Професиональный  исмеритель  LCR-2

               Исходник материала о приборе находится по адрессу:  (http://www.rlc-esr.ru/index.php?option=com_content&view=article&id=69&Itemid=82)

 

                       

1. Технические характеристики 

 

Измеряемый параметр

Частота тест-сигнала 

100Гц

1кГц

10кГц

R

 0.01 Ом – 100 МОм

 0.01 Ом – 100 МОм

 0.01 Ом – 10 МОм

C

 1пФ – 22000мкФ

 0.1пФ – 2200мкФ

 0.01пФ – 220мкФ

L

 0.01мкГн – 20 кГн

 0.1мкГн – 2 кГн

 0.01 мкГн – 200Гн

 

Режимы работы: 

§                                  частота тест-сигнала 100Гц, 1кГц, 10кГц; 

§                                  амплитуда тест-сигнала 0.3В; 

§                                  последовательная/параллельная (s/p) схема замещения; 

§                                  автоматический/ручной выбор диапазона измерений; 

§                                  режим удержания показаний; 

§                                  компенсация параметров КЗ и ХХ; 

§                                  отображение результатов измерений в виде: 

R + LC 

R + X  

Q + LC (добротность) 

D + LC (tg угла потерь) 

§                                 подача постоянного напряжения смещения на тестируемый элемент 0-30В (от внутреннего источника); 

§                                 измерение напряжения смещения (0.4В-44В); 

§                                 подача постоянного тока смещения на тестируемый элемент (от внешнего источника): 

§                                 отладочный режим. 

 

Максимальное время измерения на: 

§                                 100Гц – 1.6с;  

§                                 1кГц, 10кГц – 0.64с. 

 

   

 

                                                                                                                                       RLC -2 схема

                                                                                                     

                   

                                                                                        Аналоговая часть ( можно увеличить )

(

                    

                                                                                                     Цифровая часть

                               

                                                                                            Блок питания

 

           

                          платы после " утюга "                                                                  плата после травления

 

          

                              собранная плата дисплея                                                                       оснавная плата

    

                        блок питания                                                                                     модуль дисплея

                                         

                                                            Основная плата , сторона дорожек ( можно увеличить)

  

                                измерение  " R "                                                                                              измерение  " C "

                                                     

                                                                                                      измерение  " L "

              

 

                                                                                  Общый вид собранных плат

 

Список деталейDetalλs.xls

Программа PIC контролера:   LCR 2 - 16 mhz.hex

Чертежы плат : LCR 2 .lay

 

 Эскиз коробки для прибора:

 

 

          

                                                                                               Передняя панель

                        

                                                                                 Расположение плат

            

 

 

Принцип роботы

       В основе работы прибора лежит метод вольтметра и амперметра, т.е. измеряется падение напряжения на тестируемом элементе и ток через него, а Zx рассчитывается как Zx=U/I. Разумеется, значения тока и напряжения надо получить в комплексном виде. Для измерения реальной (Re) и мнимой (Im) составляющих напряжения и тока используется синхронный детектор (СД), работа которого в свою очередь синхронизирована с тестовым сигналом. Подавая на управление ключами СД меандр с сдвигом 0º  или 90º  относительно тестового сигнала, получаем искомые Re и Im части напряжения и тока. Таким образом, для одного измерения Zx необходимо выполнить четыре измерения, два для тока и два для напряжения. Преобразованием сигнала с СД в цифровую форму занимается АЦП двойного интегрирования. Выбор такого типа АЦП обусловлен его низкой чувствительностью к помехам, и тем, что интегратор АЦП играет роль дополнительного фильтра сигнала после СД. Тестовый сигнал получается из меандра после ФНЧ1 (фильтр низкой частоты на переключаемых конденсаторах) и ФНЧ2 (обычный двойной RC фильтр), который убирает остатки частоты F*100.

alt

      В приборе для измерения тока применен активный (на ОУ) преобразователь ток-напряжение. Руководствуясь  принципом «мало-нормально-много», МК управляет  выбором R range и Ку усилителя согласно представленной ниже таблице, добиваясь максимальных показаний АЦП:  

 

Диапазон 

R range 

Ку для тока 

Ку для напряжения 

 0

100 Ом 

100

 1

100 Ом 

10

 2

100 Ом 

 3

1к 

 4

10к 

 5

100к 

 6

100к 

10

  7

100к 

100

 

Схема

Схема разделена на три части: 

§                      аналоговая часть; 

§                      цифровая часть; 

§                      блок питания. 

