|
|
Измеритель индуктивности катушек - приставка к мультиметру
| |
| | Чт, 19.02.2015, 10:14 | Сообщение # 1
|
Barmaley5229 Пользователи Активность: 92
| Всех приветствую. Нашел когда то схему в интернете приставки-измерителя катушек. Недавно решил сделать. Собрал на макете, Таймер: КР1006ВИ1, ключевые транзисторы BC548/557, кондер C4- 0,33..1,0uF.
Настраивал по катушке 100мкГн,5%.
Так вроде работает, но только в калиброванном диапазоне - более-менее точно меряет только до 100мкГн. Большие - занижает. Катушку 125мкГн,5% уже показывает 116, на 200,5% - 160..170мкГн., на 470 - 310...
Если его по большей откалибровать, тогда на меньших показания завышает, при чем, если например, откалибровал по 470мкГн, то 2х200мкГн показывает как 450мкГн!
R4 - пробовал менять на 4k7, 9k1, 8k2; кондер C4, как уже писал - 0,33..1,0uF, без разницы, все равно врет. Или это плата за простоту?...
Хотелось бы узнать у специалистов,
во-первых, какие недостатки у подобного рода устройств (в результате которых он так врет), а то авторы подобных устройств, как писалось, о недостатках "скромно" умалчивают...
И во-вторых, можно ли что-то сделать, чтоб добиться приемлемых по точности результатов, хотя бы в пределах ±5%?
Литература из источника:
1. Prfpravek pro mereni indukcnosti // Amaterske RADIO. - 2008. - №7. - S.15-16.
2. Яковлев Е.Л. Простые радиолюбительские приборы для измерения индуктивности // Радио-аматор. - 2009. - №1. - С.41-43.
3. ЗевекеГ.В., Ионкин П.А., НетушилА.В., Страхов С.В. Основы теории цепей (учебник для вузов). - М.: Энергоатомиздат, 1989.
4. Иванов В. Усовершенствование измерителя емкости и индуктивности // Радио. - 1998. - №6. -С.ЗЗ.
Добавлено (19.02.2015, 10:14)
---------------------------------------------
С частотой таймера игрался - менял от 17 до 150КГц - одинаково.
поправил Barmaley5229 - Чт, 19.02.2015, 10:19 |
|
| | Чт, 19.02.2015, 22:53 | Сообщение # 2
|
msmmmm Пользователи Активность: 150
| Да, это плата за простоту. Смоделировал только что выходной кусок схемы в MS, зависимость переменного напряжения на индуктивности пропорциональна оной. А какает в выход диод - нелинейный элемент, ток через который экспоненциально нарастает до напряжения падения прямого тока (0,4-1,5В , зависит от типа диода), дальше более-менее линейно. Если при настройке попасть в нелинейную зону - бубен не поможет. Поможет сужение диапазона измерений или синхронный детектор, но это уже совсем другой прибор, хотя и не такой уж и сложный. А схема - практически тот же "показометр" ЭПС конденсаторов (приставка к тестеру), неоднократно обсуждаемый, в т.ч. и на этом форуме, ну и точность такая же.
|
|
| | Пт, 20.02.2015, 20:34 | Сообщение # 3
|
Barmaley5229 Пользователи Активность: 92
| Все понятно, спасибо, что разжевали. Попробую диод заменить на шоттки, хотя это, конечно же, частично поможет...
|
|
| | Ср, 25.02.2015, 10:52 | Сообщение # 4
|
mmmAmbo5 Пользователи Активность: 15
| ....возможно етак лучше?...
|
|
| | Ср, 25.02.2015, 22:34 | Сообщение # 5
|
Barmaley5229 Пользователи Активность: 92
| mmmAmbo5, буду пробовать, хотя, думаю, если диод "какает", то он в любом случае будет какать... Тут, как сказал msmmmm: Цитата "...нужен синхронный детектор, но это уже совсем другой прибор..."
Кстати, можно вас попросить чуть детальней расписать про условия? А то я не шибко понимаю, например, что такое "tau"?
