خانه / کیت ها / کیت های الکترونیک / کیت اندازه گیری ظرفیت خازن و سلف

کیت اندازه گیری ظرفیت خازن و سلف

کیت اندازه گیری ظرفیت خازن و سلف یا LC متر دیجیتال

در زیر چند عکس از کیت اندازه گیری ظرفیت خازن و سلف یا LCR متر مشاهده می کنید.

دستگاه اندازه گیری LCR متر چیست:

دستگاه LCR متر جهت اندازه گیری دقیق قطعات الکترونیک از جمله اندازه گیری ظرفیت القایی سلف ، اندازه گیری مقاومت الکتریکی و همچنین اندازه گیری ظرفیت خازن دارای اهمیت ویژه در صنایع برق والکترونیک می باشد.

انواع LCR متر:

این نوع دستگاه در دو مدل دستی و رومیزی ساخته می شود. از ویژگیهای متمایز کننده مدلهای دستی استفاده از آن توسط باطری در صورت عدم دسترسی به برق می باشد این نوع دستگاه به دلیل وزن سبک و حجم کم ، امکان استفاده در محیط های مختلف برای کاربر فراهم  می شود.

ال سی آر مترهای حرفه ا ی:

دقت اندازه گیری، پایداری دقت در دراز مدت، قابلیت اندازه گیری با فرکانس های مختلف از ویژگیهای ال سی آر متر های حرفه ای می باشند. ویژگی های دیگر این نوع دستگاه علاوه بر سلف سنج و خازن سنج , اندازه گیری پارامترهای Q , D , θ , ESR  می باشد.

LCR مترها برای بدست آوردن امپدانس یک المان از فرکانسهای مختلفی استفاده می کنند که رفتار و مقدار خاص آن المان را در آن فرکانس مشخص می سازند،  البته این نکته نیز قابل توجه است که قابلیت انتخاب فرکانس های مختلف در دستگاه LCR متر از توانایی های مهم این نوع دستگاه ها می باشد همچنین اندازه گیری با فرکانس های مختلف توسط کاربر قابل انتخاب می باشد.

فرکانس اندازه‌گیری:

از آنجا که راکتانس تابعی از فرکانس است، انتخاب فرکانس اندازه‌گیری باید منعکس‌کنندۀ کاربرد آن جزء باشد. در مورد خازن‌ها، مقادیر بزرگ آن‌ها (ده‌ها تا صدها میکروفاراد یا بیشتر) اغلب در کاربردهای فیلتر کردن منبع تغذیه به کار می‌روند، بنابراین باید در دو برابر فرکانس خط تست شوند. خازن‌های کوچک‌تر (کسری از یک میکروفاراد) معمولاً در فرکانس‌های بالاتری به کار می‌روند، بنابراین باید در ۱ کیلوهرتز و با بیشتر مورد تست واقع شوند.

در رابطه با سلف‌ها ملاحظات مشابهی اعمال می‌شود. سلف‌های کوچک‌تر (زیر ۱ میلی‌هانری یا در آن حول و حوش) باید در فرکانس ۱ کیلوهرتز و یا بیشتر اندازه‌گیری شوند، چون اغلب در فرکانس صوتی و یا کاربردهای RF (موج رادیویی) کاربرد دارند. سلف‌های بزرگ‌تر معمولاً به عنوان چُک به کار می‌روند و می‌توان آن‌ها را نزدیک فرکانس خط اندازه‌گیری کرد.

در زیر نمای یک دستگاه LCR متر دیجیتال رومیزی را مشاهده می کنید.

 

شرح سخت افزار کیت LC متر مهرادکیت:

این کیت از دو قسمت دیجیتال (میکروکنترلر) و مدار آنالوگ (نوسان ساز) تشکیل شده است.

 قسمت دیجیتال مدار شامل میکروکنترلر، نمایشگر کاراکتری، پوش باتن ها و بازر می باشد.

 قسمت آنالوگ مدار نیز از دو قسمت تشکیل شده است:

  • مدار نوسان ساز
  • مدار شارژ خازن

بر روی مدار سه پایانه مجزا برای اندازه گیری ها تعبیه شده است.

  • پایانه مشترک
  • یک پایانه برای اندازه گیری سلف و خازن های کوچک
  • یک پایانه برای اندازه گیری خازن های بزرگ ( بطور مثال الکترولیتی)

کنترل مدار از طریق سه عدد کلید انجام می شود.

تغذیه این کیت ۱۲ولت DC بوده و در مقابل اعمال پلاریته معکوس کاملا محافظت شده می باشد.

 

نحوه عملکرد کیت LC متر:

هنگامی که ولتاژ ۱۲ولت ورودی به مدار اعمال می شود، بعد از عبور از قسمت محافظ مدار وارد قسمت رگولاتور شده تا تغذیه پایدار و مورد نیاز برای درایو کردن میکرو و LCD و قسمت آنالوگ مدار را تامین کند.

قسمت آنالوگ مدار حساس ترین قسمت این پروژه می باشد و نیازمند یک ولتاژ کاملا ثابت (پایدار) و بدون نویز می باشد. همچنین در طراحی PCB این پروژه خصوصا قسمت آنالوگ سعی شده تا بالاترین محافظت در مقابل نویزهای محیط لحاظ شود.

بعد از رگولاسیون ولتاژ، میکروکنترلر کار خود را آغاز کرده و قطعات جانبی مانند LCD را راه اندازی کرده و یک بار رله موجود در مدار را وصل و قطع می کند تا کاربر از صحت رله اطمینان حاصل کند.

