Современный цифровой RLCF-метр

[DesAlex]

Повторил недавно один неплохой приборчик, рекомендую всем нуждающимся в подобном обратить внимание на эту конструкцию.

Естественно, такой прибор, как RLC-метр, есть одним из настольных у радиолюбителей. Лет 15 тому назад я поставил перед собой задачу собрать себе хороший современный цифровой измеритель RCL и остановился на конструкции С.Бирюкова с журнала "Радио" за 1996г. С тех пор такой прибор более 15 лет служил мне верой и правдой. Вот, специально разобрал, чтобы сфоткать на память перед тем, как отправить на пенсию:

Радиотехническая мысль на месте не топчется, - появляются новые технологии, идеи, комплектующие, схемные и программные решения. И уже пора "старичку" уступить место на столе более современному прибору. Поэтому последние годы я присматривался к появляющимся новым схемам на МК с ЖКИ, чтобы собрать себе новую, более современную, конструкцию на замену старой. Принцип выбора всегда один: если взглянул на схему и "влюбился" - значит, оно. Так было и с этой схемой, первоисточник здесь - http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/80/

В свою очередь, прототипом её была другая конструкция - http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/38/

И первая, и вторая занимали первые места в конкурсах на том сайте. Осталось только повторить, но только же не 1:1, а в удобном именно для себя формате. История общения с автором, который любезно согласился на все доработки, имеется там на форуме, желающие могут почитать. Результат был достигнут "и это главное". Теперь имею в своём распоряжении хороший современный измеритель RLCF, который отличается от начального варианта и отвечает предъявленным запросам.

Так выглядет собранная плата:

Получилось такое изделие:

Если будут желающие повторить именно такой вариант измерителя, то готов поделиться разводкой печатки под DIP и другой необходимой информацией, консультировать при сборке. Напомню только, что раздел "Измерения" находится в части форума, которая называется "Электроника для профессионалов", а не в "Песочнице" и эта конструкция расчитана на сборку любителями, которые не будут задавать вопросы о цоколёвке стабилизатора и кодовой маркировке конденсаторов.

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[mogaed]

Классная штука. Мне такой нужен. Делись инфой.

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[alawar]

Да уж. Интересный девайс. Давно присматриваюсь к подобным схемам. Но то дисплей русскоязычный надо, что для меня проблематично, то лишние какие-то функции. Короче... Выкладывайте, пожалуйста, что у Вас есть. )

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[Дмитрий Дмитриев]

Да, поделитесь пожалуйста схемой и вашей пп.

[22580]

mogaed. присоединяюсь!

[nikolai_kuzmenko]

Видимо надо доставать это изделия из закромов , собрал я его более месяца назад не по нужде , а ради интереса, cобрал ... врал страшно ,до ума доводить не стал , забросил в длинный ящик . Сейчас смотрю на форуме появились новые прошивки , придется испытать .

[DesAlex]

Вот обрезанная схема (соответствует как раз той плате, что я собрал). Отличия от оригинальной схемы видны:

- отсутствует прескалер - не каждому надо мерять частоты выше 6 МГц, зато схема и вся конструкция упрощается очень прилично; при желании прескалер можно изготовить, заэкранировать отдельным устройством (я планирую в виде выносного щупа), в меню эта функция включается-отключается, как и измерение ёмкостей свыше 50 мкФ.

- немного изменены цепи питания - теперь потребляемый ток снижен до 25 мА (без подсветки индикатора), что позволило установить 78L05, все узлы схемы разделены друг от друга фильтрами дросель-конденсатор.

- регулятор контрасности упразнён до резистора 4,7 кОм (для индикатора WH0802), впаянного прямо на выводы индикатора; сэкономлено 2 детальки цепи RESET (их ставаят только потому, что "а так указано в даташите")...

[alawar]

А ПП и прошивку, которую Вы использовали можно???

[DesAlex]

Вот собрал архивчик, там всё остальное...

RLCF-meter.rar

[alawar]

Спасибо. Я конечно дико извиняюсь, где можно почитать методику настройки сего девайса, после сборки?

