מד קיבול של יוניסטורים וקבלים בעלי קיבול גבוה. תכנית, תיאור

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

מד קיבולים לאוניסטורים וקבלים בעלי קיבולת גבוהה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / טכנולוגיית מדידה

קיימות מספר שיטות למדידת קיבול של קבלים, אך לא כולן מתאימות למדידת קיבול של יותר מכמה מאות מיקרופארד. בעיות גדולות במיוחד מתעוררות בעת מדידת יוניסטורים, שהקיבול שלהם יכול להגיע ל-10 F או אפילו יותר. בינתיים קיימת שיטה פשוטה יחסית ואגב ידועה מזמן המבוססת על מדידת זמן הטעינה של קבל ממקור מתח דרך נגד בעל התנגדות ידועה. כידוע, אם תחבר קבל עם קיבול C דרך נגד עם התנגדות R למקור מתח U (איור 1), הקבל יתחיל להיטען והמתח על פניו (U_С) יגדל באופן אקספוננציאלי:

U_C= U(1 - ה^-t/(RC)),

כאשר e הוא הבסיס של הלוגריתם הטבעי (e ≈ 2,718); t - זמן; RC הוא מה שנקרא קבוע הזמן של מעגל RC, שאינו תלוי במתח. ברגע שבו t = t_RC= RC, המתח על פני הקבל יהיה שווה ל-U_C = U(1 - ה^-1) ≈ U(1 - 0,367) ≈ 0,633U. לכן, על ידי מדידת מרווח הזמן מתחילת הטעינת הקבל ועד לרגע בו המתח מעליו מגיע לערך של 0,633U, ניתן להשתמש בחישוב פשוט כדי לקבוע את הקיבול של הקבל הנמדד C = t_RC/ר. אם ההתנגדות של הנגד היא "עגולה", למשל 10 קילו אוהם, כל החישובים יכולים להתבצע בקלות בראש שלך. לדוגמה, עבור הנגד המצוין, הזמן לטעינת הקבל ל-0,633U היה 46 שניות, ואז הקיבול של הקבל הנמדד הוא C_х = 46 / 10⁴ = 46 mF = 4600 μF. לפיכך, במקרה זה מקדם ההמרה K = 100 µF/s. עבור נגד R = 1 kOhm, זמן המדידה יקטן פי 10, ומקדם ההמרה K = 1000 μF/s.

מד קיבול לאוניסטורים וקבלים גדולים
אורז. 1. תלות U_C מטי

המונה המוצע פועל על עיקרון זה. זה יכול להתבצע בצורה של חיבור למחשב או למכשיר אלקטרוני אחר עם שעון עצר מובנה, למשל, לשעון אלקטרוני (אלקטרוני-מכני) או לטלפון סלולרי. כדאי במיוחד להדגיש את הפשטות היחסית ביישום שיטה זו ואת היעדר הצורך בכיול באמצעות קבלי ייחוס (מד וולט דיגיטלי מספיק). בנוסף, המתח יכול להיות גם כל (בגבולות סבירים), העיקר שהוא לא ישתנה במהלך המדידה. מדידת הקיבול של קבלי-על עשויה להימשך מספר דקות; בשילוב עם שגיאת מדידה של כמה אחוזים, זה די מקובל לתרגול רדיו חובבני.

יש לציין ששגיאת המדידה מושפעת מזרמי דליפה והתנגדות סדרתית (ESR) של קבלים ואיוניסטורים. לדוגמה, ESR של סוגים מסוימים של יוניסטורים יכול להגיע ל-30 אוהם, ואם יוניסטור כזה נטען דרך נגד של 100 אוהם, טעות המדידה יכולה להגיע לעשרות אחוזים. לכן, ההתנגדות של הנגד שדרכו נטען הקבל חייבת להיות לפחות 1 kOhm.

אנו מציגים לתשומת לב הקוראים קובץ מצורף מדידה עבור שעונים אלקטרוניים-מכניים. תרשים המכשיר מוצג באיור. 2. הוא מופעל באמצעות סוללה מובנית בשעון (1,5 V), וניתן להשתמש בשעון עצמו למטרה המיועדת לו. במצב ההתחלתי, מתח האספקה מסופק למעגל המיקרו, והשעון פועל כרגיל. כאשר הממיר מחובר, המגעים של שקע XS1 נפתחים, השעון נעצר ומתח האספקה מסופק לממיר. הוא מכיל ממיר מתח מיוצב ב-Boost בשבב DA1, השוואת במגבר OP-DA2, מתג אלקטרוני בטרנזיסטור VT1 ונורית חיווי על נורית HL1.

