DIY digitální RCL metr. Domácí měřicí přístroje. Vlastnosti měření, aneb abyste se nedostali do problémů

Zařízení umožňuje měřit odpor od 1 Ohm do 10 MOhm, kapacita od 100 pF do 1000 µF, indukčnost od 10 mG do 1000 G v sedmi rozsazích, volitelných přepínačem SA1 v souladu s tabulkou na předním panelu.

Princip činnosti jednoduchého měřiče RCL, navržený Alexandrem Mankovským, je založen na vyvážení střídavého můstku. Vyvažte můstek proměnným rezistorem R11 se zaměřením na minimální hodnoty mikroampérmetru P2 nebo externího střídavého voltmetru připojeného ke svorkám P1. Měřený rezistor, kondenzátor nebo induktor se připojí na svorky X1, X2 s předem nastaveným přepínačem SA3 do polohy R, C nebo L. Jako R11 se používá drátový rezistor PPB-ZA.

Jeho stupnice je kalibrována (viz náčrt předního panelu zařízení na obr. 2) následovně. SA3 se přesune do polohy „R“, SA1 - „3“ a na svorky X1, X2 se střídavě připojují standardní rezistory s odporem 100, 200, 300, ... 1000 Ohmů a na každý můstek se umístí příslušná značka Zůstatek. Kapacita kondenzátoru C1 se volí podle vyvážení můstku (minimální odchylka šipky P2), nastavení SA3 na pozici „C“, SA1 na „5“, R11 na značku „1“ a připojení standardního kondenzátoru s kapacita 0,01 μF na svorky X1, X2 . Síťový transformátor T1 musí mít sekundární vinutí 18V při proudu do 1A.

Přístroj umožňuje měřit odpor od 1 Ohm do 10 MOhm, kapacitu od 100 pF do 1000 μF, indukčnost od 10 mH do 1000 H v sedmi rozsazích zvolených přepínačem SA1 v souladu s tabulkou na předním panelu Obr.

Radioamatér č. 9/2010, str. 18, 19.

  • 08.10.2014

    Stereo ovládání hlasitosti, vyvážení a tónu na TCA5550 má následující parametry: Nízké nelineární zkreslení ne více než 0,1% Napájecí napětí 10-16V (12V nominální) Spotřeba proudu 15...30mA Vstupní napětí 0,5V (zisk při napájecím napětí 12V jednotky) Rozsah nastavení tónu -14...+14dB Rozsah nastavení vyvážení 3dB Rozdíl mezi kanály 45dB Odstup signálu od šumu...

  • 29.09.2014

    Schéma vysílače je na obr. 1. Vysílač (27 MHz) produkuje výkon cca 0,5 W. Jako anténa je použit drát o délce 1 m. Vysílač se skládá ze 3 stupňů - hlavního oscilátoru (VT1), výkonového zesilovače (VT2) a manipulátoru (VT3). Frekvence hlavního oscilátoru je nastavena na druhou. rezonátor Q1 na frekvenci 27 MHz. Generátor je zatížen obvodem...

  • 28.09.2014

    Parametry zesilovače: Celkový rozsah reprodukovaných frekvencí 12...20000 Hz Maximální výstupní výkon středofrekvenčních kanálů (Rn = 2,7 Ohm, Up = 14V) 2*12 W Maximální výstupní výkon nízkofrekvenčního kanálu (Rn = 4 Ohm , Up = 14 V) 24 W Jmenovitý výkon HF kanálů středního rozsahu při THD 0,2% 2*8W Jmenovitý výkon LF kanálu při THD 0,2% 14W Maximální spotřeba proudu 8 A V tomto zapojení je A1 HF-MF zesilovač , a ...

  • 30.09.2014

    VHF přijímač pracuje v rozsahu 64-108 MHz. Obvod přijímače je založen na 2 mikroobvodech: K174XA34 a VA5386, navíc obvod obsahuje 17 kondenzátorů a pouze 2 rezistory. Existuje jeden oscilační obvod, heterodyn. A1 má superheterodynní VHF-FM bez ULF. Signál z antény je přiváděn přes C1 na vstup IF čipu A1 (pin 12). Stanice je naladěna...

