Измеритель ёмкости на микроконтроллере pic18f1320

Измеритель емкости на PIC контроллере

Измеритель ёмкости на микроконтроллере pic18f1320

Простая схема достаточно точного измерителя емкости на PIC16F88, отображающего емкость на символьном ЖКИ.

Схема измерителя емкости:

При нажатии кнопки TEST, порт RA3 устанавливается в лог. “1”. Резисторы R2 и R3 делят напряжение с порта RA3 пополам. Деленное напряжение подается на порт RA2 в качестве опорного для компаратора.

Измеряемый конденсатор заряжается, а таймер начинает счет.

Когда напряжение на конденсаторе превышает 1/2 опорного, таймер останавливается, и количество прошедших периодов таймера, умноженное на 10 – является емкостью конденсатора в нанофарадах. Значение емкости отображается на ЖКИ.

Код программы измерителя емкости:

/** Project name:

Capacitance Meter

* Test configuration:MCU: PIC16F88Oscillator: HS, 8.0000 MHz internalSW: mikroC v8.1.0.0

*/

#define Vappied PORTA.F3#define TEST PORTA.F0unsigned int gCap = 0;char gOverTest = 0;char gMessage[8];char gCapstr[8];void interrupt(){if(PIR1.TMR2IF){TMR2 = 0x87; // best value to create 69.3usgCap++;if(gCap > 65500) gOverTest = 1;PIR1.TMR2IF =0; // Clear int bit}

}

void main(){char i,j;char cap_size;ANSEL = 0;TRISB = 0;PORTB = 0;OSCCON = 0x7E; // 8Mhz, RC internal clockOPTION_REG.T0CS = 0;INTCON.GIE = 1; //Enable global interruptINTCON.PEIE = 1; //Enable peripheral interrupt//———— Set up Timer2 ————PIE1.TMR2IE = 1;T2CON = 0; // timer2 off, prescaler 1:1TMR2 = 0x87;PIR1.

TMR2IF =0; // Clear int bit//—————————————-CMCON = 5; // one independent comparator// RA1 = Vin- , RA2 = Vin+ = VrefCMCON.

C2INV = 1; // C2 output inverted//——————————————ANSEL |= 6;TRISA |= 6; // RA1 and RA2 are analog input//———————————————TRISA |= 1; // RA0 is digital inputTRISA &= ~8; // RA3 is digital outupt//——————————————

//while(1){}

Lcd_Init(&PORTB);Lcd_Cmd(Lcd_Clear);Lcd_Out(1, 1, “Capacita”);Lcd_Out(2, 1, “nceMeter”);delay_ms(2000);Lcd_Cmd(Lcd_Clear);Lcd_Cmd(LCD_CURSOR_OFF);Lcd_Out(1, 1, “Ready…”);

Vappied = 0;

while(1){if(!TEST) {gCap = 0;gOverTest =0;Lcd_Cmd(Lcd_Clear);Lcd_Out(1, 1, “Testing.”);Lcd_Out(2, 1, “…”);TMR2 = 0x87;Vappied = 1; //apply voltageT2CON.TMR2ON = 1; // start timer//T1CON.TMR1ON = 1; // start timer1while(!CMCON.

C2OUT) {if(gOverTest) break;}T2CON.

TMR2ON = 0; // stop timerVappied = 0;//———————————if(!gOverTest){WordToStr(gCap, gMessage); // convert int to string//———- remove space ' ' ———-j=0;for(i=0; i

Источник: http://micpic.ru/home/picprojects/88-izmeritel-emkosti-na-pic-kontrollere.html

LCF-метр на ATMEGA8 и LCD1602 — Сообщество «Электронные Поделки» на DRIVE2

Полный размер

Измеритель LCF

Я уже собирал несколько измерительных приборов, Частотомер, испытатель транзисторов.
Но, как говорится “наши руки, не для скуки” решил собрать Измеритель LCF. Схему и всю подноготную почерпнул с этой страницы LCF-метр на ATMEGA8 и LCD1602.

Данный прибор предназначен для измерения ёмкости конденсаторов, индуктивности и частоты.

Конденсаторы:Диапазон измерений: 0,1 pF ÷ 10 000,0 uF.Измерения проводятся в трех диапазонах, переключение диапазонов автоматическое.

В первом диапазоне измеряются емкости до 100 nF, во втором до 100 uF, в третьем выше 100 uF.

Индуктивность:
Диапазон измерений: 0,1 uH ÷ 100,0 H.

Частота:
Диапазон измерений: 1 Hz ÷ 4 MHz.

Выбор измеряемого параметра осуществляется кнопкой “Выбор” по кругу.
Если параметр выходи за пределы измерения на индикатор выводятся прочерки.

Схему и плату делал в ДипТрейс под свои компоненты.

Полный размер

Вариант моей схемы

Сначала собирал прибор в безкорнусном варианте на ATMega8(32). В моём архиве есть вариант этой платы.Но побывав в магазине Чип и Дип обнаружил там много разных корпусов для РЭАИ сразу решил оформлять прибор в подходящий корпус.