 

       Прибор работает следующим образом. 

     Микроконтроллером (МК) PIC16F876A формируется SinClk (RC2, выв.13) меандр частотой 10кГц, 100кГц или 1MГц. Cигнал подается на вход делителя, выполненного на микросхемах DD12  и DD13. На выв.10  DD12  получаем частоту SinClk/25, которая в свою очередь дополнительно делится на 4. На  выходах сдвигового регистра получаются сигналы, сдвинутые относительно друг друга на 90º, необходимые для работы СД. Сигнал 0_Clk подается на микросхему DA6, представляющую собой эллиптический фильтр 8-го порядка. Этим фильтром выделяется первая гармоника. Частота среза фильтра определяется частотой сигнала, подаваемого на ифровой вход (выв.1 DA6). Полученный синусоидальный сигнал (первая  гармоника) дополнительно фильтруется двойной RC-цепочкой R39, C27, R31, C20. На нижних диапазонах 1кГц  и 100Гц подключаются дополнительно соответственно C28, C21 и C26, C25. После выходного буфера на DA3 синусоидальный сигнал через ограничительные резисторы R16, R5 и разделительный конденсатор C5 поступает на Zx. Амплитуда тестового сигнала на холостом ходу примерно 0.3В.  

 

        Падение напряжения на Zx (канал напряжения) снимается через конденсаторы C6 и C7 и подается на вход инструментального ОУ (ИОУ), выполненного на DA4.2, DA4.3 и DA4.4. Коэффициент  усиления этого ИОУ определяется соотношением R28/R22=R27/R23=10k/2k=5. Через аналоговый ключ DA7.3 сигнал подается на усилитель с переменным Ку. Необходимый коэффициент  усиления (1, 10  или 100) устанавливается сигналами управления Mul10  и Mul100. Дальше сигнал подается на СД DA9. На управление ключами СД подается меандр с частотой тестового сигнала со сдвигом 0º и 90º. Т.о.выделяется реальная и мнимая составляющая сигнала. Сигнал после ключей СД  интегрируется цепочками R41-C30 и R42-C31 и подается на дифференциальный вход АЦП. 

 

        Ток через Zx преобразуется в напряжение на DA1 с набором  из 4-х резисторов (100, 1к, 10к и 100к) в обратной связи, переключаемых с помощью DA2. Дифференциальный сигнал преобразования снимается через C18 и C17 и подается на вход ИОУ, выполненного на DA5. С его выхода сигнал поступает на аналоговый ключ DA7.3.  

 

       Опорное напряжение 0.5В АЦП получается на параметрическом стабилизаторе R59–LM385-1.2V и последующем делителе R56, R55. Тактовый сигнал АЦП AdcClk (частотой 250кГц для измерений на 1кГц и 10кГц, частотой 100кГц для 100Гц) формируется модулем USART в синхронном режиме с выхода RC5. Одновременно он подается на вывод RC0, который установлен программой как вход TMR1 в режиме счетчика. Цифровой код преобразования АЦП равен количеству импульсов AdcClk минус 10001 за время, пока сигнал Busy АЦП находится в „1”. Эта особенность используется ввода в МК результатов преобразования АЦП. Сигнал Busy подается на вывод RC1, который настроен как вход модуля  сравнения и  захвата МК (CPP). С  его  помощью запоминается  значение TMR1 при положительном  фронте сигнала Busy, а потом при отрицательном. Вычитая эти два значения, получаем искомый результат работы АЦП. 

 

 Детали

      Мы старались выбирать детали исходя из критерия их доступности, максимальной простоты и повторяемости схемы.

     Требования к деталям. 

