Paprastas LC matuoklis

Konstruojančiam radijo mėgėjui  labai naudingas prietaisas  - LC-matuoklis.  Literatūroje ir internete galima rasti nemažai tokių prietaisų  konstrukcijų aprašymų.  Siulau Jūsų dėmesiui dar vieną - mano konstrukcijos.  Matavimo metodo idėja paimta  iš "Electronics Now" žurnalo 1996  m. birželio mėn. numeryje išspausdinto Neil Heckt  straipsnio "Build this self-calibrating L/C meter".  Originale aprašytas autonominis  prietaisas su LCD indikatoriumi ir bateriniu maitinimu. Turėdamas mintyje, kad dabar  pas daugelį radijo mėgėjų yra personalinis kompiuteris, nusprendžiau realizuoti šią idėją kiek pigesniame variante - be LCD indikatoriaus ir valdymo elementų.  Visas šis darbas (o taip pat matematika) pavestas  kompiuteriui, pats matuoklis  atlieka tik reikiamas komutacijas (pagal komandas, perduodamas iš kompiuterio) ir  generatoriaus dažnio matavimą.  Matuoklis su kompiuteriu sujungiamas per  standartinį interfeisą RS232 (portai COM1 arba COM2).

Principinė schema (spragtelkite paveikslelį - pamatysite didesnę).

small scheme

Kompiuterio programa  LC_meter.zip   - archyve yra du failai - darbinė programa  LCmeter.exe ir konfigūracinis failas LC.ini.

Kontrolerio PIC16x84 programa LCMETER.hex  Programuojant kontrolerį konfigūracinius bitus reikia nustatyti taip:

WDT  OFF,    OSC   XT,   PWRT   ON.

Konstrukcijoje galima panaudoti tiek seną PIC16C84, tiek naujesnį PIC16F84 mikrokontrolerį. Relės su vienu normaliai atviru kontaktu, dirbančios nuo 5 V itampos, darbinė srovė ne daugiau 20 mA. Aš naudojau rusiškas herkonines reles ΠέΡ-42  (pasas PC4.569.151).  Ritė L1  pageidautina aukštos kokybės (miniatiūrinis droselis gerų rezultatų neduos).     Bene svarbiausias elementas, apsprendžiantis matavimo tikslumą - kondensatorius C12.  Aš panaudojau K71-7 tipo 1055 pF 1% kondensatorių. Galima pritaikyti ir kitokį, čia svarbu stabilumas ir tiksliai žinomas  talpumas.  Talpumą pageidautina išmatuoti kokiu nors patikimu talpumo matuokliu bent 1% tikslumu.  Išmatuotą talpumo reikšmę reikia  kokiu nors tekstiniu redaktoriumi įrašyti antroje failo  LC.ini eilutėje, naudojant taip vadinamą "scientific notation" (pav. 1000 pf uzrasomas 1.0e-9 ). Pirmoje failo eilutėje įrašome numatomo naudoti COM porto numerį.  Matuoklio shema maitinama iš bet kokio 9 ... 12 V šaltinio. Kadangi yra lygintuvinis tiltelis, tai galima net ir iš kintamos įtampos.

Naudotis prietaisu nesudėtinga. Matuojamas elementas jungiamas prie gnybtų J1 - J2. Po to paspaudžiame atitinkamą mygtuką "L" arba "C" ir perskaitome parodymą.

Keletas žodžių apie prietaiso derinimą.  Įjungus maitinimą automatiškai atliekamas autokalibravimas ir matuoklis pereina į parengties režimą. Indikatorius rodo generatoriaus dažnį. Šioje vietoje naudinga sulyginti rodomą dažnį su dažnomačio, prijungto prie tranzistoriaus Q2 kolektoriaus parodymais. Parenkant kondensatorius C1 ir C2 reikia pasiekti kuo artimesnius abiejų dažnomačių parodymus. Šią operaciją atliekant reikia kiekvieną kartą įjungus maitinimą duoti prietaisui keletą minučių "prašilti".  Toliau reikia sukompensuoti matuoklio konstruktyvinį talpumą ir induktyvumą. Tam esant atviriems įėjimo gnybtams įjungti režimą "C". Indikatoriuje pamatysime nuosavo konstruktyvinio talpumo reikšmę. Tuomet reikia užvesti pelę ant prietaiso panelės ir paspausti dešinį klavišą. Pasirodžiusiame meniu reikia išrinkti "Zero C". Matuoklis išmatuos nuosavą įėjimo talpumą ir  sukompensuos parodymus pagal jo reikšmę.  Po to įjungiame režimą "L", prietaiso gnybtus užtrumpiname storu kuo trumpesniu laidu ir meniu paspaudžiame "Zero L".  Bus sukompensuotas įėjimo grandinių induktyvumas. Kompensavimo reikšmės bus užrašytos į failą LC.ini ir toliau naudojamos kiekvieną kartą paleidus programą.  Operatyviam parodymų kompensavimui (kai matuojamas elementas prijungiamas ilgesniais laidais) galima naudoti mygtuką "Zero". Reikia nepamiršti, kad režime "C" kompensuoti reikia esant atviram įėjimui, o režime "L" - užtrumpinus. 

Laikas nuo laiko galima atlikti matuoklio perkalibravimą, paspaudžiant mygtuką "Calibr".

Prietaisas parengties režime. Indikatorius rodo sukalibruoto generatoriaus nuosavą dažnį.

img2

Talpumo matavimas

Talpumo matavimas

Induktyvumo matavimas

Induktyvumo matavimas

---

Atgal