И кроме того, в чем физический смысл самих условий?
|
|
| | Чт, 26.02.2015, 15:08 | Сообщение # 6
|
mmmAmbo5 Пользователи Активность: 15
| ..... tau = R5C4 > 10мс... сделайте експеримент с линейностью измерений....
|
|
| | Чт, 26.02.2015, 21:05 | Сообщение # 7
|
Barmaley5229 Пользователи Активность: 92
| Так-с, mmmAmbo5, сегодня собрал по вашей схеме.
Ct = 20n; C4 = 1.0uF; R5 = 97k; L1=100u (по ней калибровал).
Частота генератора - 2,1..2,15КГц.
При таких условиях и L1=100u на тестере = ровно 1В.
Вроде условия соблюдаются!
Ну а дальше примерно та же песня - при большей индуктивности (напр, 200u) примерно в 1,5р занижает (т.е. показывает на тестере 1400-1500мВ), при меньшей - в 1,5р завышает (на 51u - показывает примерно 750мВ; на 25 - 36мВ).
На осциллограммах никаких аномалий не обнаружил.
В момент выключения ключа - на катушке довольно длительные затухающие колебания, успевающие затихнуть к моменту след. включения. Но это, считаю нормально; чем больше индуктивность или частота, тем меньше эти колебания. Они и в исходной схеме есть, только поменьше. Их амплитуда в пределах возможностей элементов схемы.
|
|
| | Чт, 26.02.2015, 21:40 | Сообщение # 8
|
Barmaley5229 Пользователи Активность: 92
| А теперь, господа мастера, вопрос:
имеет ли право на жизнь такая-вот схема:
или это бред? Прошу не судить строго, если сильно безграмотно сделано.
Буду признателен, если укажете где и в чем именно...Добавлено (26.02.2015, 21:39)
---------------------------------------------
Смысл, думаю, понятен - избавиться от диода и вместо него поставить синхронный ключ, работающий в противофазе с верхним Q2. Добавлено (26.02.2015, 21:40)
---------------------------------------------
Номиналы еще подбираю, пока мучаю ее в симуляторе...
|
|
| | Пт, 27.02.2015, 23:02 | Сообщение # 9
|
msmmmm Пользователи Активность: 150
| Поигрался симулятором, в таких условиях синхронному детектору очень тяжело точно отрабатывать сигнал, т.к. он представляет собой периодически повторяющийся переходный процесс максимумом амплитуды в 0-вое время периода. Имеются запаздывания срабатывания и проникновение импульса в обработанный сигнал. В общем-то верно, синхронные детекторы применяются в основном на синусоидальном сигнале, вырезая максимальную по амплитуде часть, а нелинейности и помехи малых уровней отсекаются. Попробовал идеальный диод на ОУ. На симуляциях получается достаточно линейно.
250мкГн - 167мВ
500мкГн - 337мВ
1000мкГн - 669мВ
2000мкГн - 1334мВ.
Если бы мне пришлось разрабатывать прибор для измерения индуктивности, я бы начал с генератора синусоидального стабильного ТОКА, дальше RL делитель и синхронный детектор или идеальный выпрямитель. Хоть интегрирование зубчато-экспоненциального сигнала дает тот же результат, что и синусоиды (я проверял аналитически, напряжение на выходе тоже пропорционально индуктивности) но со сложным сигналом и работать сложнее - выбросы напряжения, паразитная генерация и прочие радости, связанные с длинным "хвостом" гармоник. Если у вас на экспоненте есть возбуждения, получится не измеритель, а индикатор наличия индуктивности с ненормированной погрешностью. Кроме того, нужно следить, чтобы экспонента во всем диапазоне индуктивностей опускалась до 0 до переключения генератора, иначе правильных измерений не получится. Заметил полезную особенность такого сигнала: если поставить компаратор на любое напряжение между 0 и максимумом напряжения генератора (лучше брать ближе к 0), то время от пика импульса до срабатывания компаратора пропорционально индуктивности, что может быть использовано для измерения L микроконтроллером.
Пардон за болтовню, идеальный диод есть в вики.
|
|
| | Сб, 28.02.2015, 12:06 | Сообщение # 10
|
Barmaley5229 Пользователи Активность: 92
| В общем, понятно - о приборе а-ля "приставка к мультиметру" придется забыть.
|
|
Внимание! Форум переехал на Tehnodium.ru
|
|
|