[DesAlex]

Там, по ссылкам, есть, а как я настраивал, обязательно напишу.

[alawar]

Еще раз спасибо

[mogaed]

У сичёметра http://radiokot.ru/circuit/digital/measure/80/

Вон что:

Диапазон измерений получился следующим:

Сопротивления - 0..>10М

Индуктивность - 0..>100000мкГ

Емкость - 0..>10000 мкФ

Частотомер - 1..>410 МГц

Пытаюсь понять, что же лучше?

Изменено 4 декабря, 2012 пользователем mogaed

[dguki007]

Добрый вечер! Прошивка в архиве под какой индикатор?

[DesAlex]

Под оба индикатора - хоть 1602, хоть 0802, в меню потом выбирается при настройке. Можно даже 2002, только "пустовать" на экране будут первые сектора

-------------------------------------------------------------------------

Настройка, калибровка.

Заливаем софт в МК (основную прошивку и EEPROM - по желанию можно выбрать кирилицу или латиницу, не забываем и про фузы). Вставляем детальки в дырочки, запаиваем, проверяем монтаж - не забываем о резисторе "Контраст" - его на печатке нет, впаиваем прямо на выводы индикатора. Включаем: на индикаторе приветствие, которое поменяется на режим измерения. Основное сделано, работает.

Выключаем и снова включаем, удерживая кнопку "Калибровка", пока на индикаторе не появится надпись Divider ("Делитель"). Выбираем (кнопкой "Функция"), какой прескалер для ВЧ-частотомера будем использовать либо же OFF, если он пока не нужен (я - так). Нажимаем снова "Калибровка", выбираем тип индикатора (1602 или 0802), полный или сокращённый вывод на индикатор, нужен ли режим измерения ёмкости свыше 50 мкФ, после каждого выбора - нажимаем "Калибровка". Если что "прощёлкали" - всегда можно выключить прибор и повторить всё заново.

Переходим в режим измерения частоты. При отключенном или закороченном входе частотомера нажимаем "Калибровка", и в К0 обнуляем >0< показания, снова нажимаем "Калибровка". Появляется К1 - теперь на вход частотомера надо подать сигнал известной стабильной образцовой частоты повыше - где-то в районе 3-5 МГц. Не у каждого найдётся, откуда такой взять. Проще всего быстренько спаять кварцевый генератор на трёх элементах цифровой микросхемы, резисторе и кварце (схемку набросаю). Кварц взять из тех, которые имеют 6 цифр после запятой - их было валом в модулях цветности теликов и видиков 90-х годов. Подаём эту частоту на прибор, кнопочками "Функция" и ">0<" (используются в этом режиме как "+" и "-") устанавливаем на индикаторе значение частоты, указанное на кварце. Для быстрого изменения можно использовать кнопку Range, которая изменит значение на индикаторе на 1, 10, 100, 1000 единиц по задумке автора прибора (реально - примерно на 0.5, 5, 50, 500 единиц, что, в принципе, даже лучше - можно точнее выставить). Нажимаем "Калибровка". Всё, один режим измерения настроен. Для пущей точности можно подпаивать в генератор разные кварцы, чтобы убедиться в точности показаний. Для проверки точности измерения маленькой частоты на вход прибора можно подать через резистор в несколько килоом переменку со вторички любого трансформатора - как известно, частота сети 50 Гц поддерживается с точностью 0,5%.

Ёмкость. Самая простая калибровка. Выполняется после полного окончательного монтажа прибора в корпус - на измерения ведь будет влиять такой "конденсатор", как ёмкость монтажа. Но никто не мешает и просто "попробовать, поклацать, поиграться" даже на не смонтированном полностью приборе - потом перекалибровать уже в готовой конструкции. При "пустых" клемах нажимаем "Калибровка" и в К0 обнуляем показания, нажимаем снова "Калибровка", при К1 подключаем высокоточный конденсатор как можно большей ёмкости (хотя бы несколько десятков нанофарад) к клемам Сх, выставляем, как и в случае с частотой, необходимую ёмкость и запоминаем, нажимая "Калибровка". Всё. Можно подключать любые конденсаторы - их этот прибор меряет с замечательной точностью. Если не так - убедиться, что С12 и R2 применены гарантированного качества (номиналы сильно не важны, важна стабильность).

