1. В сообществе нашего форума Вконтакте создан раздел по продаже электронных компонентов.
    Каждый может продать в нем свои залежавшиеся детали. Подробности здесь.

Измеритель малых емкостей.

Тема в разделе "Измерительные приборы и способы измерения", создана пользователем UL7AAjr, 18 ноя 2014.

  1. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Понадобилось мне сделать прибор для измерения малых емкостей. Прибор должен измерять емкости начиная от 1 пФ и, хотя бы, до 100 пФ. Точность измерения до 0.1 пФ. Решил попробовать изобрести что-нибудь для этих целей. Особо голову ломать не стал, думаю, что однокаскадный генератор на логическом элементе с триггером Шмитта в самый раз будет. Тем более, что он должен обладать линейной зависимостью от номиналов измерительной цепи. Суть идеи не нова, подключить замеряемый конденсатор к задающей цепи генератора, замерить частоту и, произведя обратные вычисления, получить номинал замеряемого конденсатора. Тут конечно есть серьезный вопрос стабильности частоты генератора, получится ли замерять с такой точностью? В общем надо пробовать.

    Схема получилась такая
    Schematic Prints.jpg
    На схеме имеется стабилизатор питания, МК STM8L152K6T6, семи-сегментный индикатор на четыре цифры и собственно генератор. Сегменты цифр подключены к порту PB, управление разрядами к старшей половине порта PD. Выход генератора ко входу TIM1 в режиме счетчика импульсов. Кнопка SW1 служит для установки "0". В общем ничего сложного.

    После нескольких попыток удалось выполнить разводку в одном слое без использования перемычек и 0-омных резисторов. Размер 18 мм х 70 мм.
    PicoMeterModel.jpg

    Надо бы еще определиться с конструкцией щупа для измерения. Пока оставил две дырки для установки щупа. Там видно будет.

    Теперь дело за печатной платой и предварительными испытаниями. Пока все.
    koteika и Buba_Chkhadze нравится это.
  2. Buba_Chkhadze

    Buba_Chkhadze Модератор Команда форума

    Сообщения:
    4.313
    Симпатии:
    350
    Адрес:
    Талгар
    Вот со щупами у меня тоже проблема, видимо придется покупать пинцет и резать его
  3. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Пинцет, боюсь, не пойдет, он сам как конденсатор работать будет. Надо что-то очень маленькое и не торчащее.
  4. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Ну... фоторезист как всегда, не подвел:)
    IMAG0439.jpg
  5. Buba_Chkhadze

    Buba_Chkhadze Модератор Команда форума

    Сообщения:
    4.313
    Симпатии:
    350
    Адрес:
    Талгар
    например... ?
  6. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Пока не знаю.
  7. Buba_Chkhadze

    Buba_Chkhadze Модератор Команда форума

    Сообщения:
    4.313
    Симпатии:
    350
    Адрес:
    Талгар
    Не, подожди, там же при калибровке должна учитываться емкость монтажа.
    Просто не пойму как потом smd кондеры мерить ?
  8. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Фокус в том, что большая торчащая железяка будет реагировать на руки и другие помехи. Никакая калибровка не поможет, показания скакать будут. Поэтому пока и не определился с конструкцией.
  9. DenisD

    DenisD В доску свой

    Сообщения:
    355
    Симпатии:
    66
    Классная и нужная штука. Игорь, а если выводы сделать коротенькие, и между ними сделать меняющийся зазор, например от 2 до 10мм?
    Выводы то можно и сразу скомпенсировать.
  10. Buba_Chkhadze

    Buba_Chkhadze Модератор Команда форума

    Сообщения:
    4.313
    Симпатии:
    350
    Адрес:
    Талгар
    Можно и пинцет сразу скомпенсировать
  11. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Пинцет скомпенсировать можно, а вот помехи, которые он будет ловить, вряд-ли. Он ведь как антенна будет работать и у него площадь достаточно большая. Чем больше площадь - тем больше паразитная емкость и хуже помехозащищенность.

    А я вот надумал использовать очень тонкие и упругие проводники, из металла как пружинки делают. У тонких проводников паразитная емкость будет маленькой, и соответственно, помехозащищенность лучше. И их можно подогнуть по необходимости.
  12. Buba_Chkhadze

    Buba_Chkhadze Модератор Команда форума

    Сообщения:
    4.313
    Симпатии:
    350
    Адрес:
    Талгар
    ну пинцеты тоже разные бывают, я собственно волнуюсь за измерение smd конденсаторов, чтобы удобно было
  13. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Ну... правильно будет как раз разные варианты попробовать. Сначала бы вот схему запустить и понять пределы стабильности. А то придется внешний кварц ставить, экран и термостабилизатор :)
  14. Buba_Chkhadze

    Buba_Chkhadze Модератор Команда форума

    Сообщения:
    4.313
    Симпатии:
    350
    Адрес:
    Талгар
    ну так ждемс испытаний
  15. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Печатка вытравилась без косяков, пока полет нормальный.
    pcb_undrilled.jpg
  16. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Железяка работает. Кнопку приспособил как "установка нуля". Штука получилась очень чувствительная, если поднести палец на сантиметр к входу измерения, то цифры весело бегут от 0 до ~30. Значит разрешение 0.1 пФ получить можно. Стабильность нормальная, если установить 0 и ничего не трогать, то последняя цифра изменяется +/- 1. Теперь надо софт написать и придумать калибровку без перепрошивки МК. Думаю можно подключить образцовый конденсатор, скажем на 100 пФ и удерживать кнопку установки 0 в течении пяти секунд.
    IMAG0448.jpg
    IMAG0447.jpg
    koteika нравится это.
  17. Buba_Chkhadze

    Buba_Chkhadze Модератор Команда форума

    Сообщения:
    4.313
    Симпатии:
    350
    Адрес:
    Талгар
    это вообще отлично будет, а то я который собрал, там калибровка замороченная
  18. UL7AAjr

    UL7AAjr В доску свой

    Сообщения:
    1.848
    Симпатии:
    313
    Род занятий:
    инженер-программист
    Адрес:
    Алма-Ата
    Для мелких емкостей все работает. Можно попробовать и до 1000 пФ измерять, но надо софт доделать для переключения времени частотомера. В общем все нормально пока.
    aman, Buba_Chkhadze и radioengineer нравится это.
  19. Buba_Chkhadze

    Buba_Chkhadze Модератор Команда форума

    Сообщения:
    4.313
    Симпатии:
    350
    Адрес:
    Талгар
    как собрать такой ?
  20. DenisD

    DenisD В доску свой

    Сообщения:
    355
    Симпатии:
    66
    Отлично! Тоже такой надо!)

Поделиться этой страницей