Материал: Цифровой измеритель скорости воздушного потока

где К - коэффициент деления, который в зависимости от включённого переключателя S1-S5 составляет 1…10⁴. Оставшиеся три триггера используются для растяжки шкалы прибора, требуемый коэффициент растяжки выбирается с помощью переключателей S6-S9.

Рисунок 10 - Принципиальная схема формирователя меандра

С переключателя S9 сигнал поступает на электронный ключ блока измерения (рисунок 10), собранный на транзисторе V1. В качестве транзистора V1 подойдет любой кремниевый n-p-n транзистор серий КТ315, КТ342. Диод V2 - германиевый серий Д2, Д9, Д10. Микроамперметр следует использовать мангнито-электрической системы типа М24 с током полного отклонения 200 мкА. Можно использовать любой другой подходящий микроамперметр с током полного отклонения до 300 мкА.

Конденсатор С7 требуется для уменьшения времени включения транзистора. Переключатель S10 служит для выбора вида измерений - L или С. Конденсаторы С2-С6, резистор R7 и переключатель S11 требуются для калибровки в режиме измерения ёмкости. При включении этого переключателя один из эталонных конденсаторов С2-С6, в зависимости от включенного переключателя S1-S5, подключается параллельно гнёздам Сх, переменным резистором R7, стрелка миллиамперметра устанавливается на последнее деление шкалы (при этом переключатель S10 должен находиться в режиме измерения ёмкости, а S6 во включённом состоянии).

Для проверки работоспособности всей схемы, переключатель S10 устанавливается в режим измерения ёмкости, подстроечный резистор R8 и переменный резистор R7 - в среднее положение и включают переключатели S1 и S6. После включения измеряется напряжение на выходе стабилизатора, которое должно составлять 5В, допустимое отклонение напряжения составляет 10%. После включения переключателя S11 стрелка микроамперметра должна отклониться на некоторый угол.

В случае зашкаливания прибора, то с помощью резистора R7 или R8 стрелку необходимо вернуть в рабочую область шкалы. Уменьшение показаний прибора на порядок при поочередном включении переключателей S7-S9 свидетельствуют об исправной работе задающего генератора, делителя частоты и формирователя меандра.

После проверки общей работоспособности включают переключатель S1, и не трогая резистора R7, резистором R8 стрелку микроамперметра устанавливают точно на последнюю отметку шкалы. Далее переключатель S10 необходимо перевести в режим измерения индуктивности и после этого, подключив к гнёздам L_x известный номинал индуктивности, резистором R6, не трогая резистор R8, стрелку микроамперметра устанавливают на соответствующее значение. После этого настройку измерителя L и С можно считать законченной.

Заключение

Разработанный прибор позволяет измерять ёмкости конденсаторов от 10 пФ до 8 мкФ на пяти основных шкалах: 0…100 пФ; 0…1000 пФ; 0…1000 пФ; 0…0,1 мкФ; 0…1,0 мкФ. Растяжкой шкалы верхний предел на каждом поддиапазоне может быть увеличен в 2,4 и 8 раз. Минимальное значение измеряемой ёмкости определяется только конструктивной ёмкостью прибора. Измерение индуктивности также производится на пяти поддиапазонах 0…10 мкГ, 0…100 мкГ, 0…1 мГн, 0…10 мГн, 0…100 мГн, 0…1 Гн с возможностью растяжки конечных значений в сторону увеличения. Также стоит отметить, что в случае использования задающего генератора, частота которого задана кварцем, точность прибора определяется в основном только точностью использованных при настройке конденсаторов и катушек индуктивности. Более того, правильно собранный прибор может обеспечить достаточно высокую стабильность показаний поэтому эталонные конденсаторы С2-С6 можно исключить.

К недостаткам прибора можно отнести необходимость питание прибора от сети 220 В, но его можно исправить, если использовать микросхемы серий К176, К164, К564, которые характеризуются малой потребляемой мощностью, таким образом из функциональной схемы можно будет исключить блок питания и заменить его источником постоянного напряжения 9 В. Также следует иметь ввиду, что для обеспечения высокой точности измерения необходимо свести к минимуму паразитную ёмкость между гнёздами подключения С_х. Для предохранения измерительного прибора от перегорания в случаях, когда порядок измеряемых величин неизвестен, процесс измерения следует начинать с наиболее высоких поддиапазонов.

Список использованных источников

1.       electricalschool.info Школа для электрика [Электронный ресурс]. URL: http://electricalschool.info/main/osnovy/419-jelektricheskoe-pole.html (дата обращения: 14.0512.2017).

2.       zpostbox.ru Узлы электронных схем [Электронный ресурс]. URL: http://zpostbox.ru/izmerenie_parametrov_katushek_induktivnosti.html (дата обращения: 15.05.2017)

3.       projectproto.blogspot.ru Prototype Projects [Электронный ресурс]. URL: http://projectproto.blogspot.ru/2010/10/pic18f-usb-lc-meter.html (дата обращения: 16.05.2017).

.        www.radioamator.ru Радиосхемы и программы радиолюбителям [Электронный ресурс]. URL: http://www.radioamator.ru/publ/izmerenija/izmeriteli_l_c_r/prostoj_lc_metr/59-1-0-493 (дата обращения: 17.05.2017).

.        Авторское свидетельство №652503 СССР, G 01 R 27/28, Измеритель индуктивности и ёмкости / Кутявин В.С.; заявитель и правообладатель Всесоюзный научно-исследовательский институт телевидения и радиовещания - 2120755/18-21; заявл. 03.04.75; опубл. 15.03.79, Бюл. №10. - 2 с.: ил.

.        Степанов А. Простой LC - метр. - Радио. - 1982. - №3. - С.47-48.