Ipinaliwanag ang 2 Simpleng Capacitance Meter Circuits - Paggamit ng IC 555 at IC 74121

Sa post na ito ay pag-uusapan natin ang tungkol sa isang pares ng mga madali ngunit napaka madaling gamiting maliit na mga circuit sa anyo ng frequency meter at capacitance meter gamit ang lahat ng lugar sa IC 555.

Paano Gumagana ang mga Capacitor

Ang mga capacitor ay isa sa pangunahing mga elektronikong sangkap na napupunta sa ilalim ng passive na pamilya ng sangkap.

Malawakang ginagamit ang mga ito sa mga electronic circuit at halos walang circuit na maitatayo nang hindi kasangkot ang mga mahahalagang bahagi.

Ang pangunahing pag-andar ng isang kapasitor ay upang harangan ang DC at ipasa ang AC o sa simpleng mga salita ang anumang boltahe na likas na pulsating ay pinapayagan na dumaan sa isang kapasitor at ang anumang boltahe na hindi naka-polarisa o sa anyo ng isang DC ay mai-block ng capacitor sa pamamagitan ng proseso ng pagsingil.

Ang isa pang mahalagang pag-andar ng mga capacitor ay ang pagtatago ng kuryente sa pamamagitan ng pagsingil at pagbibigay nito pabalik sa isang nakakabit na circuit sa pamamagitan ng proseso ng paglabas.

Ang dalawang nasa itaas pangunahing pagpapaandar ng mga capacitor ay ginagamit para sa pagpapatupad ng iba't ibang mga mahahalagang operasyon sa mga elektronikong circuit na nagbibigay-daan sa pagkuha ng mga output ayon sa kinakailangang mga pagtutukoy ng disenyo.

Gayunpaman hindi katulad resistors, capacitor ay mahirap sukatin sa pamamagitan ng ordinaryong pamamaraan.

Halimbawa, ang isang ordinaryong multitester ay maaaring magkaroon ng maraming mga tampok sa pagsukat na kasama tulad ng isang metro ng OHM, voltmeter, ammeter, diode tester, hFE tester atbp ngunit maaaring wala ang illusive tampok sa pagsukat ng capacitance .

Ang tampok ng isang capacitance meter o isang inductance meter ay nakikita na magagamit lamang sa high-end na uri ng multimeter na tiyak na hindi mura at hindi bawat bagong hobbyist ay maaaring interesado sa pagkuha ng isa.

Tinalakay dito ng circuit na mabisa ang mga isyu na ito at ipinapakita kung paano bumuo ng isang simpleng murang capacitance cum metro ng dalas na maaaring itayo sa bahay ng anumang elektronikong baguhan at ginagamit para sa inilaan na kapaki-pakinabang na aplikasyon.

Diagram ng Circuit

Paano Gumagawa ng Dalas upang Makita ang Kapasidad

Sumangguni sa pigura, ang IC 555 ang bumubuo sa puso ng buong pagsasaayos.

Ang trabahong ito ng maraming nalalaman na kabayo ay naka-configure sa pinaka-karaniwang mode na ito na ang monostable multivibrator mode.
Ang bawat positibong rurok ng pulso na inilapat sa input na pin # 2 ng IC ay lumilikha ng isang matatag na output na may ilang mga paunang natukoy na takdang panahon na itinakda ng preset na P1.

Gayunpaman para sa bawat pagbagsak sa rurok ng pulso, ang monostable na pag-reset at pag-trigger ng auto sa susunod na rurok na darating.

Bumubuo ito ng isang uri ng isang average na halaga sa output ng IC kung saan direktang proporsyonal sa dalas ng inilapat na orasan.

Sa madaling salita ang output ng IC 555 na binubuo ng ilang mga resistors at capacitor ay nagsasama ng serye ng mga pulso upang magbigay ng isang matatag na average na halaga na direktang proporsyonal sa inilapat na dalas.

Ang average na halaga ay madaling basahin o maipakita sa isang gumagalaw na coil meter na konektado sa mga ipinakita na puntos.

