X.  Измерения или простые приборы.


    Х.1 Измеритель индуктивности / генератор до 2 МГц.


Измеритель индуктивности (емкости), кроме своей прямой функции, является генератором до 2 МГц. Он мне понадобился для изготовления радиоприемника, который "слушает" погодный канал местного аэропорта (и не только:).

 

   Речь пойдет о простом измерителе индуктивности. Именно его, Вы можете справа. На фотографии он измеряет индуктивность 1,6 мкГн (напряжение на тестере 0,16 Вольт).

  Его главная особенность в линейности. То есть выходное напряжение пропорционально величине индуктивности. Если не считать короткого интервала в начале шкалы и состояния, когда в режиме "мкГн" Вы пытаетесь подключить катушку 1 Гн. В целом можно считать, что шкала линейная в диапазоне выходного напряжения до 0,5 Вольт.

  Если на выход схемы, вместо вольтметра подключить миллиамперметр, то это то же работает. Шкала остается линейной. Максимальный ток - до 2 мА (диапазон линейного преобразования "индуктивность-ток" не проверялся).


    Поиск схемы.

   Для изготовления простого измерителя индуктивности катушек (емкости конденсаторов) необходима схема. Ее можно легко извлечь из старых журналов "Радио" или нарисовать по памяти. Тем более, что ничего сложного в ней нет. Вот один из примеров.

     

  Выясняем как это работает и "перекладываем" на те детали, которые есть в наличии.

  Если все разбить на блоки, то становится значительно проще. Блок генератора и формирователя на рисунке ниже.


  Стабилизатор напряжения интереса не представляет. Блок измерения емкости и индуктивности на следующем рисунке.


  Измерение емкости. Похожий участок схемы можно найти в детекторе радиоприемника. Это выпрямитель с удвоением напряжения. При открытом транзисторе конденсатор заряжается через первый диод, а при закрытом - разряжается через второй диод и заряжает выходной конденсатор. Напряжение на выходе пропорционально частоте и емкости конденсатора (если не учитывать, что диод требует некоторого напряжения, что бы открыться).

  Измерение индуктивности. При открытом транзисторе запасается энергия в индуктивности. Диод закрыт, тк на его минус приходит +5V. После закрытия транзистора, энергия запасенная в индуктивности заряжает выходной конденсатор через диод. Опять же, напряжение на выходной емкости пропорционально энергии, запасенной в индуктивности, и частоте. Падение напряжения на диоде имеет меньшее значение, тк напряжение самоиндукции может достигать сотен вольт.


    Творчески доработать ...

  Начнем со схемы генератора. Она, конечно, почти рабочая.


  Резистор обратной связи R* сопротивлением 4,7 кОм, похоже, взят с другой схемы, которая "генерила" на микросхеме 155ЛА3. КМОП микросхемы, с таким резистором, могут и не "генерить". За то, с резистором от 10 кОм - КМОП-генератор запускается без проблем.

  Выход генератора - база транзистора. Вызывает сомнение резистор 470 Ом. При напряжении питания 5 вольт, в микросхему будет течь ток, около, 10 мА. Выходной ток микросхемы (CD4001 (CD4011)) от 1 мА (Uпит=5V) до 9 мА (15V) на один выход.

  На выходе генератора, два логических элемента включены последовательно. Это работает для ТТЛ микросхем, для увеличения крутизны фронтов импульсов. Для КМОП микросхем такое решение сомнительно.

  PNP транзистор на выходе (КТ361Г:). У меня их, просто, мало.

  Настроечные емкости С1...Сх.  Настройка подбором конденсаторов - занятие еще то. Тот, кто настраивал таким образом - меня поймет. Значительно проще настраивать подбором резисторов.

  Эти мелкие "неприятности" устранены на следующей схеме.

  Сдвоенный переключатель S1.1 - неоценим для настройки. Так же позволяет превратить измеритель в генератор.

  С резисторами 10-150кОм (R1-R5) генератор запускается без проблем.

  Параллельное включение логических элементов позволяет увеличить выходной ток. (Такое "проходит" только с элементами расположенными в одном корпусе микросхемы.)

  R6 - ограничивает ток базы. R7 - надежно закрывает транзистор. C6 - ускоряет открытие и закрытие транзистора.

  C7,C8,R9. На этой цепочке мы теряем около 10% выходного напряжения. За то. R9 - защищает транзистор и диод детектора в случае "непредвиденного случая", который наступит если в режиме измерения емкости подключить индуктивность. В "сражении" открытого транзистора и первого диода кто то должен "погибнуть" (см. схемы выше). C7,C8 - позволяют транзистору быстро открыться и закрыться.


    Дальше.


  Со схемой все понятно. Остается все соединить вместе и "поселить" в подходящем корпусе, которого нет. А размер корпуса напрямую зависит от размеров переключателя, который удастся найти.

  Поэтому, размышляя над конечным вариантом схемы, можно заняться изготовлением корпуса. Как всегда - из "подручных" материалов.

  В моем случае, переключатель нашелся в старом коммутаторе принтеров. Его, и рулон тонкого аллюминия (0,25мм), по случаю приобретенного в хозяйственном магазине, Вы можете видеть на следующем фото.

  Отличный переключатель на 4-е положения легко разбирается на части. После доработки, в моих руках оказался переключатель 12 положений, 5 направлений.

  Изготовление корпуса - занятие нудное и сугубо индивидуальное. Я использовал тонкий алюминий (с верхней фотографии) и ДВП от старого посылочного ящика. Алюминий режем ножницами, ДВП - ножом.

  Сложив это вместе, получаем заготовку лицевой панели. Остается сверлить отверстия "по месту" и устанавливать переключатели, разъемы и так далее.

  Схема собирается "навесным" монтажом на тыльной части лицевой панели.



  Схема и настройка прибора - на следующей странице (или под фото :).


Дальше.



12.4.2010  SKootS

_

 
 
Make a Free Website with Yola.