Na zdánlivě zastaralém ovladači 2051 jsme opakovaně přemýšleli o sestavení podobného měřiče, ale na modernějším ovladači, abychom mu poskytli další možnosti. V zásadě existovalo pouze jedno vyhledávací kritérium – široké rozsahy měření. Všechna podobná schémata nalezená na internetu však měla dokonce omezení softwarového rozsahu, a to poměrně významná. Abychom byli spravedliví, sluší se poznamenat, že výše zmíněné zařízení na 2051 nemělo vůbec žádná omezení (byla pouze hardwarová) a jeho software obsahoval dokonce i možnost měřit mega a giga hodnoty!

Nějakým způsobem jsme při dalším studiu obvodů objevili velmi užitečné zařízení - LCM3, které má slušnou funkčnost s malým počtem dílů. Přístroj umí měřit indukčnost, kapacitu nepolárních kondenzátorů, kapacitu elektrolytických kondenzátorů, ESR, odpor (včetně ultranízkého) v nejširším rozsahu a vyhodnocovat kvalitu elektrolytických kondenzátorů. Zařízení pracuje na známém principu měření frekvence, ale je zajímavé tím, že generátor je sestaven na komparátoru zabudovaném v mikrokontroléru PIC16F690. Parametry tohoto komparátoru snad nejsou o nic horší než u LM311, protože uvedené rozsahy měření jsou následující:

  • kapacita 1pF - 1nF s rozlišením 0,1pF a přesností 1%
  • kapacita 1nF - 100nF s rozlišením 1pF a přesností 1%.
  • kapacita 100nF - 1uF s rozlišením 1nF a 2,5% přesností
  • kapacita elektrolytických kondenzátorů 100nF - 0,1F s rozlišením 1nF a přesností 5%
  • indukčnost 10nH - 20H s rozlišením 10nH a 5% přesností
  • odpor 1mOhm - 30Ohm s rozlišením 1mOhm a 5% přesností
Více o popisu zařízení v maďarštině si můžete přečíst na stránce:

Řešení použitá v elektroměru se nám líbila a rozhodli jsme se nemontovat nové zařízení na regulátoru Atmel, ale použít PIC. Okruh byl částečně (a poté úplně) převzat z tohoto maďarského metru. Poté byl firmware dekompilován a na jeho základě byl napsán nový, aby vyhovoval našim vlastním potřebám. Proprietární firmware je však tak dobrý, že zařízení pravděpodobně nemá obdoby.

Klikni pro zvětšení
Vlastnosti měřiče LCM3:

  • po zapnutí musí být zařízení v režimu měření kapacity (pokud je v režimu měření indukčnosti, pak vás příslušný nápis na obrazovce požádá o přepnutí z jiného režimu)
  • tantalové kondenzátory by měly mít co nejnižší ESR (méně než 0,5 Ohm). ESR kondenzátoru CX1 33nF by také mělo být nízké. celková impedance tohoto kondenzátoru, indukčnosti a tlačítka režimu by neměla překročit 2,2 Ohmů. Kvalita tohoto kondenzátoru jako celku by měla být velmi dobrá, měl by mít nízký svodový proud, takže byste měli vybírat z vysokonapěťových (například 630 voltů) - polypropylen (MKP), styroflex polystyren (KS, FKS, MKS , MKY?). Kondenzátory C9 a C10, jak je napsáno ve schématu, jsou polystyren, slída, polypropylen. Rezistor 180 ohmů by měl mít přesnost 1 %, rezistor 47 ohmů by měl mít také přesnost 1 %.
  • Zařízení vyhodnocuje „kvalitu“ kondenzátoru. Neexistují přesné informace o tom, které parametry se počítají. Pravděpodobně je to únik, tečna dielektrické ztráty, ESR. „Kvalita“ se zobrazuje jako naplněný pohár: čím méně je naplněn, tím lepší je kondenzátor. Pohár vadného kondenzátoru je kompletně přelakovaný. takový kondenzátor však může být použit ve filtru lineárního stabilizátoru.
  • induktor použitý v zařízení musí mít dostatečnou velikost (odolá proudu nejméně 2A bez saturace) - ve formě „činky“ nebo na pancéřovém jádru.
  • Někdy se po zapnutí zařízení na obrazovce zobrazí „Low Batt“. V takovém případě musíte vypnout a znovu zapnout napájení (pravděpodobně závada).
  • Pro toto zařízení existuje několik verzí firmwaru: 1.2-1.35 a ta je podle autorů optimalizována pro sytič na pancéřovaném jádru. funguje však i na činkovou tlumivku a pouze tato verze hodnotí kvalitu elektrolytických kondenzátorů.
  • K zařízení je možné připojit malý nástavec pro obvodové (bez pájení) měření ESR elektrolytických kondenzátorů. Snižuje napětí aplikované na testovaný kondenzátor na 30 mV, v tomto okamžiku se polovodiče neotevírají a neovlivňují měření. Schéma lze nalézt na webu autora.
  • Režim měření ESR se aktivuje automaticky zapojením sond do příslušné zásuvky. Pokud je místo elektrolytického kondenzátoru připojen rezistor (do 30 Ohmů), přístroj se automaticky přepne do režimu měření nízkého odporu.
Kalibrace v režimu měření kapacity:
  • stiskněte tlačítko kalibrace
  • uvolněte tlačítko kalibrace
Kalibrace v režimu měření indukčnosti:
  • zavřete sondy zařízení
  • stiskněte tlačítko kalibrace
  • počkejte, až se objeví zpráva R=....Ohm
  • uvolněte tlačítko kalibrace
  • počkejte na zprávu o dokončení kalibrace
Kalibrace v režimu měření ESR:
  • zavřete sondy zařízení
  • stiskněte kalibrační tlačítko, na obrazovce se zobrazí napětí přivedené na měřený kondenzátor (doporučené hodnoty jsou 130...150 mV, záleží na induktoru, který by měl být umístěn mimo kovové povrchy) a frekvence měření ESR
  • počkejte na zprávu R=....Ohm
  • uvolněte tlačítko kalibrace
  • Hodnota odporu na obrazovce by měla být nulová
Je také možné specifikovat kapacitu kalibračního kondenzátoru ručně. Chcete-li to provést, sestavte následující obvod a připojte jej k programovacímu konektoru (nemusíte sestavovat obvod, ale jednoduše uzavřete potřebné kontakty):


Pak:

  • připojte obvod (nebo zkratujte vpp a gnd)
  • zapněte zařízení a stiskněte tlačítko kalibrace, na obrazovce se objeví hodnota kalibrační kapacity
  • použijte tlačítka DN a UP k úpravě hodnot (možná v různých verzích firmwaru fungují hlavní tlačítka kalibrace a režimu pro rychlejší nastavení)
  • v závislosti na verzi firmwaru je možná další možnost: po stisknutí kalibračního tlačítka se na obrazovce objeví hodnota kalibrační kapacity, která se začne zvyšovat. Když dosáhne požadované hodnoty, musíte růst zastavit tlačítkem mode a otevřít vpp a gnd. Pokud jste jej nestihli včas zastavit a přeskočili jste požadovanou hodnotu, můžete ji pomocí kalibračního tlačítka snížit
  • deaktivujte okruh (nebo otevřete vpp a gnd)
Firmware autora v1.35: lcm3_v135.hex

Plošný spoj: lcm3.lay (jedna z možností z fóra vrtp).