Kaya't ang pagbasa sa itaas ay magbibigay ng isang direktang pagbabasa ng dalas, kaya't mayroon kaming maayos na pagtingin sa frequency meter na magagamit namin.

Paggamit ng Dalas upang Sukatin ang Kapasidad

Ngayon sa pagtingin sa susunod na figure sa ibaba malinaw na makikita natin na sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang panlabas na generator ng dalas (IC 555 astable) sa nakaraang circuit, posible na gawing interpretasyon ng metro ang mga halaga ng isang capacitor sa kabuuan ng mga ipinahiwatig na puntos, dahil direktang ang capacitor nakakaapekto o proporsyonal sa dalas ng orasan ng orasan.

Samakatuwid, ang halaga ng net frequency na ipinakita ngayon sa output ay tumutugma sa halaga ng capacitor na konektado sa kabuuan ng mga tinalakay na puntos.

Nangangahulugan iyon ngayon mayroon kaming dalawa sa isang circuit na maaaring sukatin ang capacitance pati na rin ang dalas, gamit lamang ang isang pares ng mga IC at ilang mga kaswal na elektronikong bahagi. Sa pamamagitan ng maliit na pagbabago ang circuit ay maaaring madaling gamitin bilang isang tachometer o bilang RPM counter kagamitan.

Listahan ng Mga Bahagi

• R1 = 4K7
• R3 = MAAARING VARIABLE 100K POT
• R4 = 3K3,
• R5 = 10K,
• R6 = 1K,
• R7 1K,
• R8 = 10K,
• R9, R10 = 100K,
• C1 = 1uF / 25V,
• C2, C3, C6 = 100n,
• C4 = 33uF / 25V,
• T1 = BC547
• IC1, IC2 = 555,
• M1 = 1V FSD meter,
• D1, D2 = 1N4148

Capacitance Meter gamit ang IC 74121

Ang simpleng circuit capacitance meter na ito ay nagbibigay ng 14 na linear na naka-calibrate na mga saklaw ng pagsukat ng capacitance, mula 5 pF hanggang 15 uF FSD. Ang S1 ay nagtatrabaho bilang isang switch ng saklaw, at nagpapatakbo sa pakikipagtulungan sa S4 (s1 / x10) at S3 (x l) o S2 (x3). Ang IC 7413 ay nagpapatakbo tulad ng isang astable oscillator, kasama ang R1 at C1 hanggang C6 na kumikilos tulad ng mga elemento ng pagtukoy ng dalas.

Ang yugtong ito ay nagpapagana ng IC 74121 (isang monostable multivibrator) upang makabuo ito ng isang asymmetric square wave na may isang umuulit na dalas na halaga ng whse na napagpasyahan ng mga bahagi ng R1 at C1 hanggang C6 at may isang cycle ng tungkulin na napagpasyahan ng R2 (o R3) at Cx .

Ang tipikal na halaga ng parisukat na -wave boltahe na ito ay nagbabago nang linear habang binago ang cycle ng tungkulin, na kung saan ay binabago nang linear batay sa halaga ng Cs, ang halaga ng R2 / R3 (s10 / x I) at ang dalas (itinatag ng Posisyon ng switch ng S1).

Ang panghuling tagapili ng saklaw ay lumilipat sa S3j ..- xl) at 52 (x3) karaniwang ipasok ang isang risistor sa serye ng metro. Ang pagsasaayos sa paligid ng mga pin 10 at pin 11 ng IC 74121, at para sa Cx ay dapat na kasingikli at matigas hangga't maaari, upang matiyak na ang stray capacitance dito ay minimal at walang pagbabago-bago. Ang P5 at P4 ay nagtatrabaho para sa independiyenteng zero calibration para sa mababang mga saklaw ng capacitance. Para sa lahat ng mas mataas na mga saklaw, ang pagkakalibrate na ginawa ng oreset P3 ay sapat lamang. F.s.d. ang pagkakalibrate ay medyo prangka.

