מדידת השראות עם מכשיר משולב. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מדידת השראות עם מכשיר משולב. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

המכשיר המשולב [1], ששונה בהתאם ל-[2, 3], משולל פונקציה חשובה אחת - מדידת השראות. בינתיים, משרנים הם אולי האלמנטים התוצרת הביתיים היחידים שחובבי רדיו צריכים להתמודד איתם בתרגול שלהם, או ללפף אותם בעצמם או להשתמש באלה שיוצרו על ידי מישהו אחר. ואם הפרמטרים של אלמנטים רדיו מתוצרת המפעל מצוינים על המקרים שלהם או בתיעוד, אז הדרך היחידה להשיג מידע על השראות של סליל תוצרת בית היא למדוד אותו. לכן, במהלך השכלול הבא של המכשיר, המחבר הכניס לתוכו מצב מדידת השראות.

השיטה הנבחרת למדידת השראות היא כדלקמן. סליל מדידה L_x יוצר מעגל תנודה מקביל עם קבל C, שהקיבול שלו ידוע במדויק. מעגל זה הוא חלק מהמחולל של תנודות חשמליות, קובע את התדר שלהן F. תדר זה נמדד במד תדרים ונקבע הערך הנמדד

השראות לפי הנוסחה

L_x = 25330/(C F²).

אם תדירות נמדדת במגה-הרץ וקיבול בפיקופראד, תתקבל השראות במיקרו-הנרי.

על מנת להפחית את עלויות שדרוג המכשיר המשולב, התנאי העיקרי ליישום מעשי של שיטה זו בו, קבע המחבר אי הפרעה בחומרה הקיימת. למכשיר יש מצב מד תדרים ומיקרו-בקר שיכול לבצע בהצלחה את החישובים הדרושים. הדבר היחיד שחסר הוא גנרטור, שמומלץ לעשות בצורת חיבור חיצוני המחובר למכשיר דרך מחבר שכבר קיים עליו.

חובבי רדיו משתמשים לעתים קרובות בחיבורים דומים למוני תדרים כדי למדוד קיבול ושראות. במקרה זה, כדי לפשט את החישובים, לעתים קרובות נבחר קיבול סטנדרטי של 25330 pF. במקרה זה, הנוסחה לעיל לובשת את הצורה

L_x = 1/F².

דוגמאות לשימוש בקידומות כאלה מובאות ב-[4, 5]. במקרה הנדון, אין צורך להשתמש בקבל של קיבול זה בדיוק, שכן המיקרו-בקר של המכשיר מסוגל לבצע חישובים עבור כל אחד מהערכים שלו.

התרשים הסכמטי של הקובץ המצורף מוצג באיור. 1. זה דומה לזה המשמש ב-[5], והבדלים מינוריים קשורים לשימוש בחלקים מסוגים אחרים. אות המוצא של הממיר הוא רצף של פולסים מלבניים בעלי משרעת של כ-3 V, הבאים בתדר השווה לתדר התהודה של מעגל תנודות המדידה L._xג 1. מטרת רכיבי המעגל ותפעול המכשיר מתוארים ב-[4, 5] ולכן לא נחשבים כאן.

אורז. 1. דיאגרמה סכמטית של הממיר (לחץ להגדלה)

הממיר מחובר למחבר XS1 של המכשיר המשולב באמצעות כבל שטוח עם שלושה חוטים. חידוד המכשיר עצמו הסתכם בשינוי התוכנית של המיקרו-בקר שלו, שכעת, בנוסף לפונקציות הזמינות בעבר, מספקת קבלת האות מהממיר, עיבודו והצגת ערך השראות הנמדדת במכשיר. LCD.

מאפיינים טכניים עיקריים

השראות מדודה, µH .......8...999000
שגיאת מדידה, %, לא יותר: מ-8 µH עד 15 µH ....... 5
מ-15 µH ל-20 mH ....... 2,5
מ-20 mH ל-150 mH.......5
מ-150 mH ל-999 mH.......20
רזולוציית קריאת השראות, µH: מ-8 עד 999 µH .......0,1
מ-1 עד 999 mH.......10
מתח אספקה, V ...... 5
צריכת זרם, mA......8

טווח הערכים המותרים של השראות הנמדדת מוגבל על ידי תוכנה. באופן עקרוני, אפשר למדוד מחוץ למרווח הזה, במיוחד כלפי ערכים גדולים יותר, אבל השגיאה גדלה שם משמעותית.

הממיר משתמש רק ברכיבי הרכבה על פני השטח, מה שאפשר למקם אותם על לוח מעגלים מודפס בגודל 22x65 מ"מ, שציורו מוצג באיור. 2. נגדים וקבלים - מידה 1206.

