов R12—R16 можно использовать и иных сортов, но их надо подвернуть со поддержкой цифрового омметра (мультиметра). Прочие ровные резисторы — любые со мощностью рассеяния 0,125 Вт. Конденсатор Со10 — К53-1 А, конденсаторы Со11—Со16 — К50-16. Конденсаторы Со1, Со2 — К73-17 или прочие металлопленочные, СЗ, Со4 — КМ-5, КМ-6 или отличные керамические со ТКЕ не хуже М750, их необходимо также подвернуть со погрешностью не сильнее 1 %. Прочие конденсаторы — любые.

Переключатели SA1, SA2 — П2Г-3 5П2Н. В структуры вероятно применить транзистор КП303 (VT1) со буквенными списками А, Б, В, Ж, И. Транзисторы VT2, VT3 стабилизаторов напряжения могут находиться заменены прочими слабыми кремниевыми транзисторами должной макроструктуры. Вместо ОУ К1401УД4 можно использовать К1401УД2А, но пот на венце “1000 пФ” возможно возникновение ошибки из-за смещения въезда дифференциатора, создаваемого входным током DA2.2 на R16.

Трансформатор кормления Т1 имеет габаритную мощность 1 Вт. Потенциально использовать трансформатор со двумя вторичными обмотками по 12 В, но пот необходимо два выпрямительных моста.

Для настройки и отладки агрегата понадоблюсь осциллограф. Прилично иметь частотомер для проверки частот генератора треугольных сомнений. Необходимы жрать и совершенные конденсаторы.

Агрегат начинают настраивать со инструкции напряжений +9 В и -9 В со услугой резисторов R25, R26. За сего проверяют деятельность генератора треугольных сомнений (осциллограммы 1, 2, 3, 4 на рис. 3). При присутствии частотомера измеряют частоту генератора при всяких местах переключателя SA1. Возможно, если частоты отличаются от значений 1 Гц, 10 Гц, 100 Гц, 1 кГц, но меж собой они должны отличаться точно в 10 заодно, так как от данного зависит справедливость оказаний агрегата на непохожих шкалах. Если частоты генератора не кратны десяти, то обязательной четкости (со погрешностью 1 %) домогаться подбором конденсаторов, подключаемых параллельно конденсаторам Со1—Со4. Если емкости конденсаторов Со1—Со4 подобраны со вынужденной четкостью, можно обойтись кроме измерения частот.

Дальше проверяют службу ОУ DA1.3 (осциллограммы 5, 6). Спустя настоящего ставят венец измерения “10 мкФ”, множитель — в место “Х1″ и подключают совершенный конденсатор емкостью 10 мкФ. На выезде дифференциатора должны существо прямоугольные, но со затянутыми, сглаженными фронтами сомнения амплитудой около 2 В (осциллограмма 7). Резистором R21 выставляют оказания агрегата — отклонение стрелки на развернутую шкалу. Цифровой вольтметр (на венце 2 В) подключают к пристанищам XS3, XS4 и резистором R22 выставляют свидетельство 1000 мВ. Если конденсаторы Со1 — Со4 и резисторы R12 — R16 точно подобраны, то свидетельства агрегата существуем кратными и на несхожих шкалах, что можно проверить со услугой совершенных конденсаторов.

Измерение емкости конденсатора, впаянного в зарплату со прочими ингредиентами, постоянно удается довольно точным на краях 0,1 — 10 000 мкФ, за исключением эпизодов, когда конденсатор зашунтирован низкоомной резистивной цепочкой. Так как его эквивалентное противодействие зависит от частоты Хс=1/wСо, то для снижения шунтирующего функционирования непохожих ингредиентов приспособления необходимо увеличивать частоту измерения со снижением емкости измеряемых конденсаторов. Если при измерении конденсаторов емкостью 10 000 мкФ, 1000 мкФ, 100 мкФ, 10 мкФ использовать согласно частоты 1 Гц, 10 Гц, 100 Гц, 1 кГц, то шунтирующее деяние резисторов скажется на оказании агрегата при параллельно включенном резисторе противодействием 300 Ом (ошибка около 4 %) и меньше. При измерении конденсаторов емкостью 0,1 и 1 мкФ на частоте 1 кГц ошибка в 4 % будет из-за могущества параллельно включенного резистора уже противоборством 30 и 3 кОм согласно.

На рубежах 0,01 мкФ и 1000 пФ конденсаторы трезво проверять все-таки со отключением шунтирующих цепочек, так как измерительный ток крошечен (2 мкА, 200 нА). Стоит, однако, напомнить, что надежность конденсаторов урезанный емкости приметно выше благодаря системы и больше хорошему потенциальному напряжению.