     Разделительные конденсаторы C6, C7, C17, C18, C29, C36, С34, С35, С30, С31 должны быть пленочные  типа MKP10, MKP2, К73-9, К73-17 или  т.п., первые четыре на напряжение минимум 250В, для С29, С36, С34, С35, С30, С31 достаточно 63В.

    Самый критичный по своим параметрам элемент - это интегрирующий конденсатор C33. Он должен  иметь  низкие  показатели  диэлектрической  абсорбции. Исходя  из  описания  на ICL7135, необходимо  применить  конденсатор  либо  с  полипропиленовым,  либо  с  тефлоновым диэлектриком. Широко распространенные К73-17 в качестве интегрирующего конденсатора дают ошибку 8-10  единиц  АЦП  в  середине  шкалы,  что  совершенно  неприемлемо.  Необходимые конденсаторы  с  полипропиленовым  диэлектриком  были  обнаружены  в  старых  мониторах.  Если будете  выбирать  монитор  на  разборку,  берите  с  толстым  видеокабелем,  там  хорошие  гибкие изолированные экранированные провода, пойдут на изготовление щупов к прибору. 

Транзисторы VT1-VT5 можно заменить практически любыми другими NPN в том же корпусе. Звуковой  излучатель SP –  электродинамический,  от  старой  материнской  платы.  Если  его сопротивление равно 50-60 Ом, то добавочное R65 можно поставить равным 0. Детали, которые рекомендуется подобрать попарно: 

R41=R42, C30=C31 – для СД; 

R28=R27, R22=R23 – для ИОУ напряжения; 

R36=R37, R32=R33 – для ИОУ тока. 

Детали, которые рекомендуется подобрать точно по номиналу: 

R6, R7, R8, R9 – от стабильности этих резисторов зависит тепловая и долговременная стабильность показаний прибора; 

C20, C21, C25, C26, C27, C28 – особенно обратите внимание на конденсаторы номинала 0.1мкФ; 

R48, R49, R57,R58 – от их соотношения зависит к-т усиления масштабирующего усилителя. ЖКИ  стандартный 2х16  символов,  выполнены  на HD44780  или  совместимым  с  ним контроллером. Надо отметить, что встречаются индикаторы с различной разводкой выводов 1 и 2 - земля  и  питание.  Неправильно  включение  приведет  к  выходу  ЖКИ  из  строя!  Проверьте внимательно документацию к вашему дисплею и визуально по самой плате!

 

 Конструкция 

     Прибор собран на трех платах: 

a.  Основная плата аналоговой и цифровой части; 

b.  Плата дисплея; 

c.  Блок питания. 

    Прежде  чем  делать  платы,  рекомендуем  уточнить  размеры  под  свои  детали.  Особенно  это относится  к  конденсаторам.  На  плате  оставлено  место  под  детали  с  достаточно  большими габаритами, но проверить будет не лишнее. 

    Основная  плата  двухсторонняя. Верхняя  сторона  сплошная,  служит  для  общей  земли. Через переходные отверстия (в RLC2.lay помечены как сквозные)  земля с верхнего слоя соединяется с нижним. На отверстиях под выводные детали с верхней стороны (земли) надо снять фаску сверлом 2.5мм. Сначала паяем (или проклепываем медным проводом и пропаиваем) земляные перемычки, потом  выводные  перемычки.  Далее  запаиваем SMD  компоненты:  резисторы,  конденсаторы, диоды, транзисторы. За ним выводные детали: колодки, конденсаторы, разъемы. 

    Плата  дисплея   тоже  двухсторонняя.  Верхний  слой  земля –  играет  роль  экрана  от  ЖКИ. Переходные отверстия так же служат для соединения верхнего и нижнего слоя земли. 

    Плату LCD желательно подключить к основной плате экранированным шлейфом. Он сделан из 4-х  проводов,  поверх  которых  поставлена  обычная  оплетка  и  изоляционная  трубка.  Оплетка заземляется только со стороны основной платы. Шлейф пропускают через ферритовое кольцо от какой-нибудь компьютерной техники. Т.о. уменьшаются до минимума помехи от работы LCD.