Huwag munang maghinang C6 sa circuit sa halip ikabit ito sa mga terminal na minarkahang Cx para sa hindi kilalang capacitor. Ilagay ang S1 sa posisyon 3, S4 sa posisyon x1 at S2 sarado (s3) nae-set up ito para sa mga saklaw ng 1500 pF f.s.d. Ngayon, magiging handa ang C6 na mailapat bilang isang halaga ng marka ng pagkakalkula ng bench. Susunod, ang palayok P1 ay na-tweak hanggang sa ang mga decipher ng metro 2/3 ng f.s.d. Pagkatapos, ang S4 ay maaaring ilipat sa posisyon na 'x 10', ang S2 ay gaganapin bukas at ang S3 ay sarado (x1) na inihambing ito sa 5000 pF f.s.d., habang nagtatrabaho sa C6 bilang hindi kilalang capacitor. Ang resulta para sa kumpletong pag-set up na ito ay dapat magbigay ng 1/5 ng fs.d.

Sa kabilang banda maaari kang makakuha ng isang assortment ng tumpak na kilalang mga capacitor at gamitin ang mga ito sa mga puntos ng Cx at pagkatapos ay ayusin ang iba't ibang mga kaldero para sa pag-aayos ng mga calibration sa meter dial nang naaangkop.

Disenyo ng PCB

Isa pang Simple Pa Tumpak na Capacitance Meter Circuit

Kapag ang isang pare-pareho na boltahe ay inilalapat sa isang kapasitor sa pamamagitan ng isang risistor, ang singil ng capacitor ay tumataas sa isang exponential na paraan. Ngunit kung ang supply sa kabuuan ng isang kapasitor ay mula sa isang pare-pareho na kasalukuyang mapagkukunan, ang singil sa kapasitor ay nagpapakita ng isang pagtaas na medyo linear.

Ang prinsipyong ito kung saan ang isang kapasitor ay sisingilin nang linear ay ginagamit dito sa ibaba na tinalakay na simpleng capacitance meter. Dinisenyo ito upang sukatin ang mga halaga ng capacitor nang lampas sa saklaw ng maraming mga katulad na metro ng analogue.

Gamit ang isang pare-pareho na kasalukuyang supply, itinatakda ng metro ang oras na kinakailangan nito upang umakma sa singil sa hindi kilalang capacitor sa ilang kilalang boltahe ng sanggunian. Nagbibigay ang metro ng 5 buong saklaw na saklaw na 1,10, 100, 1000, at 10,000 µF. Sa sukat na 1-µF, ang mga halaga ng capacitance na kasing liit ng 0.01 µF ay masusukat nang walang kahirapan.

Paano Ito Gumagana.

Tulad ng ipinakita sa Larawan, ang mga bahagi ng D1, D2, R6, Q1 at isa sa mga resistors sa kabuuan ng R1 hanggang R5 ay nagbibigay ng 5 pagpipilian para sa patuloy na kasalukuyang supply sa pamamagitan ng switch S1A.

Kapag ang S2 ay gaganapin sa ipinahiwatig na posisyon, ang pare-pareho na kasalukuyang ito ay naikliit sa lupa sa pamamagitan ng S2A. Kapag ang S2 ay inililipat sa kahaliling pagpipilian, ang pare-pareho-kasalukuyan ay hinihimok sa capacitor sa ilalim ng pagsubok, sa buong BP1 at BP2, na pinipilit ang pagsingil ng kapasitor sa linear mode.

Ang Op amp IC1 ay nakakabit tulad ng isang kumpare, kasama ang (+) input pin na nakakabit sa R8, na inaayos ang antas ng sanggunian ng boltahe.

Sa sandaling ang linearly pagtaas ng singil sa kabuuan ng capacitor sa ilalim ng pagsubok, umabot sa ilang millivolts mas mataas kaysa sa (-) input pin ng IC1, agad nitong pinalilipat ang output ng kumpara mula sa +12 volts hanggang -12 volts.

Ito ay sanhi ng output ng kumpara upang maisaaktibo ang isang pare-pareho-kasalukuyang mapagkukunan na ginawa gamit ang mga bahagi D3, D4, D5, R10, R11, at Q2.