Корпус G1204B 142.8×8, 5×38мм как нельзя лучше подходил для данного проекта. Тем более блок питания в корпусе я размещать не собирался. Место было много, я и не старался мельтешить.

Полный размер

Плата сторона деталей

Полный размер

Плата сторона дорожек

Вот готовое устройство.

Полный размер

сторона деталей

Полный размер

вставил плату в корпус

Полный размер

верхняя крышка

Полный размер

сейчас 4 шурупа закручу и готовый прибор смотрим чтобы ничего не замыкало

Что касаемо применяемых деталей, к точности номиналов никаких особых требований нет.

В прилагаемом архиве есть несколько прошивок, как на русском, так и на английской мове. Установите какую понравится, по функционалу разницы не заметил.

Фьюзы для ATMega8 будутLOW= DE

HIGH= D9

После включения прибор начинает работать сразу, но прежде чем начать им пользоваться его следует его откалибровать. Привожу инструкцию автора по калибровке прибора.

Калибровка измерителя емкости.1. Для калибровки следует выбрать режим измерения емкости и нажать на кнопку SET. В верхней строке дисплея появятся настроечные коэффициенты. Устанавливаемый параметр мигает. В нижней строке измеренная емкость.2. К входным щупам не должно быть никаких подключений.3.

Нажать на кнопку PLUS или MINUS – произойдет настройка показаний емкости на 0. Коэффициент Z1 (Z2, Z3) установится автоматически. Если показания не стали нулевыми – операцию повторить.4. Подключить к щупам образцовый конденсатор (для нижнего диапазона 1 nF ÷ 100 nF, для второго 100 nF ÷ 100 uF, для третьего 100 uF ÷ 10000 uF).

Прибор автоматически выберет предел измерения.5. Если показания емкости отличаются от номинала конденсатора – нажать на кнопку SET, начнет мигать параметр C1 (C2, C3).6. Кнопками PLUS/MINUS установить требуемую емкость.7. Повторить настройку, начиная с п.1.8. Все диапазоны настраиваются аналогично. (В верхних диапазонах параметр Z2, Z2 как правило устанавливается в 0.

)9. Через 10 сек от последнего нажатия на кнопки прибор перейдет в основной режим, настройки запишутся в память.

10. Если из основного режима нажать на кнопки PLUS/MINUS, то произойдет установка коэффициентов Z1 (Z2, Z3).

Калибровка измерителя индуктивности.1. Для калибровки следует выбрать режим измерения индуктивности и нажать на кнопку SET. В верхней строке дисплея появятся настроечные коэффициенты. Устанавливаемый параметр мигает. В нижней строке измеренная индуктивность.2.

Закоротить входные щупы.3. Нажать на кнопку PLUS или MINUS – произойдет настройка показаний индуктивности на ноль. Параметр L0 устанавливается автоматически. Если показания не стали нулевыми – операцию повторить.4. Подключить к щупам индуктивность известного номинала.5.

Если показания индуктивности отличаются от номинала – нажать на кнопку SET, начнет мигать параметр LC.6. Кнопками PLUS/MINUS установить требуемую индуктивность.7. Повторить настройку, начиная с п.1.8.

Через 10 сек от последнего нажатия на кнопки прибор перейдет в основной режим, настройки запишутся в память.

9. Если из основного режима нажать на кнопки PLUS/MINUS, то произойдет установка коэффициента L0 (настройка показаний на ноль, при этом щупы должны быть замкнуты).

Моя оценка работы прибора.
Начну с простого. Частоту прибор меряет достаточно точно и хорошая чувствительность, максимальное напряжение не мерил, щупы в розетку не совал.

Полный размер

измерение частоты

Замер индуктивностей, на сколько точно он меряет не знаю эталонной индуктивности у меня не оказалось, но меряет.

Полный размер

замер индуктивности

Замер ёмкостей конденсаторов, достаточно точно определяет ёмкость от 10нф.

Полный размер

замер конденсатора 0,47мкФ

Более малые значения ёмкостей лучше производить без щупов. Для этой цели изготовил контактную площадку
с клемником.

Полный размер

контактная площадка

Дело в том что щупы для смд компонентов уже имеют ёмкость около 30пф, и к таким щупам прибор нужно откалибровать. Но значение в 30 пф плавают, замерить ёмкость в 15пф вы не сможете. Да и ёмкость моей контактной площадки около 10пф, но тут хоть показания не плавают как с щупами. Откорректировал на «0» и можно пользоваться.

Полный размер

Замер смд конденсатора. Придерживаю зубочисткой

На точность влияет любая мелочь, начиная от качества контакта шупов к детали, трясутся ли у вас руки после выходных или праздников, а может они просто вспотели и кончая влажностью воздуха. Расстояние между щупами в измерителе LCF такое как у промышленного тестера 20мм. Сделанная мною контактная площадка универсальная подходит как к моему прибору так и к промышленному тестеру.