همچنین دو بیپ کوتاه از بازر پخش می کند و مدار را آماده اندازه گیری می کند. در این حالت میکرو در وضعیت اندازه گیری خازن کوچک می باشد و مقدار ۰٫۰pF را روی نمایشگر نشان می دهد.

پروژه دارای سه کلید فشاری یا پوش باتن می باشد که توسط آنها فرامین لازم قابل اجرا می باشد.

  • برای تعویض حالت اندازه گیری از خازن کوچک به سلف کافیست با فشردن کلید اول میکروکنترلر وارد این حالت شود. در این هنگام رله مدار وصل می شود. (و برعکس)
  • برای تعویض حالت اندازه گیری از سلف و خازن کوچک به خازن بزرگ کافیست کلید دوم را بفشارید تا میکروکنترلر در وضعیت آن قرار بگیرد.
  • برای صفر کردن مقدار نمایش داده شده بر روی LCD (در صورت وجود نویزهای احتمالی محیط) کافیست کلید سوم یک بار زده شود تا میکروکنترلر مقادیر نویز رو محاسبه و طبق کالیبراسیون پیش فرض خود آن را حذف کند.

مدار قسمت آنالوگ این پروژه در واقع یک نوسانساز می باشد و به دلیل محدودیت های فرکانسی در خروجی آن تنها بازه ای از خازن های کوچک و سلف را می توان به آن اعمال کرد. به همین علت قسمت اندازه گیری خازن های بزرگ دارای مدار جداگانه می باشد.

مدار نوسانساز از یک مقایسه گر دقیق و یک فیلتر LC موازی تشکیل شده است. این فیلتر در ورودی مدار قرار دارد. برای اندازه گیری خازن کوچک باید آن خازن با این فیلتر موازی شود. همچنین برای اندازه گیری سلف مورد نظر باید آن را با سلف این فیلتر به صورت سری قرار داد.

پروژه به گونه ای طراحی شده که سلف و خازن ورودی هر دو به یک پایانه متصل می شوند و برای سوییچ کردن از حالت خازن به سلف از یک رله مدار استفاده شده است. بنابراین همانطور که گفته شد سلف ورودی با سلف مدار به حالت سری و خازن ورودی با خازن داخلی مدار به صورت موازی قرار خواهد گرفت.

 پس از اعمال سلف یا خازن در ورودی پایانه های اندازه گیری (ورودی مدار آنالوگ) فرکانس خروجی مدار نوسانساز تغییر خواهد کرد. میکروکنترلر اختلاف این فرکانس را با فرکانس حالت عادی محاسبه و با انجام محاسبات دیگری مقدار سلف یا خازن اضافه شده به مدار را به عنوان خازن یا سلف اندازه گیری شده بر روی LCD نمایش می دهد.

برای اندازه گیری خازن های با ظرفیت بالا از مدار شارژ خازن استفاده شده است. که شامل یک ترانزیستور Fet دقیق و مقایسه گر داخلی میکروکنترلر می باشد.

مدار ساده شارژ خازن و نمودار ولتاژ-زمان ان به صورت زیر خواهد بود: به صورت زیر است:

و همانطور که می دانید رابطه ولتاژ خازن یک رابطه نمایی است:

و در نهایت رابطه زمان گذر را داریم:

در این کیت از این رابطه استفاده شده است. بدین صورت که با اعمال یک خازن به پایانه خازن بزرگ و مشترک ولتاژ ورودی مقایسه کننده آنالوگ داخلی میکرو صفر شده و میکروکنترلر وجود یک خازن را تشخیص می دهد.

سپس با اعمال ولتاژ به آن توسط ترانزیستور فت، زمان شارژ آن را تا رسیدن ولتاژ خازن به مقدار VC1 که در واقع همان t1  می باشد اندازه گیری کرده و مقدار ظرفیت خازن را طبق رابطه ذکر شده در بالا محاسبه کرده و بر روی LCD نمایش می دهد.

لازم به ذکر است در صورت اعمال یک خازن با ظرفیت بالا به دلیل محاسبه این زمان و طولانی شدن زمان شارژ آن ممکن است این اندازه گیری مقداری طول بکشد.( در حد ۳ الی ۵ ثانیه)

 

قابلیت های کیت:

  • دقت بالا و بدون نیاز به کالیبراسیون
  • کالیبراسیون هوشمند تنها با فشار یک کلید (در صورت وجود خطا در حین کار)
  • رابط اندازه گیری سلف و خازن به صورت Stand-alone (قطعه خارج از مدار PCB)
  • محدوده اندازه گیری ظرفیت خازن های کوچک از ۱nF تا ۱۰۰۰nF
  • محدوده اندازه گیری ظرفیت خازن های بزرگ از ۱۰۰nF تا ۳۳۰۰uF
  • محدوده اندازه گیری سلف از ۱nH تا ۱۰۰۰uH
  • تعویض رنج خودکار (Auto Range)
  • دارای نمایشگر LCD و بازر

 

هزینه کیت:

برای اطلاع از هزینه کیت تماس حاصل نمائید.

 

توضیحات:

  • سناریوی کیت قابل تغییر بوده و سفارشی سازی آن ممکن می باشد.

 

 تلفن تماس: ۵۸۸ ۴۰ ۳۰ ۰۹۳۵

آدرس ایمیل: Bagherian.meb@gmail.com

تلگرام: Mehradkit.ir@

درباره ی admin

همچنین ببینید

اندازه گیری مسافت از طریق ماژول آلتراسونیک SRF05

اندازه گیری مسافت از طریق ماژول آلتراسونیک SRF05 در زیر چند نمونه عکس از کیت …

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

Time limit is exhausted. Please reload the CAPTCHA.