Сопротивление. Перемыкаем клемы Rx (создаём сопротивление, равное нулю), калибруем этот ноль, размыкаем контакты, подключаем образцовый резистор как можно большего сопротивления (100-200 кОм уже хорошо), выставляем и калибруем К1. Резисторы от 1 кОм и больше будет мерить замечательно, чем меньшие омы - тем больше будет погрешность, но вполне всё прилично. Если не так - проверить блокировку по питанию микросхемы 74HC132, плата в районе её монтажа должна быть абсолютно чистой, резистор R6 - гарантированного качества (его сопротивление не важно - 1...3 кОм, лишь бы было стабильным). Если же нужно точное (0,5%) измерение именно сопротивлений на омы, то и откалибровать прибор можно по резистору в несколько сот ом, но на больших килоомах будет большая погрешность.

Индуктивность. Самая "противная" калибровка. Калибруем в точности, как и резисторы - замыкаем - это ноль, подключаем известную индуктивность примерно в районе 1 милиГенри (1000 микроГенри), калибруем точку К1. У меня не получилось поиметь приемлимую точность с измерительной индуктивность L4 номиналом, как на схеме - 4700 микроГенри, более-менее прилично получилось, когда впаял на 1000 микроГенри (как в прототипе прибора). Но на самых маленьких индуктивностях (примерно до 30-40 микроГенри) погрешность больше желаемой. Вероятно, здесь характеристика измерителя не должна быть линейной, как в других измерителях... Что ж, будем надеятся, что на программном уровне это поправимо...

[Novgorodets]

вот спасибо, как раз и мега и дисплейчик завалялись, на выходных займусь

[baks]

mogaed

Сопротивления-0..>10М

Не совсем понятно насчет нуля...Это же касается и емкости.

[mogaed]

Согласен, что практически не существует идеального нуля. Это всё условно.

[DesAlex]

При измерениях малых номиналов сопротивлений прибор показывает их значение в омах, без десятых и сотых.

Аналогично и конденсаторы - "ноль" - это компенсированная входная ёмкость прибора, дальше идёт измерение от этого нуля. Но измерения очень точны, 1,2,3 и т.д. пикофарада хорошо меряются, десятые-сотые доли также не отображаются.

[bavbav]

DesAlex

спасибо за проделаную работу, пару вопросов:

1.индуктивности по питанию на сколько?

2.какое входное сопротивление частотометра?

[DesAlex]

1. Я применил все дросели по 100 мкГн.

2. Достаточное - ну, несколько сотен ом. Если надо узнать точно, то считай: коефициент усиления транзистора Q1 умнож на 25 и потом всё это раздели на ток колектора транзистора в миллиамперах - получишь входное сопротивление каскада с общим эмитером в омах...

[Novgorodets]

DesAlex, а номинал L4 (4700) насколько критичен? вижу у тебя на плате 5400 поставлен

Изменено 5 декабря, 2012 пользователем Novgorodets

[DesAlex]

Не нашёл у себя на 4700, поставил сначала на 5400 - сфоткал плату (на фотке нет ещё заземления корпуса кварца и не хватает одного электролита - на файле печатной платы и на сборочном чертеже всё это есть). Не понравилось - большая погрешность при измерении малых индуктивностей. Выпаял, поставил на 1000 - лучше.

[Novgorodets]

DesAlex, подскажи пожалуйста, как в pony prog фузы выставить:

что-то мне недопетрить по твоей картинке?

[DesAlex]

Это не моя картинка (взята с исходного описания).

Хотя там всё понятно: после чтения чистого МК фуз SPIEN будет с галочкой. Загружаем прошивку, выбраный вариант файлика EEPROM, добавляем галочку для фуза СКОРТ и шьём.