Прибором пользоваться достаточно просто и удобно, не надо нажимать ни какую кнопку как с измерителем АВР транзистор тестер, просто меряешь щупами или прикладываешь деталь к контактной площадке.

Все измерения в пределах допустимой погрешности, мы же не космическую аппаратуру разрабатываем.

Рекомендую отобрать несколько эталонных конденсаторов для разных диапазонов и парочку индуктивностей замеренным точным аппаратом, для калибровки своего прибора.

В архиве находятся: прошивки, описание, FUSE для прошивки микроконтроллера, файлы для симуляции работы прибора в Proteus, файлы схемы, варианты печатной платы от автора и мои варианты схем и плат в DipTrace.

Источник: https://www.drive2.ru/c/463415290001097729/

Измеритель esr на микроконтроллере

   Какой главный параметр для оценки исправности конденсаторов? Конечно их ёмкость.

Но по мере распространения импульсной высоковольтной техники, стало очевидно, что надо обратить внимание на ещё один параметр, от которого зависит надёжность и качество работы импульсных преобразователей – это эквивалентное последовательное сопротивление (ЭПС, по англ. ESR – equivalent series resistance).

Читайте также:  Irda своими руками

Применение конденсаторов с увеличенным значением ЭПС приводит к росту пульсаций выходного напряжения по сравнению с расчётными значениями, и бстрому выходу их из строя из-за повышенного нагрева за счёт выделения тепла на ЭПС, нередки даже случаи закипания электролита, деформация корпуса, а также взрывы конденсаторов. Особая выраженность негативного влияния ЭПС именно в силовых импульсных преобразователях вызвана, работой на больших токах заряда-разряда, а также тем, что с ростом рабочей частоты ЭПС возрастает. Наличие ESR объясняется конструкцией оксидного конденсатора и обусловлена сопротивлением обкладок, сопротивлением выводов, переходным сопротивлением контактов между обкладками и выводами, а также потерями в материале диэлектрика. С течением времени ESR конденсатора возрастает, что совсем не хорошо.

ESR конденсаторов разных типов

   Естественно, проконтролировать обычным Омметром эквивалентное последовательное сопротивление конденсатора невозможно – тут нужен специальный прибор. В интернете есть несколько простых конструкций ESR-метров, но при желании, можно собрать более точный и удобный измеритель на микроконтроллере. Например из журнала Радио 7-2010.

Схема измерителя ESR конденсаторов на 
Attiny2313

   Все необходимые файлы и прошивки – в архиве. После сборки и включения крутим регулятор контрастности до появления на экране LCD надписи в две строки. Если её нет – проверяем монтаж и правильность прошивки МК ATtiny2313. Если всё ОК – нажимаем кнопку “Калибровка” – в прошивку внесётся поправка на скорость срабатывания входной части измерителя. Далее понадобится несколько новых электролитических конденсаторов высокого качества ёмкостью 220…470 мкФ разных партий, лучше всего – на разные напряжения. Подключаем любой из них к входным гнёздам прибора и начинаем подбирать резистор R2 в пределах 100…470 ом (у меня получилось 300 ом; можно применить временно цепочку постоянный+подстроечный) так, чтобы значение ёмкости на экране ЖКИ примерно было похоже на номинал конденсатора. К большой точности пока что стремиться не стОит – ещё будет корректироваться; затем проверить и с другими конденсаторами. 

   Для настройки измерителя ESR нужна таблица с типовыми значениями этого параметра для разных конденсаторов. Эту табличку рекомендуется приклеить на корпус прибора под дисплеем.

   В следующей табличке указаны максимальные значения эквивалентного последовательного сопротивления для электролитических конденсаторов. Если у измеряемого конденсатора оно будет выше, то его уже нельзя использовать для работы в сглаживающем фильтре выпрямителя:

   Подключаем конденсатор 220 мкФ и, незначительным подбором сопротивления резисторов R6, R9, R10 (на схеме и на моём сборочном чертеже обозначены со звёздочками), добиваемся показаний Esr, близких к указанным в таблице. Проверяем на всех имеющихся заготовленных эталонных конденсаторах, в т.ч. уже можно использовать и конденсаторы от 1 до 100 мкФ.

   Так как для измерения ёмкости конденсаторов от 150 мкФ и для измерителя ESR применяется один и тот же участок схемы, после подбора сопротивления этих резисторов несколько изменится точность показаний измерителя ёмкости. Теперь можно подстроить ещё сопротивление резистора R2, чтобы эти показания стали точнее. Другими словами, нужно подбирая сопротивление R2 – уточнить показания измерителя ёмкости, подстраивая резисторы в делителе компараторов – уточнить показания ESR-метра. Причём, приоритет надо отдавать измерителю внутреннего сопротивления.

