Рис. 1
Измерение величины емкости конденсатора без выпайки из схемы - это 50% успеха при ремонте и настройке электронных устройств. В журнале "Радио" подобные схемы стали появляться в конце 80 годов. Были повторены и модернизированы ряд схем. В результате появилась предлагаемая схема прибора для измерения емкостей (1000 пФ до 10000 мкФ) на старой элементной базе (у кого есть возможность применить современные счетверенные ОУ на полевых транзисторах, с потреблением на корпус 1 мА - применяйте). Ставилась задача создать прибор на недорогой старой элементной базе, простой в регулировке и настройке, имеющий время автономной работы на аккумуляторах 5 дней в неделю по 8 часов (применены самые дешевые и распространенные аккумуляторы Д - 0,26 Д) и работающий на любой мультиметр. Рассмотрим кратко схему прибора (рекомендуется в начале прочитать статью в "Радио" №4 1998г В. Васильев "Измеритель емкости конденсаторов" так как нет смысла полностью описывать, как работает прибор. Внешних отличий два - применены электронные ключи, для уменьшения габаритов прибора, стабилизированный преобразователь напряжения со схемой контроля разряда аккумуляторов и автоматического выключения прибора).
Прибор для измерения емкостей питается от 3 аккумуляторов. Заряд аккумуляторов осуществляется от блока питания с напряжением 6…12В, подключаемого к гнезду XS1. Аккумуляторы заряжаются постоянным током, его величина устанавливается резистором R2. Контроль за разрядом аккумуляторов до 2,7 - 2,5В осуществляет схема на триггере VT4 и VT5. Величину опорного напряжения изменяют резистором R8 (падение напряжения на зеленом светодиоде примерно 2,5В, допустимо использовать 5 диодов включенных последовательно).
Преобразователь напряжения собран на транзисторах VT2 и VT3. Выходное напряжение стабилизированное ±7±0,5В (VD1), преобразователь работает при входном напряжении от 1,8В до 5В. Трансформатор Т1 намотан на стандартном каркасе для ферритового сердечника М2000 Ш4?4, допустимо использовать любой подходящий малогабаритный ферритовый трансформатор. Диаметр провода - 0,1 мм, число витков 1 обмотки - 15 витков, 2 и 3 обмоток - 35 витков. Диаметр провода не критичен, можно взять и 0,2 мм, число витков тоже не критично - в 1 обмотке допустимо 10 - 20 витков, во вторичных обмотках в два раза больше.
Схему прибора можно скачать здесь.
Учитывая, что максимальная частота работы ОУ составляет 1 кГц за основу были взяты ОУ 140УД12 (для уменьшения габаритов прибора применен его счетверенный аналог 1401УД3). Единственно на что следует обратить внимание - амплитуда колебаний на выходе генератора должна быть одинаковой на всех частотах, иначе увеличивают ток программирования ОУ (R11 и R18). Измерительный ОУ был выбран 140УД14 - малое потребление и достаточно большое входное сопротивление. Хотя на пределе измерения 1000пФ оно маловато (скорректировано увеличением номинала резистора R43 до 12 МОм, а не 10МОм). Коррекция нуля показаний прибора на пределе измерения 1000пФ осуществляется R35 (убирается паразитная входная емкость прибора с измерительными щупами (C17 3 пикофарады!), желательно вывести под шлиц для оперативной подстройки). Применена нестандартная частотная коррекция ОУ 140УД14 (главное убрать звон на фронтах, все-таки это дифференциатор склонный к самовозбуждению).
В схеме используется электронный переключатель пределов измерения, позволяющий резко сократить габариты прибора. Переключатель SA2 переключает диапазоны измерения с помощью ключей в микросхемах DD1 и DD2 (от 1000пФ в положении 1 до 10000мкФ в положении 8).
Прибор калибруют своим подстроечным резистором на каждом пределе измерения по эталонным емкостям, что резко упрощает настройку прибора. На пределе 1000пФ - R37 на пределе 0,01мкФ - R38, на пределе 0,01мкФ - R39, на пределе 1мкФ - R40, на пределах (10мкФ - 10000мкФ) - (R23 - R26).
Далее описание работы прибора аналогично описанию схемы в "Радио" №4 1998г В. Васильев "Измеритель емкости конденсаторов"… . Единственно в данной схеме в генераторе ошибка - в ОУ DA 1.2 необходимо поменять местами прямой и инверсный входы ОУ иначе генератор не заработает. Схемы обзора в прикрепленных файлах. На фотографиях в конце статьи 1-я и 3-я модификации прибора автора.
Первая модификация прибора создана в начале 2000 г., применен микроамперметр на 100мкА и аккумуляторная батарея 7 D - 0,0125D.
Третья модификация прибора описанная в данной статье (2001 год)
Автор: Сучинский Александр