     Плата  БП  односторонняя. На платах не поставлены конденсаторы на вход (220В) трансформатора и параллельно диодам моста, разводку лучше доделать и при необходимости поставить. Особенностью платы является способ разводки земли „в одну точку”. Если будете переразводить по каким-то причинам, сохраните эту конфигурацию.  Важно  подобрать  трансформатор  с  маленькими  потерями (маленький  ток  ХХ).

  

    

 

Пинцет для SMD 

     Пинцет сделан из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита 1.5мм. Разводка рисунка есть в RLC2.lay. Вторая  сторона -  сплошной  экран. Сверлим два переходных отверстия  сверлом 0.5-0.8мм. Вставляем в отверстия медный провод такого же диаметра, обрезаем его с обеих сторон на  высоте 0.5-0.8мм  от  поверхности  платы,  расклепываем  и  пропаиваем.  Для  пинцета использовали такие же лепестки от реле, как и в „крокодиле Кельвина”. Собираем пинцет, вставив между  половинками  прокладку  из  пластика (ПВХ)  толщиной 6мм.  После  проверки облагораживаем термоусадкой.  

Платки перед сборкой: 

 

Пинцет в собранном виде: 

 

Переходник для выводных деталей: 

   Для изготовления переходника использован разъем, от которого отпиливаем кусок (~16мм) на 6  пар  выводов.  Платка сделана  из  двухстороннего  стеклотекстолита толщиной 1.5мм. В  переходные  отверстия  вставляем  провод 0.7-0.8мм  и  расклепываем  с  обеих сторон. Экран  сделан из  луженой жести  толщиной 0.15-0.2мм. Для  корпуса использован  старый компьютерный разъем RS232. 

            

 

Функции кнопок 

     Перед описанием процесса настройки прибора расскажем о назначении кнопок. Каждая кнопка в  приборе  имеет  несколько  функций  в  зависимости  от  режима  работы  и  времени  нажатия. Различаются  длинные  и  короткие  нажатия.  Короткое –  это  когда  время  нажатия  кнопки  менее 1 сек., сопровождается одиночным звуковым сигналом. Если кнопка нажата и удерживается более 1 сек. –  это  состояние  обрабатывается  программой  как „длинное  нажатие”  и  сопровождается вторым  звуковым  сигналом.  Длинные  нажатия  в  предназначены  для  переключения  режимов работы прибора. 

 

-  Режим измерения – основной режим работы прибора, включается автоматически после подачи питания. 

S1 – меняет частоту тестового сигнала (100Гц, 1кГц, 10кГц) по кругу 

S2 – последовательная (s) / параллельная (p) схема замещения 

S3 – режим отображения результатов LC / X (вторая строка дисплея) 

S4 – отображение R / Q / D (первая строка) 

S5 – диапазон измерения Auto – на дисплей рядом с номером диапазона выводится символ «А», после нажатия диапазоны перебираются по кругу от текущего до 7,      далее 0..7. Обратное включение автоматического выбора диапазона – длинное нажатие S5  

S6 – Удержание показаний (Hold), на экране отображается символ «Н» 

 

-  Режим отладки (Service mode), включается длинным нажатием S6 

S1 – меняет частоту сигнала тестового сигнала (100Гц, 1кГц, 10кГц) по кругу 

S2 – переключает R range резистор в преобразователе I/U (100; 1к; 10к; 100к) 

S3 – переключает к-т усиления (1х1; 10х1; 1х10 1х100) 

S4 – измерение реальной (Re), мнимой (Im), обеих сразу (RI) составляющих напряжения или тока 

S5 – режим измерения тока или напряжения 

S6 – длинное нажатие – выход из режима отладки 

 

-  Режим ХХ/КЗ  калибровки, включается длинным нажатием S1 

S1 – переключает типа калибровки (Open-Short-Open и т.д.) 

S2 – запускает калибровку выбранного типа (Open или Short). 

Короткое нажатие любой другой кнопки – выход в основной режим без калибровки. 

 

-  Изменение  корректирующих  коэффициентов,  включается  длинным  нажатием S3.  Номер коэффициента  соответствует номеру диапазона,  т.е., к примеру, нулевой к-т используется для  подстройки  показаний  на  нулевом  диапазоне.  К-т  №8  корректирует  показания вольтметра напряжения смещения. 

S1 - разряд влево 

S2 - вниз (уменьшение значение разряда) 

S3 - вверх (увеличение значение разряда) 

S4 - разряд вправо 

S5 - следующий коэффициент 

S6 - выход из режима редактирования коэффициентов 

 

-  „Длинные” нажатия кнопок 

S1 – включает режим калибровки 

S2 – не задействовано 

S3 – включает режим коррекции коэффициентов 

S4 – включает/выключает отображение напряжения и тока в единицах АЦП в основном режиме работы, используется для отладки. 

S5 – включает автоматический выбор диапазона измерений 

S6 – включает/выключает режим отладки 

 

 

Запуск прибора 

     Практика  показывает,  что  зачастую  радиолюбители  делают монтаж  устройство  полностью  и включают питание. Это на наш взгляд плохой подход, особенно если используются паяные детали (т.е. потенциально нерабочие), либо сам монтаж сделан неаккуратно, с ошибками. Это приводит, как  правило,  к  дополнительным  повреждениям,  и  увеличению  времени  запуска  и  настройки устройства. Поэтому рекомендуем запускать RLC отдельно по блокам. И если есть возможность, 

перед установкой на плату проверьте ВСЕ детали, которые сможете проверить. Это избавит вас от неразумений  типа  чтения  надписей  на  перевернутых SMD-резисторах,  установки  высохших электролитов по питанию и т.п. 

     Сначала проверяем трансформатор и убеждаемся, что напряжения на вторичных обмотках ~8-9В. Погоняйте его на холостом ходу, проверьте нагрев (железо  трансформаторов от китайских БП за  час  разогревается  до 60-70  градусов). Подключаем  трансформатор и проверяем  блок питания отдельно от остальной схемы, на выходе должно быть ±5В и +29.5-30.5В. Проверяем  платку LCD  на  к.з.  Подключаем  только  питание  на  плату  дисплея.  На  первой строке  должны  появиться  черные  прямоугольники.  Это  свидетельствует  о  том,  что  нормально прошла  внутренняя  инициализация ЖКИ  и  правильно  установлено  напряжение,  регулирующее контрастность. 

     Программировать  МК  можно  практически  любым  программатором,  поддерживающим PIC16F876A. МК можно программировать как отдельно – в программаторе, так и на плате через разъем ISCP. В этом случае перемычка Jmp1 должна быть разомкнута.  Подключаем  питание  на  основную  плату  без  установленных  каких-либо  микросхем. Проверяем наличие напряжений +5В и -5В на месте соответствующих выводов МС. Убеждаемся, что на входах ОУ, где установлены защитные диоды, нет напряжения. Проверяем „опору” АЦП -+0.5В. 

    Устанавливаем МК,  подключаем  плату  дисплея  и  включаем  питание ->  на  дисплее  должно появиться приветствие „RLC meter v1.0”. Пока не установлен АЦП, прибор не будет показывать другую информацию, и не будет реагировать на нажатие кнопок. Это свидетельствует о правильно прошитом  МК.  Проверяем  наличие  меандра 250кГц „AdcClk”  и  меандр „SinClk” – 100кГц (в режиме синуса=1кГц).  Последовательно устанавливаем МС (не забывая при установке выключить питание!) и проверяем согласно таблице: 

 

Вставляем

  Проверяем

1

PIC16F876A

  меандр 250кГц „AdcClk”; меандр 100кГц „SinClk” 

2

HC390 и HC164 

  меандр 1кГц 0_Clk и 90_Clk; фазовый сдвиг  90º 

3

MAX293

  на C19 относительно земли синусоидальный сигнал 1кГц размахом 0.6В 

4

DA3 (TL081)

  на выводе „I” разъема подключения Zx синус 1кГц размахом 0.6В 

5

DA4 

  Вывод 1 DA4 - синус 1кГц размахом 3В;  Ку=5 ИОУ 

6

Zx = 100кОм DA1, DA2 

  Синусоидальный сигнал преобразования I/U на выводе 3 DA2 размахом 0.6В 

8

DA5

  Вывод 1 DA5 - синус 1кГц размахом 3В Ку=5 ИОУ 

9

DA7 и DA8 

  синус 1кГц размахом 3В на C29 относительно земли (работает канал U)

10

DA9 

  Разнополярное напряжение на C30, C31 

 

   

 Устанавливаем АЦП, при подключенном Zx=100кОм на дисплее должно появиться примерно следующее: 

 

Это свидетельствует об правильной работе всего прибора. 