   Теперь надо настроить измеритель ёмкости конденсаторов диапазона 0,1…150 мкФ. Так как для этого в схеме предусмотрен отдельный источник тока, измерение ёмкости таких конденсаторов можно сделать очень точным. Подключаем конденсаторы малой ёмкости к входным гнёздам прибора и, подбором сопротивления R1 в пределах 3,3…6,8 кОм добиваемся максимально точных показаний. Этого можно достичь, если в качестве эталонных применить не электролитические, а высокоточные конденсаторы К71-1 ёмкостью 0,15 мкФ с гарантированным отклонением 0,5 или 1%.

   Когда собрал данный измеритель ESR – схема завелась сразу, понадобилась только калибровка. Этот измеритель много раз помогал при ремонте БП, так что устройство рекомендуется к сборке. Схему разработал – DesAlex, собрал и испытал: sterc.

   Форум по конденсаторам

Источник: http://radioskot.ru/publ/izmeriteli/izmeritel_esr_na_mikrokontrollere/15-1-0-606

Самодельный измеритель ESR/C/R. Схема, прошивка, печатная плата, инструкция

ESR/C/R meter by R2-D2 | Измерительные Устройства | Конденсаторы, Тестер

Как-то в интернете наткнулся на схему интересного измерительного устройства, которое способно измерять если не все, то очень многое. Данный мультиметр состоит из модулей, которые подключаются к основному блоку, т.е. каждый может собирать не схему полного функционала, а только ту часть, которая ему необходима.

В данной статье приведен пример сборки базового блока, который измеряет емкость электролитических конденсаторов, эквивалентное последовательное сопротивление (ESR) и просто сопротивление резисторов.

К данному базовому блоку можно подключать остальные модули.

Сразу выражу огромную благодарность автору данного устройства R2-D2 и пользователям форума, которые четко и емко описывают ответы на вопросы, связанные с конструкцией и сборкой данного измерителя. Привожу на первоисточник.

В основе устройства ESR/C/R измерителя находится микроконтроллер PIC18F2520, отображение информации производится на экране от мобильного телефона NOKIA 3310. Последнюю (19ю) прошивку для МК мультиметра можно скачать ЗДЕСЬ.

Прошивку производил программатором EXTRA-PIC+, программой WinPic800. В базовую схему мной были внесены некоторые незначительные изменения, связанные с тем, что не все радиодетали были мне доступны. Схему с изменениями в формате *.spl7 можно скачать ЗДЕСЬ.

Печатная плата разводилась под имеющиеся детали, а в качестве корпуса использовался пластиковый бокс от канцелярских евро кнопок. Разводку печатной платы в формате *.lay можно скачать ЗДЕСЬ.

Подробную инструкцию по данному универсальному измерительному устройству, а также технологию его отладки можно скачать ЗДЕСЬ или на сайте первоисточника.

Базовый блок по информации автора должен измерять емкость конденсаторов от 0,2 мкФ до 300 000 мкФ, но у меня минимальной емкостью, которую «схватил» измеритель, было 0,33 uF, а максимальную, которая была под рукой – 2200 uF.

Также автор указывает, что данный ESR/C/R измеритель может замерять сопротивление с разрешением 0,001 Ом в пределах от 0 до 20 Ом, но у меня получается вполне удачно измерять сопротивления до 50 Ом, что отчетливо видно на фото.

Показания могут плыть в момент включения прибора, но ровно до того времени, пока не прогреются детали, т.е. в течение пары минут. Если Вы решите повторить данный прибор, рекомендую производить отладку минут через пять после его включения.

Если кажется, что в данной статье информации о ESR/C/R измерительном устройстве и его модулях по существу мало, то загляните в инструкцию, ее там предостаточно, а самое главное, она написана доступным языком даже для начинающих.

Ниже привожу фотографии тестов измерения емкости и внутреннего сопротивления электролитических конденсаторов разных емкостей.

Пара фотографий базового блока мультиметра со сторон разъемов.

Страницы:

Необходимо авторизоваться, чтобы комментировать.

השוואת מחירים, מגוון הגדול ביותר של

Источник: http://best-chart.ru/samodelnye-izmeritelnye-ustrojstva-testery/samodelnyj-izmeritel-esrcr-sxema-proshivka-pechatnaya-plata-instrukciya.html

Измеритель емкости конденсаторов на PIC16F876A

Дата публикации: 17 февраля 2010.

Рейтинг:  4 / 5

Основу прибора составляет микроконтроллер PIC16F876A , выполняющий все основные функции: управление процессом измерения, вычисление его результатов и отображение полученного значения измеряемой емкости на индикаторе.

Принципиальная схема прибора показана на рис. 1. После включения питания и инициализации микроконтроллера устройство работает в автоматическом режиме. Вывод RA0 сконфигурирован как вход компаратора, RA3 — вход образцового напряжения компаратора, RC0, RC1 — выходы управления источниками зарядного тока, RC2 — выход включения разрядки измеряемого конденсатора.