Kung sakaling ang S2A ay lumipat sa lupa, tulad ng S2B, nagreresulta ito sa pag-ikli ng mga capacitor C1 terminal, na ginagawang zero ang potensyal sa kabuuan ng C1 hanggang sa zero. Sa S2 sa bukas na kundisyon, ang tuluy-tuloy na kasalukuyang pagdaan sa pamamagitan ng C1 ay nagpapalitaw ng boltahe sa buong C1 upang madagdagan sa isang linear fashion.

Kapag ang boltahe sa kabuuan ng capacitor sa ilalim ng pagsubok ay sanhi ng toggle ng kumpare, nagreresulta sa diode D6 upang i-reverse bias. Ang pagkilos na ito ay humihinto sa C1 mula sa pagsingil pa nang mas malayo.

Dahil ang pagsingil ng C1 ay nangyayari lamang hanggang sa puntong ang katayuan ng output ng kumpara ay nagbabago lamang, nagpapahiwatig na ang boltahe na binuo sa kabuuan nito ay dapat na direktang katimbang sa halaga ng capacitance ng hindi kilalang capacitor.

Upang matiyak na ang C1 ay hindi naglalabas habang sinusukat ng meter M1 ang boltahe nito, isang yugto ng buffer na may mataas na impedance, na nilikha gamit ang IC2, ay isinasama para sa meter M1.

Ang Resistor R13 at meter M1 ay bumubuo ng isang pangunahing monitor ng voltmeter na humigit-kumulang na 1 V FSD. Kung kinakailangan, ang isang malayong voltmeter ay maaaring gamitin sa kondisyon na nagtatampok ito ng isang buong sukat na saklaw sa ilalim ng 8 volts. (Kung isasama mo ang ganitong uri ng panlabas na metro, tiyaking itakda ang R8 sa saklaw na 1-µF, upang ang isang accuratly na nakilala na 1-µF capacitor ay tumutugma sa isang pagbasa ng 1 volt.)

Ang Capacitor C2 ay ginagamit upang mapigilan ang pag-oscillation ng patuloy na kasalukuyang supply ng Q1, at ang R9 at R12 ay ginagamit upang bantayan ang mga ops sakaling ang supply ng DC ay nakapatay sa oras na kapag ang kapasitor sa ilalim ng pagsubok at C1 ay sinisingil, o kung hindi man ay maaari silang magsimulang maglabas sa pamamagitan ng mga amp amp, na humahantong sa isang pinsala.

Listahan ng Mga Bahagi

Mga Disenyo ng PCB

Paano Mag-Calibrate

Bago ang pagbibigay ng lakas sa circuit ng capacitance meter, gumamit ng isang mahusay na distornilyador upang ayusin ang meter na M1 na karayom ​​nang tumpak sa antas ng zero.

Posisyon ang isang tumpak na kilalang capacitor sa paligid ng 0.5 at 1.0 µF sa +/- 5%. Ito ay gagana bilang 'marka ng bench ng pagkakalibrate.'

I-hook up ang capacitor na ito sa BP1 at BP2 (positibong bahagi sa BP1). Ayusin ang saklaw na switch S1 sa pagkakalagay na '1' (dapat ipakita ng metro ang 1-µF buong sukat).

Posisyon S2 upang idiskonekta ang ground lead mula sa dalawang mga circuit (Q1 collector at Cl). Magsisimula na ang M1 meter ng isang upscale na kilusan at tumira sa isang tukoy na pagbabasa. Ang pag-toggle ng S2 sa likod ay dapat magresulta sa meter na mahulog pababa sa zero volt mark. Palitan ang S2 nang isang beses pa at kumpirmahing ang upscale na pagbabasa ng metro.

Bilang kahalili tumalon sa S2 at maayos na R8 hanggang sa makita mo ang metro na nagpapakita ng tumpak na halaga ng 5% ng pagkakalibrate ng capacitor. Ang nasa itaas lamang ng isang pag-set up ng pagkakalibrate ay sapat na para sa natitirang mga saklaw.