Před časem jsem hledal vhodnou konstrukci měřiče odporu, indukčnosti a kapacity. Zaujala mne konstrukce RLC-2 Olega Gince a Pavla Bojkova založená na klasické volt-ampérové metodě měření.Rozhodl jsem se konstrukci ověřit a uzpůsobit ke stavbě v kroužku. Originální provedení navíc využívá kondenzátorů s axiálními vývody, které v dnešní době přestávají být běžně k sehnání.
Konstrukci RLC-2 z dílny Olega Gince a Pavla Bojkova popisovanou zde, doplňuje rozsáhlé fórum zde. Dokumentaze je v ruštině, stejně jako fórum.
Původní konstrukci jsem si dovolil poněkud upravit také obvodově tím, že jsem jako zdroj +5V, -5V a +30V použil měničů NCP3063, které jsou vylepšenou verzí MC34063, ale mají vyšší kmitočet. Tímto jsem se snažil omezit možnost ovlivnění měření a interferencí. Dalším důvodem byla možnost napájet zařízení z adaptéru.
Níže popsaný měřič využívá voltampérové (ohmovy) metody měření, která je dostatečně známá a popis naleznete například zde nebo zde.
Blokové schéma je obdobné jako u profesionálních měřáků. Jako zdroj měřícího kmitočtu je zde využit mikroprocesor, jehož signál je 100x vyšší než požadovaný sinusový signál, který je využit pro generování fázově posunutého signálu pro přepínání synchronního detektoru SD. Signál je také filtrován obvodem LPF1, kterým je integrovaný filtr na principu spínaných kapacit MAX293 (ev. MAX7400). Za LPF1 následuje klasický RC filtr s možností přepínání max. kmitočtu (nezakresleno v blok. schematu). Výstupní signál z LPF2 je přiveden na měřenou součástku na které je měřeno napětí a protékající proud. Následuje zesilovač s možností volby zisku a synchronní detektor. Následuje AD převodník, realizovaný 4,5místným ADC ICL7135 jehož naměřené hodnoty jsou vzorkovány mikroprocesorem PIC16F876. K přenosu navzorkované hodnoty je zde vtipně využit signál Busy pro načtení doby integrace a tím i měřené hodnoty při taktování ADC přímo procesorem.
Schéma zapojení:
Pro vlastní layout jsem zvolil rozměr 100x160, původní byl 165x90mm, neobsahoval však pomocné zdroje, ale bylo zde využito transformátoru s vinutím 2x9V a pro 30V byl využit zdvojovač.
Mimo hlavní desku je tak, stejně jako v originální verzi, umístěn displej se serio/paralelním převodníkem a tlačítky.
Použil jsem krabičku U-KP14 (GME), v EZK pod názvem UK15P. Je zde ještě spousta místa např. pro desku zdroje nebo baterii, velikost jsem zvolil z důvodu rozumné velikosti předního panelu. Vlastní provedení je na libovůli každého konstruktéra.
Pár fotek provedení mého prototypu, zatím bez přední krycí fólie s popisy.
První zkušenosti s měřením jsou velmi dobré, zatím jsem neprovedl finální kalibraci, ale i bez kalibrace díky použití, v dnešní době běžně dostupných, 1% odporů byly měřené hodnoty překvapivě přesné.
Rozsahy měřících kmitočtů 100Hz a 1kHz mi i bez kalibrace měří poměrně přesně, 10kHz potřebuje zkalibrovat. Ke kalibraci slouží tabulka s kalibračními hodnotami odporu, která se vyplní pro každý rozsah zvlášť včetně indukčnosti (rozsahy 0-2) a kapacity (3-7).
V tuto chvíli zde nebudu popisovat ovládání, bližší info naleznete na výše uvedených fórech a dokumentaci. Pracuji na kompletní dokumentaci pro stavbu v kroužku, kterou v případě zájmu poskytnu ke stažení i na tomto webu. Podklady ke konstrukci naleznete v sekci ke stažení.
Původní konstrukci jsem si dovolil poněkud upravit také obvodově tím, že jsem jako zdroj +5V, -5V a +30V použil měničů NCP3063, které jsou vylepšenou verzí MC34063, ale mají vyšší kmitočet. Tímto jsem se snažil omezit možnost ovlivnění měření a interferencí. Dalším důvodem byla možnost napájet zařízení z adaptéru.
Níže popsaný měřič využívá voltampérové (ohmovy) metody měření, která je dostatečně známá a popis naleznete například zde nebo zde.
Blokové schéma je obdobné jako u profesionálních měřáků. Jako zdroj měřícího kmitočtu je zde využit mikroprocesor, jehož signál je 100x vyšší než požadovaný sinusový signál, který je využit pro generování fázově posunutého signálu pro přepínání synchronního detektoru SD. Signál je také filtrován obvodem LPF1, kterým je integrovaný filtr na principu spínaných kapacit MAX293 (ev. MAX7400). Za LPF1 následuje klasický RC filtr s možností přepínání max. kmitočtu (nezakresleno v blok. schematu). Výstupní signál z LPF2 je přiveden na měřenou součástku na které je měřeno napětí a protékající proud. Následuje zesilovač s možností volby zisku a synchronní detektor. Následuje AD převodník, realizovaný 4,5místným ADC ICL7135 jehož naměřené hodnoty jsou vzorkovány mikroprocesorem PIC16F876. K přenosu navzorkované hodnoty je zde vtipně využit signál Busy pro načtení doby integrace a tím i měřené hodnoty při taktování ADC přímo procesorem.
 |
Schéma zapojení:
 |
Pro vlastní layout jsem zvolil rozměr 100x160, původní byl 165x90mm, neobsahoval však pomocné zdroje, ale bylo zde využito transformátoru s vinutím 2x9V a pro 30V byl využit zdvojovač.
Mimo hlavní desku je tak, stejně jako v originální verzi, umístěn displej se serio/paralelním převodníkem a tlačítky.
Použil jsem krabičku U-KP14 (GME), v EZK pod názvem UK15P. Je zde ještě spousta místa např. pro desku zdroje nebo baterii, velikost jsem zvolil z důvodu rozumné velikosti předního panelu. Vlastní provedení je na libovůli každého konstruktéra.
Pár fotek provedení mého prototypu, zatím bez přední krycí fólie s popisy.
 |
| osazená hlavní deska |
 |
| deska displeje s tlačítky - zde jsem použil obdobné řešení jako v originále |
 |
| umístění v krabičce |
 |
| přední panel, ještě zde chybí přepínač pro bias a krycí laminovaný panel. Měřený odpor 10Ohm při 1kHz |
 |
| měření indukčnosti 220nH |
 |
| měření kondenzátoru 220pF |
První zkušenosti s měřením jsou velmi dobré, zatím jsem neprovedl finální kalibraci, ale i bez kalibrace díky použití, v dnešní době běžně dostupných, 1% odporů byly měřené hodnoty překvapivě přesné.
Rozsahy měřících kmitočtů 100Hz a 1kHz mi i bez kalibrace měří poměrně přesně, 10kHz potřebuje zkalibrovat. Ke kalibraci slouží tabulka s kalibračními hodnotami odporu, která se vyplní pro každý rozsah zvlášť včetně indukčnosti (rozsahy 0-2) a kapacity (3-7).
V tuto chvíli zde nebudu popisovat ovládání, bližší info naleznete na výše uvedených fórech a dokumentaci. Pracuji na kompletní dokumentaci pro stavbu v kroužku, kterou v případě zájmu poskytnu ke stažení i na tomto webu. Podklady ke konstrukci naleznete v sekci ke stažení.