מדידת השראות עם מכשיר משולב
אורז. 2. לוח מעגלים מודפס של הממיר

זה לא מקובל להשתמש בקבל בעל קיבולת מדורגת שונה מזו המצוינת בתרשים כ-C1 (כלול במעגל תנודות המדידה), שכן הדבר עלול להוביל לתקלות בתוכנית. אבל אין צורך לבחור את הקיבולת שלו בדיוק רב. הבחירה הוחלפה בכיול תוכנה של המכשיר. עם זאת, רצוי להתקין כאן קבל עם מינימום TKE, למשל, עם דיאלקטרי NPO.

מניחים את הלוח המוגמר במארז בעל מידות מתאימות. כדי לחבר את השראות הנמדדת, נוח להשתמש במהדק קפיצי שני פינים למערכות אקוסטיות.

במכשיר המשולב עצמו, יש צורך לבצע את השינוי המתואר ב- [3], אם הוא לא נעשה בעבר. אחריו צריך להיות קיים מתח של +2 V על פין 1 של מחבר XS5. יש לטעון את הקודים מהקובץ המצורף Osc-L-_2_04.hex לזיכרון FLASH של המיקרו-בקר.

לאחר חיבור הממיר ואספקת החשמל, התפריט הראשי יופיע ב-LCD של המכשיר (איור 3). כדי להיכנס למצב מדידת השראות, עליך ללחוץ על מקש "GN" פעמיים. הראשון יעביר את המכשיר למצב מחולל, והשני למצב מדידת השראות. שם המצב יוצג בחלק העליון של מסך ה-LCD, ובשורה התחתונה שלו יופיע רמז, ממנו נובע שיש ללחוץ על מקש 2 לביצוע כיול, וללחוץ על מקש D למדידת השראות .

מדידת השראות עם מכשיר משולב
אורז. 3. תפריט ראשי

נדרש כיול לפני השימוש הראשון במכשיר. בעתיד, זה צריך להתבצע רק לאחר תיקון של המכשיר או המצורף, כמו גם אם יש ספק לגבי נכונות תוצאות המדידה.

כמה מילים על תוכן הכיול. כדי לחשב את השראות באמצעות הנוסחה שנדונה בתחילת המאמר, אתה צריך לדעת את הערך המדויק של הקיבול של המעגל המתנודד. אבל בנוסף לקיבול של קבל C1, הוא כולל גם רכיבים נוספים - קיבולים טפיליים של רכיבים אחרים וקיבול הרכבה. כאשר התוכנית מופעלת לראשונה, הערך האמיתי של קיבול המעגל אינו ידוע לתוכנית והוא פועל עם הערך הנומינלי של הקיבול של הקבל C1 של 22000 pF. משימת הכיול היא לחשב את הקיבול האמיתי של המעגל המתנודד של הממיר על מנת להשתמש בערך זה במדידות עתידיות.

לשם כך, עליך להתחבר לממיר בתור L_x סליל עם השראות ידועה במדויק L_arr. לאחר שמדדתי את תדירות האות שנוצר על ידי הממיר עם סליל כזה, חשב את הקיבול האמיתי של המעגל המתנודד באמצעות הנוסחה

C = 25330/(L_arr.·פ²)

התוכנית כותבת את הערך של הקיבול הזה שהושג במהלך הכיול ל-EEPROM של המיקרו-בקר ולאחר מכן משתמשת בו כדי לחשב את השראות. דיוק הכיול, ולכן המדידות הבאות, תלוי בדיוק של הערך של השראות הייחוס. לכן, אתה צריך לדעת את זה עם שגיאה של לא יותר מ 1...2%, למשל, על ידי מדידה עם מכשיר מאומת של דרגת הדיוק המתאימה.

עם תחילת הכיול, מוצגת הודעה על המסך (איור 4) עם הצעה לחבר השראות ייחוס לממיר, להזין את הערך שלה ולבצע כיול או לסרב לה. מומלץ לבחור בהשראות ייחוס בגבולות המצוינים על המסך, שכן במקרה זה טעות המדידה היא מינימלית. אם נעשתה שגיאה בעת הזנת ערך, תוכל ללחוץ על מקש # כדי להזין אותו שוב.

מדידת השראות עם מכשיר משולב
אורז. 4. הודעה בעת תחילת הכיול

לאחר הכיול, המכשיר מודד אוטומטית את השראות הייחוס ומציג את ערכה על המסך (איור 5). אם כיול יסרב, תתבצע גם מדידת השראות הייחוס, אך עם מכשיר לא מכויל עם תוצאה לא אמינה.

מדידת השראות עם מכשיר משולב
אורז. 5. ערך השראות הנמדדת במסך המכשיר

כדי למדוד השראות לא ידועה, עליך לחבר אותה לקובץ המצורף וללחוץ על מקש D של המכשיר. אם תנסה למדוד השראות, שערכה נמצא מחוץ לגבולות המותרים למכשיר, תוצג הודעה על המסך המציינת כי המדידה נדחתה מסיבה זו.

צא ממצב מדידת השראות על ידי לחיצה על אחד ממקשים OS, LA או GN, אשר מעביר את ההתקן למצבי ההפעלה המתאימים.

תוכנית מיקרו-בקר שונה: ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/01/osc-L-2-04.zip.

ספרות

Savchenko A. מכשיר משולב המבוסס על המיקרו-בקר ATxmega. - רדיו, 2014, מס' 4, עמ'. 18-22; מס' 5 עמ'. 22-25.
Savchenko A. שיפור המכשיר המשולב המבוסס על המיקרו-בקר ATxmega. - רדיו, 2015, מס' 3, עמ'. 29-34.
Savchenko A. מצבים חדשים במכשיר מדידה משולב. - רדיו, 2015, מס' 9, עמ'. 17-19.
Belenetsky S. קובץ מצורף למדידת השראות בתרגול של חובבי רדיו. - רדיו, 2005, מס' 5, עמ'. 26-28.
Zorin S., Koroleva I. מד תדרי רדיו חובבים. - רדיו, 2002, מס' 6, עמ'. 28, 29; מס' 7, עמ'. 39, 40.

מחבר: א. סבצ'נקו

ראה מאמרים אחרים סעיף טכנולוגיית מדידה.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

האור המתערבל מאט 30.03.2016

לפי תורת היחסות המיוחדת של איינשטיין, מהירות האור בוואקום היא קבוע פיסיקלי אוניברסלי השווה ל-299 מטר לשנייה. חוקרים מאוניברסיטת אוטווה גילו שאור מסתחרר נע ב-792% לאט יותר.

אור מעוות הוא גל אור שבו חזית האור אינה שטוחה, אלא מסתובבת בצורה מסוימת. במקרה הפשוט ביותר, הוא נראה כמו ספירלה, בדומה לחולץ פקקים - הוא לא רק מתפשט קדימה, אלא גם, כביכול, מסתובב סביב כיוון תנועתו. פיזיקאים אומרים שיש לו תנע זוויתי מסלולי. אם גוף תלוי בחופשיות סופג אור כזה, הוא יתחיל להסתובב.

אין לבלבל את תופעת פיתול האור עם הקיטוב המעגלי של האור, שבו חזית הגל שטוחה, ועם התפשטותו, כיוון השדה החשמלי מתהפך. זה מוזר שאלומת אור רגילה יוצרת נקודה על המסך, וקרן מפותלת יוצרת טבעת.

הפעם הראשונה שבה גילו החוקרים את האטת האור המתערבל הייתה כאשר קרן לייזר קונבנציונלית ואור עם עשרה סיבובים לא הגיעו לגלאי בו זמנית. אבל למדוד את עיכוב האלומה, שבניסויים נע בין עשיריות ל-23 פמט-שניות (10-15 שניות), התברר כמשימה קשה ביותר. מדענים השקיעו יותר משנה בפיתוח שיטה מתאימה המבוססת על אינטראקציה של קרן מסתחררת עם הקרן המקורית שעברה את קו ההשהיה.

האטת מהירות האור המתערבל בוואקום אינה מפריכה את תורת היחסות. מחברי העבודה מסבירים זאת בכך שהאור של מבנה מורכב שכזה סוטה מכיוון ההתפשטות הקצרה ביותר בין שתי נקודות ובכך עובר מרחק מעט יותר גדול.

אלומת האור המתערבלת הראשונה התקבלה ב-1995. הסיכויים לשימוש בו הן למטרות מדעיות והן למטרות מעשיות היו כה גדולות עד שפיזיקאים למדו במהירות כיצד להשיג אור מסתחרר ולשלוט בו. נכון להיום, אור מסתחרר משמש ככלי מחקר ברמת המיקרו, כדי לקודד ולהגביר את מהירות העברת המידע. זה יכול להיות מאוד שימושי ביצירת תקשורת קוונטית ומחשבים קוונטיים. לכן, האפקט הפתוח יכול להיות בעל חשיבות רבה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ OWC Accelsior S - כרטיס הרחבה PCIe-SATA

▪ בדיקת שד בעזרת רובוט

▪ הדפסת מעגלים אלקטרוניים גמישים על חומרים ובדים אלסטיים

▪ גידול חזירים אורגניים

▪ צ'ק-אין ביומטרי לטיסה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מגברי כוח. מבחר מאמרים

▪ מאמר טרור וביטוייו. מצבי קיצון בעלי אופי חברתי. יסודות חיים בטוחים

▪ מאמר כיצד מודדים כמות גשמים? תשובה מפורטת

▪ מאמר רדיולוג מחלקת רנטגן (משרד). תיאור משרה

▪ מאמר אנטנת חריץ שלד: מיתוסים ומציאות. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר Scheme, pinout (pinout) כבל Nokia 7110. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר