ИЗМЕРИТЕЛЬ ЕМКОСТИ КОНДЕНСАТОРОВВ радиолюбительской практике часто нужно измерить емкость. Несколько лет назад я экспериментировал с
различными схемами измерителей. Хотелось иметь малогабаритный, точный, простой и экономичный прибор, которым
можно было бы пользоваться дома, на крыше, и даже брать с собой (например, на радиорынок). В результате
многочисленных опытов получился прибор, конструкцию которого хочу предложить коллегам радиолюбителям. Прибор
безотказно служит уже несколько лет, и многие из моих друзей повторили его схему. Основу измерителя составляет генератор прямоугольных импульсов (ГПИ), частота которого изменяется в
соответствии с выбранным пределом измерений (3 Гц...300 кГц). Для уменьшения потребляемого тока, ГПИ выполнен на КМОП-микросхеме. Выходной сигнал ГПИ
проходит через измеряемую емкость, выпрямляется и подается на стрелочный прибор РА1 с линейной шкалой (50
мкА). При этом значения измеренной емкости соответствуют шкале микроамперметра на всех поддиапазонах. На
пределе "5 мкФ" стрелка измерителя колеблется возле требуемой отметки с частотой 3 Гц. Конечно, так мерить
неудобно, но этот предел выбран как компромиссный (его можно исключить, так
как емкости от 1 мкФ и выше обычно легко "прозваниваются" с помощью тестера). При измерениях же на этом
поддиапазоне надо смириться с некоторой "колебательной" погрешностью.
Для того чтобы разряд батареи не влиял на точность измерений, применен простейший стабилизатор, состоящий из
полевого транзистора, светодиода и стабилитрона. Светодиод, включенный в цепь стабилизатора, одновременно
служит индикатором включения прибора и индикатором разряда батареи. Как только батарейка разрядится до
значения 6,5...7 В, светодиод погаснет; и это будет означать, что пользоваться измерителем нельзя — будет
большая ошибка в измерениях. Вследствие малого тока
потребления, измеритель работает без замены батарейки долго. Диод, включенный параллельно микроамперметру,
защищает головку при перегрузке.
Параметры измерителя: Детали и конструкция. Плата для установки деталей выполнена простейшим способом — вырезанием опорных площадок
резаком из обломка ножовочного полотна на кусочке фольгированного стеклотекстолита, а сами соединения
выполнены проводом МГТФ. Здесь есть два замечания: Переключатель S1 — ПГ-2, конденсаторы в ГПИ — любые, но желательно — с малым ТКЕ. Светодиод VD4 нужно
подобрать из имеющихся по наиболее яркому свечению при токе 1 мА. Переменные резисторы желательно проверить
на отсутствие "шуршания".
Настройка прибора очень проста. Нужно подобрать 6 конденсаторов (желательно, с отклонением емкости не более 1
...2%), величины которых близки к максимальным значениям каждого поддиапазона измерений, например: 47 пФ; 470
пФ; 4700 пФ; 0,047 мкФ; 0,47 мкФ; 4,7 мкФ.
Далее включаем поочередно все пределы измерений, и регулировкой соответствующих переменных резисторов
устанавливаем стрелку прибора на 47 делений. При достаточно большом запасе конденсаторов схему измерителя
можно изменить и избавиться от переменных резисторов R1...R6. Вместо них между выводами 1, 2 и 5, 6 DD1
включается один постоянный резистор сопротивлением 100 кОм. При этом настройка осуществляется подбором
конденсаторов С1...С6 в ГПИ, которые можно составлять из нескольких. Это дополнительно исключит влияние
нестабильности сопротивления переменных резисторов на качество измерений. Для удобства измерений к прибору
можно изготовить два щупа из провода МГТФ. При этом их взаимную емкость нужно учитывать и вычитать из
измеренной (обычно 5...10 пФ).
Если потребляемый ток значительно больше 1 мА, нужно подобрать другой экземпляр полевого транзистора. |
Другие страницы сайта Пишите письма На главную Измерительные приборы |