Цифровой измеритель ёмкости

Предлагаемый прибор позволяет измерять емкость конденсаторов в диапазоне 1...10000 мкФ. Он портативен и потребляет от девятивольтовой батареи всего 7 мА. Принцип роботы прибора основан на измерении продолжительности разряда конденсатора при фиксированных уровнях заряда и разряда.

Измеритель состоит из генератора тактовых импульсов, делителя частоты, порогового устройства (триггера Шмитта), электронного ключа, счетчиков-дешифраторов, стабилизатора +5 В и жидкокристаллического индикатора (ЖКИ).

Делитель частоты собран на микросхемах D3, D4 и элементах D1.3, D1.4, D1.6 (см. рис.). На его выходе формируются импульсы с частотой 1000 Гц. Если сопротивление разрядного резистора 1000 Ом, то число импульсов, подсчитанных за время разряда конденсатора до величины 0,368ипит, равно емкости (в микрофарадах).

При подключении испытуемого конденсатора к входу прибора "Сх", он через резистор R1 заряжается до напряжения источника питания. После нажатия кнопки SB1 триггер Шмитта переключается в противоположное состояние и высокий уровень на коллекторе VT3 разрешает прохождение тактовых импульсов через D4.3 на вход линейки счетчиков-дешифраторов D5 - D8.

Спустя некоторый промежуток времени (пропорциональный емкости) конденсатор разряжается через R2-R3 до уровня, при котором пороговое устройство возвращается в исходное состояние, и счет импульсов прекращается.

В генераторе применен кварц на 215 кГц, но можно использовать и другой с частотой до 256 кГц, кратной целому числу килогерц. При этом порядок подключения выходов D3 к D4.1 и D4.2 будет другим. Счетчик D2 формирует низкочастотные импульсы управления полярностью, необходимые для нормальной работы ЖКИ. Конденсаторы С2 - С5 служат для устранения импульсных помех в цепях питания микросхем D1 - D8.

Прибор собран на пластине из стеклотекстолита толщиной 1 мм, в которой просверлены отверстия для микросхем, дискретных элементов и выводов ЖКИ. В нем применены резисторы типа С2-23 с допуском 5%, подстроечный резистор типа СПЗ-19а, конденсаторы типа К50-35 и КМ. Кнопка "Измерение"" типа МП-7, кнопка "Сброс" типа ПКн150-1, выключатель питания типа ПД9-1.

При работе с прибором нужно соблюдать полярность подключения конденсатора Сх и не отпускать преждевременно кнопку "Измерение". В противном случае результаты измерения будут искажены.

Автор:  Т. Киричук, г.Харьков