数字电容表。方案、说明

数字电容表。无线电电子电气工程百科全书

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在业余无线电实践中，通常有必要测量电解电容器的电容，因为它们的电容会随着时间的推移而发生相当大的变化。据作者介绍，[1]中描述的设备有许多缺点——功耗高、测量电容范围窄（10 ... 10000 μF）、测量小电容的精度低。

所提出的仪表没有这些缺点。同时，在保持所使用的微电路数量不变的情况下，可以显着提高精度并引入许多服务功能，使设备的使用变得更加容易。该器件可在四个子范围内测量 0,01 至 10000 微法的电容器电容，测量上限为 10、100、1000 和 10000 微法。子带会自动切换。测量结果以数字形式显示在四位数指示器上。

（点击放大）

该装置的工作原理是基于对与电容器的电容成比例的时间间隔内的脉冲数进行计数。 “容量-时间”转换器是在单个振动器 DD5.3、DD5.4 上制成的。这种单个振动器产生的脉冲持续时间由[2]中的经验公式确定：

数字电容表。脉冲持续时间公式

选择电阻器 R7 和 R8 以使脉冲持续时间（以毫秒为单位）在数值上等于以微法为单位的电容。按下SB1按钮后，单个振动器启动。为了抑制按钮触点的弹跳，设计了驱动器DD5.1、DD5.2。它产生一个负极性脉冲，其持续时间对应于闭合触点的时间，并且脉冲的前沿和下降相对于闭合和断开的时刻有所延迟[1.4]。反相器 DD9 生成一个与整形器脉冲时间一致的复位信号，确保计数器 DD12...DD7 和触发器 DD2 复位。在微分链 C5-R1.3 的帮助下，负极性脉冲的衰减被转换为触发单个振动器的短正脉冲。来自单个振动器输出的脉冲打开电子钥匙DDXNUMX，允许来自参考频率发生器的计数脉冲通过。

该频率发生器的主要部分是 DD1.1、DD1.2 上的多谐振荡器，具有石英稳频功能 [2]。芯片DD2...DD4组成一排10分频器。因此，多路复用器DD6.1的输入被馈送有1MHz、100、10和1kHz的频率。多路复用器DD6.1与触发器DD7和计数器DD8一起形成用于自动选择测量限值的节点。当按下 SB1 按钮时，通过电阻器 R8 将逻辑“1”施加到输入 R DD4，自动限制选择电路被重置。

计数器DD8设置为零，并且多路复用器DD6.1以1.3MHz的频率提供电子钥匙DD1的输入，该频率对应于最低测量极限。如果计数器 DD9...DD12 溢出，则在 DD12 的传输输出处，正极性脉冲衰减，这会将计数器 DD8 的状态加 7，并将逻辑“0”从输入 D 写入触发器 DD0。该逻辑“9”触发整形器。通过整形器的负脉冲，计数器DD12...DD7被复位并且触发器DD1被转换为逻辑状态“8”。结果，整形器脉冲持续时间将等于延迟时间。当该脉冲下降时，单个振动器重新启动。改变 DD6.1 的状态将导致 DD100 输出的频率等于 10 kHz，这相当于测量限值增加 XNUMX 倍。

微电路 DD9...DD12 是十天计数器，输出到七段指示器。采用真空发光指示器作为指示器，与LED矩阵相比，其具有低电流消耗和更好的亮度特性。 DD6.2 多路复用器控制指示器的小数点。

建议按以下顺序设置设备

1. 输入R DD8 暂时与按钮SB1 断开。

2. 将频率为 2 ... 3 Hz 的矩形脉冲发生器连接到连接点 R50 和 R200。对其没有特殊要求，可以按照[2，H]中给出的任意方案进行组装。

3. 作为模型，连接一个容量为 0,5 ... .4 µF 的电容器。应该记住，仪表的精度仅取决于校准的精度。

4. 电阻器 R8 应在器件的读数与示例电容器的实际电容之间实现最接近的对应关系。调校完成后，最好用油漆锁住R8发动机。

Детали

仪表中可采用K176、K561、K1561、564系列微电路，电阻为MLT-0,125型。电阻R8最好使用多匝SP5-1型。作为校准电容，笔者使用K71-5V 1μF±1%。需要注意的是，并不是所有的 K176LA7 IC 都能在石英振荡器中稳定工作，因此不建议使用 K1LA176 作为 DD7。

作为指标，除了图中所示的指标外，还可以使用 IVZ、IV8。然而，如果使用液晶指示器，则需要对电路进行轻微修改 [3, 4]，该设备可由单节 9 V Krona 电池供电。

文学

Kurochkina L.A. 氧化物电容器电容数字表。 - 广播，1988 年，N8，第 50-52 页。
Shelestov IP 无线电业余爱好者：有用的方案。书。 2. - M.：“梭伦”，1998。
Biryukov S.A. 基于 CMOS 集成电路的数字设备。第二版，已修订。以及额外的- M.：无线电和通信，2 年。
Bystrov Yu. A. 等人。业余无线电实践中的光电设备 - M .：无线电和通信，1995 年

作者：A.乌瓦罗夫；出版：cxem.net

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