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微法拉计。无线电电子电气工程百科全书

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这种相对简单的设备旨在评估电容器的健康状况。电容是通过纹波电压值间接测量的，纹波电压与定期充电电容器的电容成反比。作者指出了扩大测量范围的可能性。

所提出的设备允许您以业余无线电目的可接受的误差测量直接安装在电源电路板上的 5 ... 10000 微法范围内的氧化物电容器的电容，即无需焊接它们。电容测量的工作范围分为三个子范围：

“x1” - 5...100 uF；
"x10" -50...1000 uF；
“x100” - 500 ... 10000 uF。

该器件的工作原理是基于测量被测电容器 Cx 上的纹波电压，该纹波电压在电源循环充电并向电阻器放电时发生。该电容器的电容越大，纹波电压就越低。另一方面，随着充电频率降低，纹波电压增大。由于这些依赖性，可以在相当宽的参数值范围内确定电容器的电容。应该注意的是，采用这种测量技术的电容器短路相当于无限大的电容，而电容器内部的断路相当于零电容（Cx≤0）。

该装置的示意图如图所示。

微法拉计

DD1芯片上装配有矩形脉冲发生器。与开关 SA1 连接的微调电阻 R1-R3 分别将发生器的脉冲频率设置为 1000,100、10、1 Hz。来自发生器的脉冲被馈送到晶体管 VT5 的基极，晶体管 VT9,1 充当电源负载电路（电阻器 R1 和被测电容器的电容 Cx）中的电子钥匙。如果该电阻器上没有电容器，则会发射正极性脉冲。由于其电阻选择较小（1,5欧姆），因此向晶体管VTXNUMX施加约XNUMXV的电源电压就足够了。

这些脉冲经二极管VD1、VD2整流后，使PA1微安表的箭头发生偏差。在没有电容器 Cx 的情况下，可变电阻器 R6 将微安表指针设置到最右刻度，在这种情况下对应于电容 Cx 的零值（反向刻度）。当脉冲发生器以 3 Hz 频率运行时，电容器 C10 消除了针抖动。电阻器 R4 在被测电容器闭合时限制集电极电流 VT1。

如您所知，K561系列CMOS逻辑微电路的供电电压范围相当宽——3 ... 15V，因此，采用不稳定的电压转换器为DD1微电路供电。他的方案借鉴于[1]，稍作修改。这是不同结构晶体管上的不对称多谐振荡器；他的工作在[2]中有详细描述。该转换器可在非常低的电源电压（高达 0,8 V）下保持运行。

多谐振荡器的负载是变压器T1。多谐振荡器产生的脉冲在次级绕组中感应出电压，经过整流和平滑后，用于为微电路供电。该电压大约等于4V，对于设备的正常工作来说已经足够了。

K561LA7微电路可以用另一种微电路代替，例如K561LE5、二极管VD1-VD3 - 具有锗系列D2、D18。晶体管 VT1（复合）可以用另一个允许电压 Uke max ≤ 60 V 的晶体管或用两个单独的晶体管（例如 KT315B 和 KT817A）代替。晶体管VT2和VT3的更换并不重要，可以使用适当结构的低功率锗晶体管，例如MP40-MP42和MP37、MP38。电源为 1,5 V 原电池（343 型）。

开关 SA1 - 例如 PD21-1 或类似微型开关，开关 SA2 - 任何小型开关。微安表针的总偏转电流为 50 ... 200 μA。

设计中采用最小的进口氧化电容，但也可采用国产K50-35。

对于T1变压器，外径2000-10mm的M20NM铁氧体环是合适的。初级绕组包含 40 匝 PEL 或 PELSHO 0,12 导线，次级绕组包含 100 匝相同导线。

该设备安装在尺寸合适的外壳中。前面板上装有微安表、限位开关SA1、电源开关SA2、可变电阻R6（“Set 0”）和连接连接线的插座。

检查设备性能时，建议从电压转换器开始。将电源连接到设备后，转换器整流器的输出应具有约 4 ... 4,5 V 的电压。如果不发生发电，则应交换任何绕组的结论。设备消耗的原电池总电流不超过 50 mA。

该装置的调整包括设置发生器子范围的相应频率和校准微安表。建议使用频率计将发生器连接到 DD10 芯片的引脚 1 来对其进行调谐。微调电阻器 R1-R3 将发生器的频率设置为 1000、100 和 10 Hz。如果使用具有四个位置的 SA1 开关，则可以通过向发生器添加另一个微调电阻来将脉冲频率设置为 0,5 kHz，从而获得另一个电容测量限制 - 10 ... 10 μF。

最耗时的操作是微安表刻度的刻度。由于电容测量限值是 10 的倍数，因此一个通用刻度就足够了。使用示例性电容器在第一子范围上校准该装置，使用电容计选择该示例性电容器的电容（也可以并联连接两个或三个电容器）。

如果没有足够准确的参考电容器或没有电容选择装置，则可以使用K53系列（K53-1、K53-6A等）钽氧化物半导体电容器进行校准。据作者称，随着时间的推移，即使对于很久以前的样本，这种电容器的容量也更加稳定。将刻度数字化为0就足够了； 5； 10； 20；三十; 30； 50，第一个风险 - 无穷大符号 (oo)。零将标志着正确的风险（Сх= 100）。在发生器相应的频率重数的情况下，其余子范围的标度分级精度是相当令人满意的。

使用仪表的做法与使用类似设备的方法没有什么不同。有必要检查断电设备中的氧化物电容器；不必观察连接的极性。当然，您可以在安装到电路板上之前检查电容器。建议在测试之前模制旧的氧化物电容器，将其保持在几伏的极化电压下。

由于在实践中需要直接在涂漆印刷电路板上检查氧化物电容器的电容，因此需要制作带有尖钢尖的探针。国内工业生产的筒夹铅笔非常适合这一点。使用一根直径最大为 2 毫米的钢丝代替手写笔，将其整个长度插入自动铅笔中，留出 10 毫米的余量。

文学

Shustov M. 实用电路。 - M.：Alteks-A，2002，p。 79.
Lomakin L. 光脉冲发生器。 - 广播，1974 年，第 4 期，p。 44.

作者：A.Safosin，莫斯科地区梅季希

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