 

    При  большом  желании  можете  дополнительно  проверить  качество  интегрирующего конденсатора.  Загляните  в  описание  на ICL7135,  там  процесс  проверки  описан.  Вынимаем микросхему DA9 из панельки, перемычкой заземляем вывод 9 (In–) АЦП. Соединяем второй вход (10; In+) с выводом 2 (Ref) АЦП, т.о. на вход АЦП подаем опорное напряжение. Включаем прибор и длинным нажатием на S4 переводим  его на отображение показаний АЦП. На дисплее должно быть четыре числа 9999.  

 

    Далее калибруем прибор по точным резисторам с помощью корректирующих коэффициентов для каждого диапазона. Рекомендуем это делать на частоте 1кГц, и использовать следующие номиналы: 

 

Диапазон

R

0

1 Ом

1

10 Ом

2

200 Ом

3

4

20к

5

200к

6

7

10М

 

 

Комментарии к прошивке версии 1.3

 

Основное отличие v1.3 от предыдущих – это переход на метод другой метод коррекции OPEN/SHORT/LOAD (OSL). K OPEN и SHORT калибровкам, добавляется LOAD калибровка по элементу (эталону), точное значение параметров которого известно заранее. Теоретически, в качестве эталона можно выбрать любой элемент (резистор, конденсатор, катушку индуктивности), но, исходя из практических соображений, для RLC-2 был выбран резистор. Значения, полученные при OSL калибровках, сохраняются в энергонезависимой памяти прибора и используются для коррекции результата измерений по формуле:

 

 , где 

Zo     – сопротивление, измеренное прибором при открытом входе (разомкнутых щупах);

Zs      – сопротивление, измеренное прибором при замкнутых щупах;

Zsm   – сопротивление эталона, измеренное прибором;

Zstd  – истинное сопротивление эталона;

Zxm  – измеренное значение DUT (Device under test, тестируемый элемент);

Zdut  – скорректированное значение DUT.

Все значения в этой формуле – комплексные.

 

Так как в приборе 8 диапазонов,  и все они требуют LOAD калибровки, то для полной настройки прибора необходимо подготовить 8 эталонных резисторов. В качестве эталонов предлагаем подобрать набор резисторов следующих номиналов.

 

 

 

Диапазон

Zstd

Схема

 замещения

Rstd

Xstd

0

0.005μH

послед.

1

10Ω

0.005μH

послед.

2

200Ω

0.005μH

послед.

3

2kΩ

0.08pF

паралл.

4

20kΩ

0.08pF

паралл.

5

200kΩ

0.08pF

паралл.

6

2MΩ

0.08pF

паралл.

7

15*

0.08pF

паралл.

* в прошивке стоит значение 10, но для более устойчивого выбора

 7 диапазона лучше взять резистор номиналом около 15.

Предполагается, что такие паразитные параметры (колонка Xstd таблицы) имеют SMD резисторы типоразмера 0805 на частотах до 10кГц. Не надо искать номиналы точно по таблице, достаточно, чтобы сопротивления образцовых резисторов попали в соответствующие диапазоны. Требования к эталонам – стабильность и минимальные паразитные параметры. Если в качестве  эталонов будут использоваться не прецизионные резисторы, то их сопротивления, необходимо измерить на заведомо исправном, откалиброванном измерителе (можно на постоянном токе) с точностью 3, а лучше 4…5 знаков. Следует помнить, что не прецизионные резисторы обладают сравнительно большой температурной нестабильностью, по этому, при измерении и калибровке надо придерживаться постоянства температуры. Сопротивление резистора, нагретого теплом рук, может заметно измениться, особенно резисторов с ±10% допуском и больше. По этому, из не прецизионных лучше использовать резисторы с отклонением номинала не больше ±5%.

Но все же, лучше эталоны подобрать из прецизионных резисторов. Такие резисторы имеют отклонения от номинала ±2%, ±1%, ±0.5%, ±0.2%, ±0.1%, ±0.05%, ±0.02% и ±0.01%. Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) прецизионных резисторов меньше, чем у обычных. Из практики замечено, что чем меньше процент допуска резистора, тем лучше его температурная стабильность, это означает, что такие резисторы изготовлены из более качественных и дорогих материалов.

Если Вы собираетесь подобрать эталоны из резисторов с проволочными выводами, то в [2] имеются очень полезные таблицы маркировки процентов допустимого отклонения сопротивления символами (латиницей или кириллицей).  Для LOAD калибровки диапазонов 0, 1, 2 и 3 достаточно взять любой непроволочный резистор без спиральной нарезки, и принять его индуктивность за 0.005 мкГн (Ls - последовательная индуктивность). Для диапазона 3 не важно, введете Lstd 0.005 мкГн или Cstd 0.08pF, на результат измерений это не отразится, так как столь малые величины на диапазоне 3 прибор не способен измерить с достаточной точностью. Начиная с диапазона 4 и выше, надо вводить реальное значение емкости резисторов, используемых в качестве эталонов.

Если нет возможности точно измерить паразитные параметры эталонных резисторов на промышленном RLC, то можно поступить так:

1. Сначала выполнить LOAD калибровку по SMD (типоразмер 0805) резистору номинала, близкого к выбранному эталонному резистору.

2. Измерить паразитный параметр эталонного резистора (правильно выбирайте схему замещения, последовательная для индуктивности, параллельная для емкости).

3. Ввести измеренное значение паразитного параметра в качестве L/Cstd для эталона.

4. Выполнить LOAD калибровку по эталонному резистору.

 

При измерении паразитных параметров резисторов следует учесть, обычно эти величины на 4 и более порядков меньше активного сопротивления, т.е. находятся на границе разрешающей способности RLC-2, либо за ней. Поэтому, показания прибора в реактивной части для резисторов могут иметь низкую стабильность, особенно это касается диапазонов 2-4.

Для контроля правильности калибровки, можно дополнительно измерить несколько конденсаторов на выбранном диапазоне. Значение Rs не должно быть отрицательным, и тангенс угла потерь должен быть в пределах справочных данных для данного типа конденсаторов.

Первоначально в приборе значения Zo и Zs равны нулю, поэтому сразу после обновления прошивки (или после сброса Open/Short калибровки) на дисплей будут выводиться ЗНАЧЕНИЯ ЭТАЛОНА (сопротивление и индуктивность или емкость), хранящееся в памяти прибора, для текущего диапазона, к примеру, при разомкнутых щупах Вы увидите:

 

Rp 10.0MΩ         1k

CpA 0.08pF        !A7

 

(надстрочный символ A обозначает автоматический выбор L или C, восклицательный знак ! выводится, если для данного диапазона необходима LOAD калибровка)

 

Чтобы прибор начал что-нибудь измерять, необходимо выполнить, как минимум, OPEN калибровку! Также не забудьте провести SHORT калибровку.

 

До выполнения LOAD калибровки таблицы эталонов Zstd и Zsm одинаковые, что равносильно в прежних версиях установке корректирующих коэффициентов равными 1. Также при редактировании значения эталона сохраняются одновременно в таблицы Zstd и Zsm, поэтому в меню отсутствует пункт сброса LOAD калибровки. Т.е. если Вы изменили сопротивление эталона для какого-либо диапазона, то можно считать, что до проведения LOAD калибровки для этого диапазона будет действовать корректирующий к-т 1. И, как напоминание о необходимости выполнения LOAD калибровки, рядом с номером диапазона будет отображаться восклицательный знак !

 


 

Порядок выполнения LOAD калибровки

 

Первоначально необходимо ввести в энергонезависимую память прибора истинные значения сопротивления и индуктивности (емкости) эталонных резисторов (через меню Edit-Rstd (L/Cstd). Делать это проще, предварительно подключив на вход прибора образцовый резистор соответствующего диапазона, тогда при входе в меню редактирования, будет автоматически выбран эталон для текущего диапазона. «Длинным» нажатием кнопки S6 можно изменить тип вводимой паразитной реактивности эталона (индуктивность или емкость).

Собственно калибровка.

Подключаем эталонный резистор на вход прибора. Убеждаемся, что включился необходимый диапазон. Если калибровка проводится первый раз, необходимо проверить, чтобы при переключении частоты диапазон не менялся. Иначе для данного диапазона необходимо подобрать эталонный резистор с другим значением сопротивления.

«Длинное» нажатие S2, затем короткое S2 для старта калибровки. Прибор выполнит по 10 измерений на каждой частоте, результаты будут сохранены в таблице Zsm. После окончания калибровки R эталона должно быть очень близко к значению Rstd (правильно выбирайте схему замещения).

 

Назначение кнопок и структура меню немного изменились:

Кн.

«Короткие» нажатия

«Длинные» нажатия

«Сверхдлинные» нажатия

Режим измерения

Режим отладки

(вкл. – длинное нажатие S6)

S1

Переключение частоты тестового сигнала (100Гц, 1кГц, 10кГц) по кругу

То же

включает режим  Open/Short калибровки

 

S2

последовательная (s) / параллельная (p) схема замещения

переключает R range резистор в преобразователе I/U (100; 1к; 10к; 100к)

включает режим  LOAD калибровки

 

S3

режим отображения результатов LC / X (вторая строка дисплея)

L или C выбираются автоматически.

переключает к-т усиления (1х1; 10х1; 1х10 1х100)

Последовательно переключает прибор в режим фиксированного отображения C или L. Короткое нажатие S3 – возврат в авт. режим.

 

S4

отображение R / Q / D (первая строка)

измерение реальной (Re), мнимой (Im), обеих сразу (RI) составляющих напряжения или тока

включает/выключает отображение напряжения и тока в единицах АЦП в основном режиме работы, используется для отладки

 

S5

диапазон измерения Auto – на дисплей рядом с номером диапазона выводится символ «А», после нажатия диапазоны перебираются по кругу от текущего до 7, далее 0..7. Обратное включение автоматического выбора диапазона – длинное нажатие S5

режим измерения тока или напряжения

включает автоматический выбор диапазона измерений

Включение/ выключение звукового сигнала

S6

Удержание показаний (Hold), на экране отображается символ «Н»

длинное нажатие – выход из режима отладки

включает/выключает режим отладки

в режиме редактирования эталонов переключает тип реактивности (L/C)

Вход в меню прибора.

 


 

                                                                        Структура меню:

Название

Описание, действие

Settings

Установки

Save auto

Автоматическое сохранение в EEPROM режимов работы прибора (частота, схема замещения, режим отображения). Ресурс EEPROM – 1000000 циклов стирания/записи, по умолчанию автоматическое сохранение выключено.

*Save now

Сохранение текущего режима работы в EEPROM. Установите наиболее часто используемые параметры для измерений, выберите этот пункт меню, и при следующем включении прибор восстановит настройки.

*Sound on

Включить звук.

Sound off

Выключить звук.

*ADC 250kHz

Тактовая частота АЦП для режима 1 и 10кГц

ADC 100kHz

Тактовая частота АЦП. Обязательно установить при частоте питающей сети 60Гц

*OSL on

Коррекция OSL включена.

OSL off

Выключить OSL коррекцию. Этот режим предполагается использовать при первоначальном запуске прибора.

Reset to def

 

Open/Short

Сброс результатов open/short калибровки.

Settings

Сброс к первоначальным настройкам.

Edit

Редактирование

Rstd

Редактирование активного сопротивления эталонов.

L/Cstd

Редактирование паразитных параметров эталонов.

Coeff U bias

Редактирование к-та для измерения Ubias

 

В прошивке v1.3 добавлена подача короткого звукового сигнала при установившихся показаниях. Критерий – три измерения подряд с отклонением не более 30 единиц АЦП.

На этом настройку можно считать законченной. 

Вот и всё .  Поздравляю с окончанием хорошего прибора.!!!