Цикл измерения начинается с разрядки конденсатора через транзистор VT2 и резистор R5. Затем включается источник зарядного тока, равного 1 мА, на транзисторе VT3. Напряжение на конденсаторе начинает увеличиваться. По достижении им значения примерно 1 В, равного образцовому напряжению на входе RA3, микроконтроллер DD1 останавливает процесс зарядки и фиксирует его продолжительность.

Если напряжение на измеряемом конденсаторе не достигнет образцового в течение 1,2 с, происходит переход на старший предел измерения: включается источник тока, равного 1 А, на транзисторе VT1, индикация “х1000” и измерение повторяется.

Далее микроконтроллер вычисляет значение измеряемой емкости по времени зарядки, зарядному току и напряжению на конденсаторе с учетом предела измерения и соответствующего ему калибровочного коэффициента.

Цикл измерения периодически повторяется.

Динамическая индикация результатов организована на трехразрядном светодиодном индикаторе HG1—HG3, транзисторах VT5—VT7 и портах микроконтроллера RC3-RC5, RB0-RB7 по классической схеме.

Кнопки SB1—SB3, подключенные к портам RA1, RA2, RA5, служат для ввода калибровочных коэффициентов при настройке и поверке прибора. Кнопка “Режим” — вход в режим калибровки, выбор коэффициента, переход в режим измерения.

Кнопки “+” и “-” — установка значения выбранного коэффициента в пределах от 1 до 255. Калибровочный коэффициент для диапазона “мкФ” отображается без десятичных запятых, для “мкФх1000” — с запятой в разряде единиц. Установленные значения автоматически записываются в память микроконтроллера, сохраняются там после отключения питания и считываются при включении прибора.

Читайте также:  Измеритель кбв с автокалибровкой

Настройку прибора начинают до установки микроконтроллера в панель на плате. Включают питание выключателем SA1 и проверяют наличие и правильность подачи напряжения питания 5 В на контакты панели микроконтроллера. Напряжение на контактах 1-3, 7 должно быть примерно равно напряжению питания, на контактах 14-16 – около 4 В, а на 21-28 напряжение близко к нулю.

Затем проверяют работоспособность кнопок SB1— SB3: нажимая их, контролируют появление низкого уровня на входах RA1, RA2, RA5. Цепи динамической индикации проверяют последовательным подсоединением общего провода к соответствующим выводам портов RB0-RB7 и RC3—RC5: при этом наблюдают свечение заданных сегментов в выбранном разряде.

Источники тока включают поочередно подачей низкого уровня на контакты 11, 12, при этом амперметр должен быть подключен к гнездам ХЗ, Х4 вместо измеряемого конденсатора. При включении по цепи RC0 ток должен быть в интервале 0,5…1 мА; а по цепи RC1 – 0,5… 1 А. Цепь разрядки проверяют при включенном источнике тока 1 А подачей напряжения +5 В на контакт 13.

Показания вольтметра, подключенного к гнездам ХЗ, Х4, при этом должны упасть до нуля.

Далее, после отключения питания, вставляют запрограммированный микроконтроллер в панель и включают прибор. На дисплее должны быть показания, близкие к нулю, индикатор “Цикл” (HL1) светится прерывисто, а индикатор “х1000” (HL2) не светится. Теперь можно произвести пробные замеры для оценки работоспособности прибора в целом.

Полученные результаты могут значительно отличаться от истинных в силу большого разброса параметров источников тока, погрешности установки образцового напряжения, ошибки компаратора, частоты установленного кварцевого резонатора и ряда других менее заметных факторов. Необходима калибровка прибора.

Для калибровки измерителя нужно иметь четыре образцовых конденсатора разных номиналов: два — для диапазона “мкФ” емкостью 100…900 мкФ, два — для диапазона “мкФ х1000” емкостью более 10000 мкФ.

Для точно го определения их емкости желательно воспользоваться поверенным промышленным измерителем или каким-либо косвенным методом.

Проводя измерения и изменяя калибровочные коэффициенты соответственно показаниям прибора, добиваются совпадения истинного значения емкости калибровочных конденсаторов и показаний прибора. После проведения калибровки прибор готов к эксплуатации

На старшем пределе измерения показания прибора в некоторой степени зависят от эквивалентного последовательного сопротивления (ЭПС) измеряемого конденсатора; это выражается в занижении истинного значения емкости. Чтобы погрешность прибора не превышала указанную, ЭПС не должно превышать 0,1 Ом.

Для исправных оксидных конденсаторов емкостью более 1000 мкФ среднестатистическое значение ЭПС находится именно в этих пределах, его влияние компенсируется при калибровке прибора.

Для более объективной оценки работоспособности оксидных конденсаторов необходимо совместное измерение емкости и ЭПС — это тема следующей разработки.

Опыт работы с описанным измерителем показал его хорошие потребительские характеристики: точность, долговременную стабильность показаний, удобство эксплуатации. Он позволяет проводить необходимые измерения, возникающие при разработке, изготовлении и ремонте электронного оборудования.