Na dodávaném plošném spoji je kontrast displeje 16*2 nastaven děličem napětí přes odpory s odporem 18k a 1k. Pokud je to nutné, musíte vybrat odpor druhého. FB je feritový válec, můžete jej nahradit sytičem. Pro větší přesnost jsou místo 180 Ohmového odporu použity paralelně dva 360 Ohmy. Před instalací kalibračního tlačítka a přepínače režimu měření nezapomeňte zkontrolovat jejich vývody pomocí testeru: často se vyskytuje jeden, který nesedí.


Pouzdro pro zařízení je podle tradice (jedna, dvě) vyrobeno z plastu a natřeno černou metalickou barvou. Zpočátku bylo zařízení napájeno z 5V 500mA nabíječky mobilního telefonu přes mini-USB zásuvku. Toto není nejlepší volba, protože napájení bylo připojeno k desce měřiče po stabilizátoru a jak stabilní je při nabíjení z telefonu, není známo. Poté byl externí zdroj vyměněn za lithiovou baterii s nabíjecím modulem a boost konvertorem, jehož případné rušení dokonale odstraňuje klasický LDO stabilizátor přítomný v obvodu.


Na závěr bych rád dodal, že autor vložil do tohoto měřiče maximální možnosti, a proto je pro radioamatéra nepostradatelný.

Tento měřicí laboratorní přístroj s dostatečnou přesností pro radioamatérskou praxi umožňuje měřit: odpor rezistorů - od 10 Ohmů do 10 MOhmů, kapacitu kondenzátorů - od 10 pF do 10 μF, indukčnost cívek a tlumivek - od 10 .. 20 μH až 8 ... 10 mH. Metodou měření je dlažba. Indikace vyvážení měřícího můstku je slyšitelná pomocí sluchátek. Přesnost měření do značné míry závisí na pečlivém výběru referenčních dílů a kalibraci váhy.

Schematické schéma zařízení je na Obr. 53. Měřidlo se skládá z jednoduchého měřícího můstku reochordu, generátoru elektrických kmitů zvukové frekvence a proudového zesilovače. Zařízení je napájeno konstantním ♦napětím 9 V, odebraným z neregulovaného výstupu laboratorního zdroje. Zařízení lze také napájet z autonomního zdroje, například baterie Krona, baterie 7D-0,115 nebo dvě baterie 3336J1 zapojené do série. Zařízení zůstává funkční i při snížení napájecího napětí na 3...4,5 V, avšak hlasitost signálu v telefonech, zejména při měření malých kapacit, v tomto případě znatelně klesá.

Generátor, který napájí měřicí můstek, je symetrický multivibrátor s tranzistory VT1 a VT2. Kondenzátory C1 a C2 vytvářejí kladnou střídavou zpětnou vazbu mezi kolektorovým a základním obvodem tranzistorů, díky čemuž se multivibrátor samobudí a generuje elektrické oscilace blízké tvaru obdélníku. Rezistory a kondenzátory multivibrátoru jsou voleny tak, aby generoval oscilace s frekvencí asi 1000 Hz. Napětí této frekvence je reprodukováno telefony (nebo dynamickou hlavou) přibližně jako zvuk „si“ druhé oktávy.

Rýže. 53. Schéma měřiče RCL

Elektrické kmity multivibrátoru jsou zesíleny zesilovačem na tranzistoru VT3 a z jeho zatěžovacího rezistoru R5 vstupují do výkonové diagonály měřicího můstku. Variabilní rezistor R5 plní funkce posuvné struny. Srovnávací rameno je tvořeno standardními rezistory R6-R8, kondenzátory SZ-C5 a induktory L1 a L2, střídavě spínané přes můstek přepínačem SA1. Na svorky ХТ1, ХТ2 se připojí měřený odpor R x nebo induktor L x a na svorky ХТ2, ХТЗ se připojí kondenzátor C x. Sluchátka BF1 jsou součástí měřící úhlopříčky kobylky přes zdířky XS1 a XS2.Pro jakýkoli typ měření je kobylka vyvážena tavidlem R5, čímž je dosaženo úplné ztráty nebo nejnižší hlasitosti zvuku v telefonech. Odpor R XJ kapacita C x nebo indukčnost L x se měří na stupnici reochordu v relativních jednotkách.

Násobiče u přepínače mezí typu a měření SA1 ukazují, kolik ohmů, mikrohenry. nebo lycofarad, musí být údaj na stupnici vynásoben, aby se určil naměřený odpor rezistoru, kapacita kondenzátoru nebo indukčnost cívky. Pokud je tedy například při vyvažování můstku odečet na stupnici posuvníku 0,5 a přepínač SA1 je v poloze „XY 4 pF“, pak je kapacita měřeného kondenzátoru C x rovna 5000 pF ( 0,005 μF).

Rezistor R6 omezuje kolektor τόκ tranzistoru VT3, který se při měření indukčnosti zvětšuje, a tím zabraňuje možnému tepelnému průrazu tranzistoru.

Konstrukce a detaily. Vzhled a provedení zařízení je na obr. 54. Většina dílů je umístěna na montážní desce z getinaxu, upevněné v pouzdře na konzolách tvaru U o výšce 35 mm. Pod obvodovou desku můžete nainstalovat autonomní baterii pro zařízení. Přímo na přední stěně pouzdra je namontován vypínač SA1, síťový vypínač Q1 a blok se zdířkami XS1, XS2 pro připojení sluchátek.

Označení otvorů v přední stěně pouzdra je na Obr. 55. Pro příchytky XT1-KhTZ vyčnívající dopředu je ve spodní části stěny určen obdélníkový otvor o rozměrech 30X15 mm. Stejný otvor na pravé straně stěny je „okénkem“ stupnice, kulatý otvor pod ním je určen pro váleček proměnného rezistoru R5. Otvor o průměru 12,5 mm je určen pro vypínač, jehož funkce plní páčkový vypínač TV2-1, otvor o průměru 10,5 mm je pro válečkový vypínač SA1 s 11 polohami (jen osm je použitý) a jeden směr. Pět otvorů o průměru 3,2 mm se záhlubníkem slouží pro šrouby zajišťující blok patice, police s příchytkami XT1-KhTZ a držák pro rezistor R5, čtyři otvory o průměru 2,2 mm (i se záhlubníkem) jsou pro nýty zajišťující rohy, ke kterým je kryt přišroubován.

Nápisy vysvětlující účel ovládacích knoflíků, svorek a objímek jsou vyrobeny na silném papíru, který je následně překryt deskou z průhledného organického skla o tloušťce 2 mm. K upevnění této podložky k tělu slouží matice vypínače Q1, vypínače SA1 a

Rýže. 54. Vzhled a provedení měřiče RCL

tři šrouby M2X4 zašroubované do závitových otvorů v krycí desce na vnitřní straně pouzdra.

Provedení svorek pro připojení rezistorů, kondenzátorů a tlumivek k zařízení, jehož parametry je nutné měřit, je na Obr. 56. Každá svorka se skládá z dílů 2 a 3, připevněných k desce getinach 1 pomocí nýtů 4. Spojovací vodiče jsou připájeny k montážním jazýčkům 5. Části svorky jsou vyrobeny z masivní mosazi nebo bronzu o tloušťce 0,4... 0,5 mm. Při práci s přístrojem zatlačte na horní část dílu 2, dokud se otvor v něm nezarovná s otvory ve spodní části stejného dílu a dílu 3 a zasuňte do nich vývod měřeného dílu. Nutné

Rýže. 55. Označení přední stěny pouzdra

Rýže. 56. Provedení bloku se svorkami pro připojení svorek rádiových komponent:

1-deska; 2, 3 - pružinové kontakty; 4 - nýty; 5 - montážní jazýček; 6 - - roh

Rýže. 57. Konstrukce mechanismu stupnice:

Je vhodné zkontrolovat lei pomocí továrně vyrobeného měřicího zařízení.

Modelová cívka L1, jejíž indukčnost by měla být rovna 100 μH, obsahuje 96 závitů drátu PEV-1 0,2, navinutý závit pro otočení na válcovém rámu o vnějším průměru 17,5 mm, nebo 80 závitů stejného drátu navinutého na rám o průměru 20 mm. Jako rám můžete použít kartonové nábojnice pro lovecké pušky ráže 20 nebo 12. Rám cívky je namontován na kruhu vyříznutém z getinaxu a přilepen k desce plošných spojů lepidlem BF-2.

Indukčnost referenční cívky L2 je desetkrát větší (1 mH). Obsahuje 210 závitů drátu PEV-1 0,12, navinutého na standardizovaném třídílném polystyrénovém rámu a uloženého v karbonylovém pancéřovaném magnetickém jádru SB-12a. Jeho indukčnost se nastavuje trimrem, který je součástí sady magnetického obvodu. Ten je k desce plošných spojů přilepen lepidlem BF-2.

Před instalací obou cívek do měřiče je vhodné upravit indukčnost. To se nejlépe provádí pomocí zařízení vyrobeného v továrně. Nutno podotknout, že pokud je první cívka vyrobena přesně podle popisu, bude mít indukčnost blízkou požadované a jejím použitím v sestaveném elektroměru bude možné upravit indukčnost druhé cívky.

Nastavení přístroje, kalibrace váhy. Pokud měřič používá předem otestované a vybrané tranzistory, odpory a kondenzátory, multivibrátor a zesilovač by měly fungovat normálně bez jakýchkoli úprav. To lze snadno ověřit propojením svorek XT1 a XT2 nebo XT2 a XTZ drátovou propojkou. V telefonech by se měl objevit zvuk, jehož hlasitost se změní při přesunutí jezdce z jedné krajní polohy do druhé. Pokud není slyšet žádný zvuk, znamená to, že došlo k chybě při instalaci multivibrátoru nebo byl zdroj napájení nesprávně připojen.

Požadovanou výšku (tón) zvuku v telefonech lze zvolit změnou kapacity kondenzátoru C1 nebo C2. Se snižováním jejich kapacity se zvyšuje výška zvuku a se zvyšováním jejich kapacity se snižuje.

Rýže. 59. Měřítko RCL

Jelikož je přístrojová stupnice společná pro všechny typy a meze měření, lze ji kalibrovat na jedné z mezí pomocí odporového zásobníku. Předpokládejme, že stupnice přístroje je kalibrována na dílčí rozsah odpovídající standardnímu rezistoru R8 (10 kOhm). V tomto případě je přepínač SA1 nastaven do polohy „ХУ 4 Ohm“ a na svorky ХТ1 a ХТ2 je připojen rezistor s odporem 10 kOhm. Poté se kobylka vyrovná, čímž se zajistí, že zvuk v telefonech zmizí, a na stupnici reochordu proti šipce se udělá počáteční značka se značkou 1. Bude odpovídat odporu 10 4 Ohmů, tj. 10 kOhmy. Dále se k zařízení střídavě připojují odpory s odporem 9, 8, 7 kOhm atd. a na stupnici se dělají značky odpovídající zlomkům jednotky. V budoucnu bude značka 0,9 na stupnici reochordu při měření odporu v tomto podrozsahu odpovídat odporu 9 kOhm (0,9-10 4 Ohm = 9000 Ohm = 9 kOhm), značka 0,8 - odporu 8 kOhm (0,8 10 4 0m = 8000 Ohm = 8 kOhm) atd. Dále se k zařízení připojí odpory s odporem 15, 20, 25 kOhm atd. a na stupnici posuvníku se udělají odpovídající značky (1,5; 2; 2,5, atd.) d). Výsledkem je stupnice, jejíž vzorek je na Obr. 59.

Váhu můžete také kalibrovat pomocí sady odporů s povolenou odchylkou od jmenovitých hodnot nejvýše ±5%. Zapojením rezistorů paralelně nebo sériově můžete získat téměř jakékoli hodnoty „standardních“ rezistorů.

Takto zkalibrovaná stupnice je vhodná pro jiné typy a meze měření pouze v případě, že odpovídající standardní rezistory, kondenzátory a induktory mají parametry uvedené na schématu zapojení přístroje.

Při používání zařízení je třeba pamatovat na to, že při měření kapacity oxidových kondenzátorů (výstup jejich kladné desky je připojen na svorku HTZ) není vyvážení můstku cítit tak zřetelně jako při měření odporu, proto přesnost měření v tomto případě je méně. Tento jev je vysvětlen proudovým svodem charakteristickým pro oxidové kondenzátory.

Program pro měření odporu, indukčnosti a kapacity neznámých elektronických součástek.
Vyžaduje výrobu jednoduchého adaptéru pro připojení k počítačové zvukové kartě (dvě zástrčky, rezistor, vodiče a sondy).

Stáhněte si jednofrekvenční verzi - Stáhněte si program v1.11(archiv 175 kB, jedna pracovní frekvence).
Stáhněte si dvoufrekvenční verzi - Stáhněte si program v2.16(archiv 174 kB, dvě pracovní frekvence).

Jedná se o další možnost, která přidává do již tak rozsáhlé sbírky podobných programů. Nejsou zde ztělesněny všechny myšlenky, práce na nich pokračují. Fungování „základny“ můžete zhodnotit právě teď.

Základem je známý princip určování amplitudových a fázových vztahů mezi signály ze známé (modelové) součástky a ze součástky, jejíž parametry je potřeba určit. Jako testovací signál se používá sinusový signál generovaný zvukovou kartou. V první verzi programu byla použita pouze jedna pevná frekvence 11025 Hz, v další verzi k ní byla přidána druhá (10x nižší). To umožnilo rozšířit horní hranice měření pro kapacity a indukčnosti.

Volba této konkrétní frekvence (čtvrtina vzorkovací frekvence) je hlavní „inovací“, která tento projekt odlišuje od ostatních. Na této frekvenci je Fourierův integrační algoritmus (nezaměňovat s FFT - rychlá Fourierova transformace) maximálně zjednodušen a zcela mizí nežádoucí vedlejší efekty vedoucí ke zvýšení šumu v měřeném parametru. Výsledkem je dramatické zlepšení výkonu a zmenšení rozptylu naměřených hodnot (zvláště výrazné na okrajích rozsahů). To umožňuje rozšířit rozsahy měření a použít pouze jeden referenční prvek (rezistor).

Po sestavení obvodu podle obrázku a nastavení ovladačů úrovně Windows do optimální polohy, stejně jako provedení počáteční kalibrace pomocí sond spojených dohromady („Cal.0“), můžete okamžitě začít s měřením. Touto kalibrací lze snadno zachytit nízké odpory, včetně ESR, řádově 0,001 ohmů a standardní odchylka (směrodatná odchylka) výsledků měření je v tomto případě asi 0,0003 ohmů. Pokud zafixujete polohu vodičů (tak, aby se jejich indukčnost neměnila), pak můžete „chytit“ indukčnosti řádově 5 nH. Je vhodné kalibrovat „Cal.0“ po každém spuštění programu, protože poloha ovládacích prvků úrovně v prostředí Windows může být obecně nepředvídatelná.

Pro rozšíření rozsahu měření do oblasti velkého R, L a malého C je nutné počítat se vstupní impedancí zvukové karty. Chcete-li to provést, použijte tlačítko „Cal.^“, které musí být stisknuto se sondami otevřenými k sobě. Po takové kalibraci lze dosáhnout následujících rozsahů měření (s normalizací náhodné složky chyby na okrajích rozsahů na 10 %):

  • podle R - 0,01 ohm... 3 Mohm,
  • podél L - 100 nH... 100 Hn,
  • podle C - 10 pF... 10 000 µF (pro verzi se dvěma pracovními frekvencemi)

Minimální chyba měření je určena tolerancí referenčního rezistoru. Pokud plánujete použít běžný odpor spotřebního zboží (a dokonce s hodnotou odlišnou od uvedené), program poskytuje možnost jeho kalibrace. Odpovídající tlačítko „Cal.R“ se aktivuje při přepnutí do režimu „Ref.“. Hodnota rezistoru, který bude použit jako reference, je uvedena v souboru *.ini jako hodnota parametru „CE_real“. Aktualizovaná charakteristika referenčního rezistoru bude po kalibraci zaznamenána ve formě nových hodnot pro parametry „CR_real“ a „CR_imag“ (ve 2-frekvenční verzi jsou parametry měřeny na dvou frekvencích).

Program nepracuje přímo s ovládáním úrovně - použijte standardní Windows mixer nebo podobný. Stupnice „Level“ se používá k nastavení optimální polohy ovládacích prvků. Zde je doporučený způsob nastavení:

1. Rozhodněte, který knoflík je zodpovědný za úroveň přehrávání a který je zodpovědný za úroveň nahrávání. Je vhodné utlumit zbývající regulátory, aby se minimalizoval hluk, který přinášejí. Regulátory vyvážení jsou ve střední poloze.
2. Odstraňte přetížení výstupu. Chcete-li to provést, nastavte ovladač nahrávání do polohy pod prostředním ovladačem, pomocí ovladače přehrávání najděte místo, kde je růst sloupce „Úroveň“ omezený, a poté trochu ustupte. S největší pravděpodobností nedojde k žádnému přetížení, ale pro jistotu je lepší nenastavovat regulátor na značku „max“.
3. Eliminujte přetížení vstupu - pomocí ovladače záznamové úrovně se ujistěte, že sloupec “Úroveň” nedosahuje při absenci měřené složky až na konec stupnice (optimální poloha - 70...90%), tzn. s otevřenými sondami.
4. Vzájemné propojení sond by nemělo vést k silnému poklesu hladiny. Pokud tomu tak je, pak jsou výstupní zesilovače zvukové karty pro tento úkol příliš slabé (někdy řešeno nastavením karty).

Požadavky na systém

  • OS Windows family (testováno pod Windows XP),
  • podpora zvuku 44,1 ksps, 16 bit, stereo,
  • přítomnost jednoho zvukového zařízení v systému (pokud je jich několik, program bude pracovat s prvním z nich a není pravda, že webová kamera bude mít konektory „Line In“ a „Line Out“).

Vlastnosti měření, aneb abyste se nedostali do problémů

Každý měřicí přístroj vyžaduje znalost jeho možností a schopnost správně interpretovat výsledek. Například při použití multimetru stojí za to přemýšlet o tom, jaké střídavé napětí vlastně měří (pokud se tvar liší od sinusového)?

2-frekvenční verze používá nízkou (1,1 kHz) frekvenci pro měření velkých kapacit a indukčností. Hranice přechodu je vyznačena barvou stupnice měnící se ze zelené na žlutou. Barva odečtů se mění podobně – ze zelené na žlutou při přechodu na měření na nízkých frekvencích.

Stereo vstup zvukové karty umožňuje uspořádat „čtyřvodičový“ připojovací obvod pouze pro měřenou součást, zatímco připojovací obvod pro referenční rezistor zůstává „dvouvodičový“. V této situaci může jakákoli nestabilita kontaktu konektoru (v našem případě zemního) zkreslit výsledek měření. Situaci zachraňuje poměrně velká hodnota odporu referenčního rezistoru oproti nestabilitě přechodového odporu - 100 ohmů versus zlomky ohmu.

A poslední věc. Pokud je měřená součástka kondenzátor, může být nabitý! I vybitý elektrolytický kondenzátor může časem „sbírat“ zbývající náboj. Obvod nemá žádnou ochranu, takže riskujete poškození zvukové karty a v nejhorším případě i samotného počítače. Výše uvedené platí také pro testování součástí v zařízení, zvláště když není bez napětí.