אורז. 2. דיאגרמת מכשיר (לחץ להגדלה)

לאחר אספקת מתח האספקה לקונסולה, טרנזיסטור VT1 נסגר וממיר המתח מנותק. כדי למדוד את הקיבול של קבל או יוניסטור, הוא משוחרר תחילה ולאחר מכן מחובר, תוך התבוננות בקוטביות, לטרמינלים XS2, XS3 וכפתור "התחל" SB1 נלחץ קצרות. השעון מסופק במתח אספקת חשמל ויתחיל לספור זמן, במקביל ממיר המתח מתחיל לפעול, במוצא שלו מופיע מתח של 3,3V ונורית HL1 נדלקת. מכיוון שהקבל הנמדד פרוק, המתח בכניסה ההפוכה של OP-amp DA2 קטן מאשר בקבל שאינו הופך ומתח המוצא יהיה 2...2,2 V. טרנזיסטור VT1 ייפתח, ולאחר שחרור כפתור SB1, המתח ימשיך לזרום אל ממיר המתח ואל השעון שימשיך לספור לאחור את זמן הטעינה. הבחירה במתח המוצא של הממיר (3,3 V) נובעת מכך שבמקרה זה הקבל ייטען למתח U_C = 3,3·0,633 = 2,088 וולט, לכן, באמצעות הקובץ המצורף ניתן למדוד את הקיבול של יוניסטורים וקבלים עם מתח נקוב של 2 וולט או יותר.

ברגע שהקבל נטען למתח שצוין, מופיע מתח קרוב לאפס ביציאה של op-amp DA2, טרנזיסטור VT1 נסגר, השעון וממיר המתח מנותקים והנורית כבה - תהליך המדידה הוא הושלם. כל שנותר הוא לקרוא את השעון ולקבוע את הקיבולת תוך התחשבות במקדם ההמרה שנקבע על ידי מתג SA1. כדי להקל על המדידה, השעון מוגדר מראש להתחלה. כדי למדוד שוב את אותו קבל, תחילה עליך לפרוק אותו על ידי לחיצה על כפתור SB2 "פריקה" למשך כמה עשרות שניות. כדי לפרוק יוניסטור וקבל תחמוצת בעלי קיבולת של יותר מכמה אלפי מיקרופארד, יש לעשות זאת מספר פעמים.

ההגדרה מתחילה בבדיקת הפונקציונליות של ממיר המתח והגדרת סף מיתוג ה-Op-amp. לשם כך, מסופי האספן והפולט של הטרנזיסטור VT1 קצרים באופן זמני עם חוט מגשר, המסופים XS2 ו- XS3 מחוברים זה לזה ומתח של 1,5 וולט מסופק מאספקת הכוח המוסדרת. בעת שינוי המיקום של מתג SA1 והפחתת מתח האספקה ל-1,2 וולט, מתח המוצא של הממיר לא אמור להשתנות ביותר מאחוזים בודדים. במצב מתג SA1 "100", נגד משתנה (רצוי רב-סיבובים) עם התנגדות של 2 קילו אוהם מחובר לטרמינלים XS3, XS33. מתח מוצא של ממיר U_п נמדד עם מד מתח דיגיטלי ברזולוציה של לפחות שלושה מקומות עשרוניים. נגד משתנה משמש להגדרת המתח U = 2 U במסופים XS3, XS0,633_п. לאחר מכן, שליטה במתח במוצא ה-Op-amp, המחוון של נגד הבנייה R5 מוגדר למצב שבו השינויים הקלים ביותר במיקום שלו מובילים להחלפת ה-Op-amp. בדרך זו, שגיאת המיתוג הנגרמת על ידי מתח הטיית המגבר יפוצה. לאחר הסרת המגשר בין הקולט והפולט של הטרנזיסטור לבין הנגד המשתנה, הממיר מוכן לפעולה.

הממיר משתמש בנגדים וקבלים להרכבה על פני השטח. נגדים קבועים RN1-12 וקבל C1 (K10-17v) - גודל 1206, נגד חיתוך - PVZ3A (POZ3A), PVA3A (RVG3A), קבל C2 - גודל טנטלום A או B. כדי להגביר את דיוק המדידה, נגדים R3 ו-R4 צריכים ייבחר בסטייה מהערך הנומינלי של לא יותר מ-0,5%. כל טרנזיסטור בעל הספק נמוך עם מקדם העברת זרם בסיס (h_21E) לא פחות מ 100. LED - בהירות גבוהה ירוק או אדום עם קוטר גוף של 3 או 5 מ"מ. המשרן מלופף על ליבה מגנטית טבעת בקוטר 6 מ"מ משנאי CFL ומכיל 6...7 סיבובים של חוט PEV-2 0,3. מתג - שקף בגודל קטן PD9-1 (SPDT), B3001, B3037, כפתורים - כל גודל קטן עם החזרה עצמית, מהדקים XS2, XS3 - "תנין".

מד קיבול לאוניסטורים וקבלים גדולים
אורז. 3. ציור PCB

מד קיבול לאוניסטורים וקבלים גדולים
אורז. 4. פריסת אלמנטים

מד קיבול לאוניסטורים וקבלים גדולים
אורז. 5. מראה המכשיר

רוב החלקים מונחים על לוח מעגל מודפס חד צדדי עשוי פיברגלס, שציורו מוצג באיור. 3, וסידור האלמנטים הוא באיור. 4. הכפתורים מקובעים בכיסוי העליון של המארז, ויש בו גם חורים ללד ולמחליק המתג. ישנם חורים בקירות הקדמיים והאחוריים של המארז עבור חוטים. שעונים - כל שעון אלקטרוני-מכני, שבמקרה שלו ניתן להתקין שקע. השינוי שלהם הוא מינימלי - אתה צריך לחתוך את המוליך המודפס עובר מהסוללה "+" לשבב השעון ולהתקין את שקע XS1 (שקע לחיבור אוזניות סטריאו). מראה המכשיר מוצג באיור. 5.

מחבר: I. Nechaev

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

מדפסות Canon Pixma G 06.01.2017

קנון הציגה סדרה חדשה של מדפסות הזרקת דיו Pixma G MegaTank, כולל דגמי G4200, G3200, G2200 ו-G1200. כולם מובחנים בעובדה שהם מצוידים במערכת אספקת דיו חדשה שאינה מצריכה רכישת מחסניות מסורתיות: לשם כך מסופקים מיכלי דיו שניתנים למילוי.

במקום לקנות מחסניות יקרות יחסית, המשתמשים ירכשו בקבוקי דיו ופשוט ימלאו מחדש את הצבע הנכון לתוך המיכלים המתאימים כאשר נגמר הדיו למדפסת. החדרים הניתנים למילוי חוזרים נועדו לשמור על ניקיון המכשיר שלך ומילוי חוזר בבית ובמשרד בצורה קלה ככל האפשר. כמובן, היתרון של מכשירים כאלה הוא הדפסה זולה יותר בהשוואה למדפסות פיקסמה ישנות יותר.

בקבוקי מילוי זמינים ב-135 מ"ל לשחור ו-70 מ"ל לכל אחד מהצבעים האחרים. שחור יעלה $18, בעוד שציאן, מגנטה וצהוב יעלו $12 כל אחד. סט שלם אחד של דיו מספיק, על פי הערכות החברה, כדי להדפיס 6000 עמודי שחור-לבן טהורים של מסמכים משרדיים או 7000 עמודים צבעוניים. בקבוקים אלה כוללים פי 30 יותר דיו מאשר מחסניות רגילות.

ה-G1200 ($250) היא מדפסת רגילה, בעוד ש-G2200 ($270), G3200 ($300), ו-G4200 ($400) הם All-in-one (המצוידים בסורק מובנה 2400 x 4800 CIS). G3200 ו-G4200 מצוידים ב-Wi-Fi אלחוטי (בפרט, יש תמיכה ב-Apple AirPrint).

ספינת הדגל G4200 כוללת מזין מסמכים אוטומטי לסריקה/העתקה ומודם פקס. כל סדרת המדפסות ברזולוציה מקסימלית של 4800 על 1200 ומאפשרת להדפיס במהירויות של עד 8,8 דפים לדקה בשחור לבן, עד 5 דפים לדקה - בצבע.

עוד חדשות מעניינות:

▪ גודלה פרה בגודל של כלב

▪ גוף האדם מכיל 30 טריליון תאים

▪ שבבי Ethernet Multi-Gig של Aquantia עבור כלי רכב בנהיגה עצמית

▪ שפתון גם צובע שפתיים וגם מעסה אותן

▪ איך לנצח את ההתמכרות לסמארטפונים

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר טכנולוגיות חובבני רדיו. בחירת מאמרים

▪ מאמר אתה לא יכול לעוף מחיים טובים. ביטוי עממי

▪ מאמר מהו זהב לשוטים? תשובה מפורטת

▪ מאמר גן שמיר. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר מיישר שיא. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ראשי רמקולים בתדר נמוך. 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