Источник: Радио №2, 2008 г. автор А. Топников, г. Углич Ярославской обл.

Архив для статьи “Измеритель емкости на PIC16F876A”
Описание:
Размер файла: 13.92 KB Количество загрузок: 1 775 Скачать

Источник: https://radioparty.ru/device/microchip/50-c-meter-pic16f876a

Измеритель esr на микроконтроллере

В наше время, когда, практически, все источники питания радиоэлектронной аппаратуры строятся по импульсным схемам, одним из наиболее востребованных приборов ремонтника есть измеритель ESR электролитических конденсаторов или ESR метр.

Долгое время я проверял исправность таких конденсаторов цифровым измерителем ёмкости, заряжающим конденсаторы высокочастотной пилой.

Но, так как этот прибор был изготовлен более 10 лет назад, на рассыпухе – мелкая логика и светодиодные индикаторы, – пользоваться таким устаревшим прибором, да ещё и без “настоящего” измерителя ЭПС, считаю сейчас даже просто морально некошерным.

Поэтому, с момента освоения прошивки современных микропроцессоров, я всё время мечтал о схеме, отвечающей требованиям нашего времени – минимум деталей, современная элементная база и схемное решение, одновременное отображение значения C и ESR на LCD, никаких реле, рубильников и прочей лабуды, требующей лишних движений.

И вот, наконец-то, после многих лет просмотра не одного десятка схем (и всё не то) описание такого прибора мне попалось. Журнал “Радио” №6 за 2010 год, страница 19 – в это схемотехническое и программное решение я влюбился с первого взгляда 🙂 Популярный МК ATtiny2313, LCD индикатор в две строки по восемь символов, простая и понятная измерительная часть, хорошая программная поддержка. Всё – делаю!

Но, как всегда – редко бывает такая схема, которую я повторяю 1:1, – беру в руки красную пасту, и, а-ля школьный учитель, начинаю энергично вычёркивать со схемы лишние фрагменты. Автономное питание – убираем, так как прибор будет работать в помещении от сетевого адаптера, оставляю только разъём для его подключения.

Автоматическое отключение источника питания от схемы и его квазисенсорное включение – вычёркиваем – это нерациональное пижонство.

Подключение к компу через СОМ-порт – убираем – какой дурак будет включать целый компьютер ради замера ёмкости одного конденсатора, что и так отображается на ЖКИ прибора; подсветку индикатора делаю постоянно включенной.

Итого – схема “похудела” процентов на 25 🙂 Кроме того, после внимательного чтения описания и вникания в принцип работы измерителя была обнаружена и одна ошибка на схеме – источники тока двух поддиапазонов измерения оказались перепутаны между собой – исправляем…
Вот так и будем собирать. Ниже представлена схема ESR измерителя:

Естественно, считаю очень экстравагантным решение автора использовать на одной плате современную импортную базу одновременно с устаревшей отечественной, да ещё и с не самыми лучшими параметрами (КС133 не выдерживают никакой критики).

Поэтому сразу решаю, что вместо КТ3107 буду ставить 2SA733, а стабилитроны возьму BZX 3V3 (хотя поставил BZX 3V9). ЖКИ также будет не указанный в схеме (такого найти не получилось), а более популярный WH0802А фирмы Winstar.

Печатную плату развожу, руководствуясь размерами индикатора – по его ширине и высоте (высокие детали ложу горизонтально, электролиты применяю с уменьшенной высотой корпуса), регулятор контрастности в подобных устройствах я всегда распаиваю прямо на выводах самого индикатора.

Таким образом, плата вышла размерами 6х6 см, монтаж по высоте равен высоте индикатора (около 1 см). Собранная плата с индикатором легко поместится в пачку от сигарет.

Настройка ESR

О, это отдельный разговор… Прочитав статью, создаётся мнение, что схему сможет настроить только инженер-программист в лаборатории с высокоточными приборами. Судите сами – автор предлагает настроить источники тока по миллиамперметру, гарантирующему точность в две цифры после запятой.

Затем – делитель напряжения по вольтметру такой же точности (естественно подразумевается, что в этой точности нет ничего общего с “точностью” китайских показометров).

Потом эти измеренные значения надо занести в текст неоткомпилированной программы, перегнать её в машинный код и зашить с этими поправками в МК.

Нормально? Но, к счастью, автор очень подробно описал принцип работы своего устройства, почитав которое доходит, что сие чудо высокого полёта современной инженерной мысли может настроить и любой Ивашка с Дворца пионеров и даже вообще без всяких приборов. Всё, закрываем журнал и настраиваем так, как получилось у меня.

Включаем собранный прибор с прошитым и установленным на плату МК. Первым делом крутим регулятор контрастности до появления на экране ЖКИ чёткой надписи в две строки. Если её нет – проверяем монтаж в части сопряжения МК с ЖКИ и подачи питания на оба самых дорогих элемента этого устройства. А также правильность прошивки МК – не забываем про фузы – для PonyProg так:

Нажимаем на плате возле МК кнопку “Калибровка” – в прошивку внесётся поправка на скорость срабатывания входной части измерителя.
Следующий этап. Нам понадобится несколько новых электролитических конденсаторов высокого качества (не обязательно Low Esr) ёмкостью 220…470 мкФ разных партий, лучше всего – на разные напряжения (16в, 35в, 50в…).

Читайте также:  Начинающим программистам микроконтроллеров pic

Подключаем любой из них к входным гнёздам прибора и начинаем подбирать резистор R2 в пределах 100…470 Ом (у меня получилось 300 Ом; можно применить временно цепочку постоянный+подстроечный) так, чтобы значение ёмкости на экране ЖКИ примерно было похоже на номинал конденсатора.

К большой точности пока что стремиться не стОит – ещё будет корректироваться; затем проверить и с другими конденсаторами.

Дальше настраиваем измеритель ESR. Эх, придётся снова раскрыть журнал “Радио” – №7 за 2010 год стр.22 – там имеется табличка с типовыми значениями этого параметра для разных конденсаторов. Или же воспользоваться вот этой, найденной на бескрайних просторах Интернета.

Кстати, такую табличку, при желании, можно будет приклеить в качестве шпаргалки на корпус будущего прибора под дисплеем.

Как пользоваться такой табличкой, я думаю, понятно – скажем, получается, что типовое ЭПС конденсатора 100 мкФ на 35в находится где-то в районе 0,32 Ом:

В следующей табличке указаны максимальные значения ЭПС для электролитических конденсаторов. Если у измеряемого конденсатора оно будет заметно выше, то его уже нельзя использовать для работы в сглаживающем фильтре выпрямителя:

Подключаем конденсатор 220 мкФ и, незначительным подбором сопротивления резисторов R6, R9, R10 (на схеме и на моём сборочном чертеже обозначены со звёздочками), добиваемся показаний Esr, близких к табличным. Проверяем на всех имеющихся заготовленных эталонных конденсаторах, в т.ч. уже можно использовать и конденсаторы от 1 до 100 мкФ (не обращая пока что внимания на показания измерителя ёмкости).

Так как для измерения ёмкости конденсаторов от 150 мкФ и для измерителя ЭПС применяется один и тот же участок схемы, после подбора сопротивления этих резисторов несколько изменится точность показаний измерителя ёмкости.

Теперь можно подстроить ещё сопротивление резистора R2, чтобы эти показания стали точнее. Другими словами, Ваша задача – подбирая сопротивление R2 – уточнить показания измерителя ёмкости, подстраивая резисторы в делителе компараторов – уточнить показания ESR-метра.

Причём, приоритет надо отдавать измерителю ESR.

О больших же ёмкостях – я думаю, каждый понимает, что если в аппарате установлен конденсатор на 1000 мкФ, то он будет работать хоть при ёмкости 950 мкФ, хоть при ёмкости 1100 мкФ – поэтому уделять внимание особой точности измерению ёмкости таких конденсаторов вряд ли целесообразно.

Тут может возникнуть вопрос – а нельзя ли вообще сразу и очень точно настроить измеритель ESR, подключая к его входу низкоомные высокоточные резисторы, калибруя прибор по ним? Нет, как раз это не тот случай – так можно настроить разного рода простые аналоговые измерители ЭПС, представляющие собой, грубо говоря, омметры “с наворотами”. В этом же приборе используется способ измерения, основан на зарядке конденсатора током, – резистор же, понятное дело, заряжаться не может

Осталось настроить измеритель ёмкости конденсаторов диапазона 0,1…150 мкФ. Так как для этого в схеме предусмотрен отдельный источник тока, измерение ёмкости таких конденсаторов можно сделать очень точным.

Подключаем конденсаторы малой ёмкости к входным гнёздам прибора и, подбором сопротивления R1 в пределах 3,3…6,8 кОм (у меня получилось 4,3к) добиваемся максимально точных показаний.

Этого можно достичь, если в качестве эталонных применить не электролиты, а высокоточные конденсаторы К71-1 ёмкостью 0,15 мкФ с гарантированным отклонением 0,5 или 1%, подключая их как по одному, так и параллельными “батареями”.

На этом настройка прибора закончена, можно поместить его в корпус и использовать по назначению

Ниже вы можете скачать печатную плату в формате LAY, сборочный чертеж и прошивку

DesAlex, исходная версия измерителя: Радио – №7, 2010г.

Список радиоэлементов

Скачать список элементов (PDF)

Прикрепленные файлы:

Источник: http://cxem.net/izmer/izmer81.php

Источник: http://radio-bes.do.am/publ/ustrojstva_na_mk/izmeritel_esr_na_mikrokontrollere/2-1-0-383

Измеритель ёмкости на микроконтроллере PIC18F1320

Измеритель ёмкости на микроконтроллере PIC18F1320

В прежней версии статьи шла речь о измерителе ёмкости в спектре от 50 нФ до 3500 мкФ.

В комментах мне написали последующие пожелания:

1. Добавить калибровку нуля, так-как при измерении ёмкости с внедрением щупов, прибор завышал показания 2. Убрать незначащие нули 3. добавить измерение ESR

4. Прирастить спектр работы прибора.

К огорчению, самое основное, из выше обозначенных пожеланий, а конкретно измерение ESR я пока так и не воплотил. Никак не могу избрать способ измерения данного параметра. Что касается калибровки нуля — так неувязка оказалась связана с нехорошими контактами в месте соединения проводов и прибора, потому решив вопрос с контактами, калибровка нуля отпала за ненадобностью.

А вот оставшиеся 2 пожелания я в новеньком приборе учёл. Сейчас на экране не раздражают незначащие нули и спектр измерения увеличен, в особенности в наименьшую сторону. Нижний предел 10 пФ, верхний так и остался 3500 мкФ, но это довольно условно.

У меня просто нет конденсаторов большей ёмкости, чтоб проверить на их прибор, а так никаких схемных либо программных ограничений, для измерения более высочайшей ёмкости нету.

Если прошедший прибор определял всякую ёмкость оковём полной её разрядки, и зарядки через резистор 4,7 кОм, то для роста нижнего спектра пришлось прирастить это сопротивление до 3 МОм.

Но если заряжать конденсатор, например, 1000 мкФ через 3 МОм, то можно сходить покурить, пока он зарядится, потому было принято решение сделать 2 режима измерения. 1-й: от 10 пФ до 1 мкФ; и 2-й: от 0,1 мкФ до предела.

Во 2-м режиме зарядка происходит через резистор 10 кОм.

Также в прошедшем измерителе ёмкости я использовал экран от Nokia 1202, но не уникальный, а китайскую копию. В процессе эксплуатации экран временами на сто процентов отрешался работать.

В чём основная причина, то-ли в качестве монитора, то-ли в не высококачественной пайке шлейфа к плате, я так и не узнал, просто решил поменять экран на более надёжный и испытанный: Nokia 5110 (3310).

Не считая монитора, в схему добавлен стабилизатор напряжения 3,3 В, для способности использования батарейки «крона» и поболее размеренной работы контроллера и переключатель режимов измерения.

Схема:

По функциональности:

При включении измерителя подсветка не зажигается до возникновения на шине измеряемой ёмкости. Это изготовлено для экономии заряда батарейки. На экране возникает информация о избранном спектре измерения и рамка, в какой отображается ёмкость.

В режиме до 1 мкФ, при подсоединении конденсатора к шинам, контроллер подаёт на него логический ноль на 100 мс, для полной разрядки и считает время зарядки через резистор 3 МОм до возникновения логической единицы.

В режиме измерения от 0,1 до 3500 мкФ процесс тот-же, только 0 подаётся на 500 мс, так-как для разрядки конденсаторов более высочайшей ёмкости нужно больше времени, и зарядка происходит через сопротивление 10 кОм. При тесты прибора я пробовал за ранее разряжать конденсаторы, перед из измерением.

Это не оказало значимого воздействия на показания, потому считаю, что избранные промежутки времени, для разрядки — достаточные.

Интегральную схему я делал под корпус Z-55, тумблер режимов крепится к корпусу и с платой соединяется проводами, экран также соединён с платой через шлейф. Фактически сама плата:

Также фото готового изделия:

Ticle

Для желающих повторить этот прибор — исходный код, прошивка, схема и плата в формате «lay» прикрепляются к статье.

Код написан в среде MPLAB v8.92, компилятор Hi Tech picc18 v9.66

Перечень радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот МК PIC 8-бит PIC18F1320 1 Поиск в win-sourceВ блокнотSMD Резистор 1 кОм 5 Поиск в win-sourceВ блокнотSMD Резистор 100 Ом 1 Поиск в win-sourceВ блокнотSMD Резистор 10 кОм 2 Поиск в win-sourceВ блокнотSMD Резистор 4.

7 кОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнотSMD Резистор 3 МОм 1 Поиск в win-sourceВ блокнотSMD Конденсатор100 нФ3 Поиск в win-sourceВ блокнот Конденсатор22 мкФ1 Поиск в win-sourceВ блокнот LCD-дисплейNokia 5110/33101 Поиск в win-sourceВ блокнот КорпусZ-551 Поиск в win-sourceВ блокнот Кнопкас фиксацией1 Поиск в win-sourceВ блокнот Тумблер2-х полюсный1 Поиск в win-sourceВ блокнотДобавить все

Скачать перечень частей (PDF)

Код версия 1_1.zip (26 Кб) плата. lay (99 Кб) firmware 1_1.hex (12 Кб)
Sprint-Layout PIC Микроконтроллер

Источник: http://bloggoda.ru/2017/07/03/izmeritel-yomkosti-na-mikrokontrollere-pic18f1320/

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector