Категория: Инструкции
Прибор позволяет измерять сопротивление от 1 Ома до 10 МОм, емкость от 100 пФ до 1000 мкФ, индуктивность от 10 мГ до 1000 Г на семи диапазонах, выбираемых переключателем SA1 в соответствии с таблицей, изображенной на передней панели.
Принцип работы простого измерителя RCL, предложенного Александром Маньковским, основан на балансе моста переменного тока. Балансируют мост переменным резистором R11, ориентируясь на минимум показаний микроамперметра Р2 или внешнего вольтметра переменного тока, подключаемого к клеммам Р1. Измеряемый резистор, конденсатор или катушку индуктивности подключают к клеммам Х1, Х2, предварительно установив переключатель SA3 в положение R, С или L. В качестве R11 применен проволочный резистор ППБ-ЗА.
Градуировку его шкалы (см. эскиз передней панели прибора на рис.2) осуществляют следующим образом. SA3 переводят в положение «R», SA1 -«3», а к зажимам Х1, Х2 поочередно подключают образцовые резисторы сопротивлением 100, 200, 300. 1000 Ом и при каждом балансе моста ставят соответствующую отметку. Емкость конденсатора С1 подбирают по балансу моста (минимуму отклонения стрелки Р2), установив SA3 в положение «С», SA1 - «5», R11 - на отметку «1», а к зажимам Х1, Х2 подключив образцовый конденсатор емкостью 0,01 мкФ. Сетевой трансформатор Т1 должен иметь вторичную обмотку на 18 В при токе до 1 А.
Прибор позволяет измерять сопротивление от 1 Ома до 10 МОм, емкость от 100 пФ до 1000 мкФ, индуктивность от 10 мГ до 1000 Г на семи диапазонах, выбираемых переключателем SA1 в соответствии с таблицей, изображенной на передней панели рис.2
Измеритель всего, что попадется под руку (RLC-метр)
В процессе создания радиолюбительских конструкций и ремонта радиоаппаратуры довольно часто приходится сталкиваться с необходимостью измерить тот или иной элемент схемы или подобрать номинал. Обычно присутствующий на столе тестер тут может помочь лишь в измерении сопротивлений, иногда емкости с плохой точностью. Это и явилось причиной создания такого прибора, который был бы способен с приемлемой точностью замерить все возможные параметры электронного компонента, попавшего в руки радиолюбителя, но при этом был достаточно прост по конструкции, недорог в сборке и компактен. В результате была придумана конструкция на мк stm32f100c4t6 с такими параметрами:
Для конденсаторов и индуктивностей дополнительно оценивается значение внутреннего сопротивления ( ESR ) и добротность Q
Измерение производится на частоте 1кГц. На измеряемую деталь подается сигнал синусоидальной формы. Амплитуда сигнала зависит от многих факторов. Максимальное ее значение составляет 1В. Во время измерения электролитических конденсаторов данное напряжение не превышает 10мВ, что позволяет производить измерения без выпайки элемента из платы (при этом измеряемая схема не должна быть под напряжением, а сам измеряемый конденсатор должен быть разряжен, те его выводы необходимо ненадолго замкнуть перед измерением, если этого не сделать, то прибор с большой вероятностью сломается).
Питание прибора осуществляется от LiIon аккумулятора, который можно зарядить подсоединив прибор USB кабелем к компьютеру или сетевой зарядке 5В.
Для включения прибора необходимо нажать и удерживать кнопку PWR в течение 2 секунд. После чего наэкране появится приветствие и начнется калибровка. На первом шаге калибровки измеряется сопротивление разомкнутых щупов, в случае если это не так прибор выведет подсказку «Open leads», после размыкания щупов или отсоединения от них детали прибор начнет процесс калибровки. Вторым шагом калибровки оценивается сопротивление щупов в замкнутом состоянии, для начала калибровки необходимо замкнуть щупы, до тех пор пока это не сделано на экране будет показываться подсказка «Close leads». После проведения всех калибровок прибор сразу переходит в режим измерения и показывает на экране результаты замеров.
Управление осуществляется тремя кнопками (PWR, S/P, REL), присутствующими сбоку платы. Во включенном состоянии короткое нажатие кнопки PWR позволяет включать/выключать подсветку. По умолчанию при включении она включена. Длительное удержание кнопки приведет к выключению прибора. Кнопка S/P позволяет переключать режим замещения между двумя режимами:
- последовательный. когда измеряемый элемент представлен активным сопротивлением включенным последовательно с емкостью/индуктивностью. Данный режим обозначен на экране значком SER в верхней части экрана, а замеренные значения отображаются с именами Rs,Cs,Ls. Это основной режим прибора и позволяет замерять внутреннее сопротивление конденсаторов(ESR) и катушек одновременно с их номиналом.
- параллельный режим замещения, когда измеряемый элемент представлен активным сопротивлением включенным параллельно с емкостью/индуктивностью. Режим в основном используется для оценки элементов с большим внутренним сопротивлением, например .когда требуется оценить ток утечки конденсатора или паразитную емкость высокоомного резистора.
Кнопка REL позволяет включить режим относительных измерений, в этом режиме можно вычесть вклад отдельного элемента в измерение. Используя данный режим можно например замерять элементы, находящиеся под постоянным напряжением. Сам прибор не допускает подключения источников напряжения к щупам, однако, если последовательно со щупами включить емкость, то можно замерять например внутреннее сопротивление аккумуляторов. Схема измерения при этом такая – разделительную емкость необходимо подсоединить к щупам прибора и произвести измерение, затем нужно включить режим относительных измерений, при этом показания на экране обнулятся. После этого необходимо отсоединить один из щупов от разделительной емкости и включить аккумулятор между этим щупом и свободным выводом разделительной емкости. Прибор при этом отобразит внутреннее сопротивление аккумулятора. ( Это все касается низковольтных аккумуляторов. Напряжение аккумулятора не должно быть выше 3 вольт!)
Сборка прибора не должна представлять особых проблем. Возможно самое сложное это изготовление платы, но ее можно сделать в домашних условиях с ипользованием как ЛУТ технологии так и с помощью фоторезиста. Плата двухсторонняя, вторая сторона ее представляет собой просто слой фольги, желательно позаботиться о нем при травлении верхнего слоя с проводниками. Все те контактные площадки, которые обозначены внутренним серым кружком на рисунке платы необходимо запаять перемычками на нижний слой платы, он служит землей и экраном для схемы. К этой статье также прикреплено фото собраной платы для того, чтобы можно было сориентироваться что и как припаивается.
После сборки необходимо будет прошить МК. Это можно сделать двумя способами:
Если есть программатор/отладчик для STM32, то достаточно подключить его к соответствующим пинам на разъеме JP2 (верхние 4, два из них это питание, земля, оставшиеся два это SWD).
Если отладчика нету но есть желание прошить мк. то алгоритм действий таков:
Вот пожалуй и все. Надеюсь, что данная конструкция окажется полезной многим. Возможно, что в программе данного прибора будут производиться какие то изменения, с целью удаления багов, глюков, неудобств в работе и прочих вещей, в таком случае статья будет обновляться.
Видео работы прибора:
Комментарии по обновлению прошивки 6.03:
В новой прошивке добавлена поддержка нескольких частот ( 1кГц, 9кГц, 25кГц, 49кГц и 97кГц ). Каждая из этих частот имеет собственную калибровку, поэтому алгоритм работы прибора поменялся. Теперь при первом включении на всех частотах отсутствует калибровка, это обозначается на экране статусом (---). После проведения калибровки она запоминается и при включении/выключении не пропадает, таким образом не требуется каждый раз калибровать прибор при включении, а лишь в случае необходимости. ( Значения запоминаются в озу прибора, так что в случае пропадания питания они все же будут сбрасываться, но зато ресурс flash мк не тратится при любом количестве перекалибровок ). 
В новой прошивке кроме добротности, одновременно рассчитывается также тангенс угла потерь.
Изменение в управлении
В новой версии прошивки
К данной статье кроме новой версии прошивки прикреплен также архив с собранными прошивками для экранов 1110 и версия для 1202 с перевернутым изображением, что может быть удобно в случае самодельной платы или в силу конструкции корпуса.
Хочу поблагодарить TESLight(radiokot) и Link(pro-radio.ru) и Олега Гализина ( Galizin, radiokot ) за ценные советы и тестирование, без которых новая версия прошивки не увидела бы свет!
RCL meter 1.10 настройка программы
Всем привет.
Нашел в интернете программу RCL meter 1.10 которая предназначена для измерения при помощи звуковой карты компьютера таких элементов как конденсаторы, индуктивности и сопротивления.
Вот её характеристики:
- емкость (5pF. 5uF)
- индуктивность (5uH. 50mH)
- сопротивление (5 Ома. 50 MOhm)
Более подробно о том, на каких принципах работает эта программа описано здесь - http://www.electronicstefan.ro/2015/. -version-1-10/ .
Страничка автора (правда он подзабросил свое детище) - http://www.rcl-meter.strobbe.eu/index.html
Схема проста - 2 резистора, 2 конденсатора, 2 джека для подключения к звуковой карте, экранированный провод.
Загвоздка возникла с настройкой. Несмотря на простой и доступный help, написано всё на английском и гугл даже перевел это, но настроить не получилось. Для справки даю оригинал раздела по настройке этого софта:
Level adjustment is required to optimize the speaker output and line input levels.
The level adjustment procedure is simple :
click on "diagnostics" to show the diagnostic tool
click on the "level 80 %" button to set a fixed Speaker Left output level of 80 %
leave the DUT connections open and adjust the trimmer for +/- 60 % on the Line In Right input level
shortcircuit the DUT connections and adjust the trimmer if the Line In Right input level is over 80 % or is below 40 %
leave the DUT connections open, change the frequency to 11025 Hz ("11025Hz" button)
adjust the trimmer if the Line In Right input level is over 80 % or is below 40 %
shortcircuit the DUT connections and adjust the trimmer if the Line In Right input level is over 80 % or is below 40 %
eventually change the frequency back to 980 Hz ("980Hz" button) and repeat the last 5 steps
finally click on the "stop" button to return to the normal measuring mode and click on "diagnostics" to hide the diagnostic tool
Calibration
Calibration is required to achieve optimal accuracy.
The calibration procedure is simple :
click on the calibrate button
leave the DUT connections open (no component connected)
click on the continue button and wait until the end of the first step of the calibration procedure
shortcircuit the DUT connections (shortcircuit wire should not exceed 10cm)
click on the continue button and wait until the end of the second step of the calibration procedure
Although the calibration data are saved and thus you do not need to calibrate every time you start RCL-meter it is recommended to perform the calibration procedure regulary in order to achieve maximum accuracy.
******************************
Может кто уже успешно занимался настройкой и калибровкой этого чуда. Распишите, как это делали вы?
Re: RCL meter 1.10 настройка программы
Встречал две статьи подобные этой:
1.называлась Виртуальные приборы, от российского "изобретателя",там их было весьма много: и термометры и замеры ёмкости аккумулятор,частотомер. Схема только на резисторах,а в Вашей почему-то стоят конденсаторы,хотя в аудиоплате они уже есть. Приставку эту давно собирал чисто из любопытства и она даже работала с какой-то погрешностью (проверял на 0,5%)
2.от итальянца, с подробным описанием на англ. или ит. языках.У него были дополнительные блоки на ОУ.
Но на работе приобрели LC метр от Metermana, а сейчас и от MASTECHA и интерес к компьютерным измерительным сборкам пропал
Re: RCL meter 1.10 настройка программы
Спасибо за интерес к теме, и несколько комментариев на ваше сообщение.
По поводу конденсаторов.
Не вникал в разработку россиян, но автор схемы, по которой я делал запрос описал необходимость кондеров вот так.
Ввиду больших разбросов в характеристиках аудиокарт в основу измерения был заложен принцип вычисления фазового сдвига между Ur (известная величина) к Ux (измеряемая величина) путем преобразования Фурье и (цитата) "После использования некоторых трюков и большого количества вычислений представляется возможным построить относительную точную (и очень дешевую схему) RCL-метра.." т.е. еще заложена определенная мат.модель. Поскольку конденсаторы в этой схеме выступают фазосдвигающими цепочками, то на них и основана работа устройства.
Итальянскую схему с операционниками не встречал, поэтому комментировать не буду.
Re: RCL meter 1.10 настройка программы
Случайно попал на этот RCL meter 1.10, и так как нужен был срочно измеритель индуктивности для опытов с импульсными БП, спаял буквально за пару часов и даже не изучая инструкции при первом включении все заработало и на удивление точно. Так как провод необходим экранированный и написано ограничение длины, решил взять качественный (от старого монитора RGB кабельки на видео усилитель, там очень плотный дофигажильныЙ - хотя это излишне, я думаю) длинной не больше 15 см. Кусочек продолговатого текстолита вокруг земля и штук 6 пятачков, типа самодельная макетка. Переменный резистор взял длинный СП5-22, конденсаторы китайские желтые капельки, возможно нужно было танталовые поискать, но впаял что было. А вот резистор 10 кОм подобрал точный, подобрал с обычных 5%х, у меня просто есть 2 резистора прецизионных на 30 кОм 0,1 %, включив параллельно и выявив погрешность китайского мультиметра подобрал 10 кОм. Ну и всё, щупы один 4см + маленький крокодильчик, второй- 3 см полтора миллиметровой проволоки. Переменный резистор сразу поставил по центру потом пробовал подстраивать, но он работает и так и так. Калибровать, ну как я понял особых трудностей никаких: нажал калибровку, еще раз нажал с разомкнутыми щупами и подождал пока бегунок добежал до конца, потом замкнул щупы и еще раз нажал на калибровку, после окончания он включается в режим измерения. Начал проводить испытания: сопротивления меряет точно, где-то от 15 Ом, хотя начинает мерять и от 2х 0м, прецизионные мои 15,30 и 60 кОм померял точно. Емкостей у меня точных нет, но перемерив целую кучу и параллельно и последовательно включая, сделал вывод что меряет довольно точно, погрешность не болЬше 1% Ну и на самом интересном и мне необходимом, разочаровался, индуктивности он меряет но непонятно как, некоторые точно, некоторые непонятно как, то точные цифры выдает, то прочерки, то слишком большие значения, причем показывает прочерки подключаю, отключаю итак много раз, хоп. показал точное значение. Думал может добротность влияет или толщина провода, нет можно вроде абсолютно безнадежный, который не меряется показывая прочерки, подключать отключать, и на 20 -30раз покажет точное значение. почему так пока не разобрался, заметил, что намного лучше меряет индуктивности, когда только включишь комп, но у меня встроенная звуковая и она немного шумит и пиликает, возможно в этом причина, хочу попробовать другую, если поможет отпишусь. Еще влияют руки, желательно деталь закреплять в крокодилы, также влияет установленная громкость, ну как нужно я не понял, у меняна 2/3,подобрал опытным путём. Простите за многа букав, но возможно что-то поможет
Написал MACTEP в 13.11.2011 17:00:00 ( 19032 прочтений )
Прибор позволяет измерять сопротивление от 1 Ома до 10 МОм, емкость от 100 пФ до 1000 мкФ, индуктивность от 10 мГ до 1000 Г на семи диапазонах, выбираемых переключателем SA1 в соответствии с таблицей, изображенной на передней панели.
Принцип работы простого измерителя RCL, предложенного Александром Маньковским, основан на балансе моста переменного тока. Балансируют мост переменным резистором R11, ориентируясь на минимум показаний микроамперметра Р2 или внешнего вольтметра переменного тока, подключаемого к клеммам Р1. Измеряемый резистор, конденсатор или катушку индуктивности подключают к клеммам Х1, Х2, предварительно установив переключатель SA3 в положение R, С или L. В качестве R11 применен проволочный резистор ППБ-ЗА.
Рис.1 Схема простого измерителя RLC
Градуировку его шкалы (см. эскиз передней панели прибора на рис.2) осуществляют следующим образом. SA3 переводят в положение «R», SA1 -«3», а к зажимам Х1, Х2 поочередно подключают образцовые резисторы сопротивлением 100, 200, 300. 1000 Ом и при каждом балансе моста ставят соответствующую отметку. Емкость конденсатора С1 подбирают по балансу моста (минимуму отклонения стрелки Р2), установив SA3 в положение «С», SA1 - «5», R11 - на отметку «1», а к зажимам Х1, Х2 подключив образцовый конденсатор емкостью 0,01 мкФ. Сетевой трансформатор Т1 должен иметь вторичную обмотку на 18 В при токе до 1 А.
Рис. 2. Внешний вид передней панели
Прибор позволяет измерять сопротивление от 1 Ома до 10 МОм, емкость от 100 пФ до 1000 мкФ, индуктивность от 10 мГ до 1000 Г на семи диапазонах, выбираемых переключателем SA1 в соответствии с таблицей, изображенной на передней панели рис.2 <«Радиолюбитель» №9/2010, с. 18, 19).
Учтя пожелания уважаемых участников этого форума, был разработан новый вариант измерителя RLC. Эта работа выполнена совместно с моим другом из Болгарии, на форуме зарегистрированном как -JonnS-. прошу любить и жаловать . Надеемся, что несмотря на то, что конструкция получились более сложная (это плата за стабильность и точность), найдутся желающие ее повторить.
Измеряемые параметры:
Сопротивление 0.01 Ом – 100 МОм
Емкость 0.01пФ – 22000мкФ
Индуктивность 0.01 мкГн – 20кГн
Режимы работы:
- частота тест-сигнала 100Гц, 1кГц, 10кГц;
- амплитуда тест-сигнала 0.3В;
- последовательная/параллельная (s/p) схема замещения;
- автоматический/ручной выбор диапазона измерений;
- режим удержания показаний;
- компенсация параметров КЗ и ХХ;
- отображение результатов измерений в виде:
R + LC
R + X
Q + LC (добротность)
D + LC (tg угла потерь)
- подача постоянного напряжения смещения на тестируемый элемент 0-30В (от внутреннего источника);
- измерение напряжения смещения (0.4В-44В);
- подача постоянного тока смещения на тестируемый элемент (от внешнего источника):
- отладочный режим.
Полная документация по проекту находится здесь: http://pro-radio.ru/files/RLC2.rar (размер 1.1МБ)
Добавлено 20.04.2011:
Последнюю документацию можно скачать по адресу, указанному в профиле АК
Как всегда. нет слов, особенно уровень подготовки документации,
уже представляю сколько дипломов появится.
Огромное спасибо, молодцы. Какой труд.
Буду делать непременно
Спасибо за огромный труд. Есть желание повторить, параметры очень привлекательные.
Что-то у меня не все рисунки открываются начиная с файла RLC2.pdf, версия акробат ридера 5 или 5.05, а какую минимум надо?
Олег, Пвел, вы замечательно выполнили титаническую работу.
Судя по параметрам - Замечательный прибор!
Непременноь буду делать!
прошу огласить список заменяемости по м\с.
в частности:
годится ли ПИК без "А"?
МАХ у продавцов в наличии есть, однако весьма не дешевая это м\с.
и. если не сложно укажите. плииз, типоразмер СМД деталей, корпуса м\схем и иных п\п, под которые расчитана плата.
Очевидно многим прийдется заказывать детали удаленно и эта инфо не будет лишней.
Олег, Вы просто волшебник! Не успел отмакетировать и наладить ваш первый прибор,
который, кстати, превосходно работает, как теперь вот, вы новый нам подкинули.
Спасибо вам огромное за ваш труд! Удачи вам во всем!
С нетерпением будем ждать новых разработок.
Серьёзный прибор получился.
Спасибо за отзывы!
АК. версия акробат ридера 5 или 5.05, а какую минимум надо?
Скорее всего акробат нужен 6.0, я для просмотра пользуюсь Foxit Reader 2.3 for Windows, брал здесь http://www.foxitsoftware.com/downloads/
Сразу скажу про другие файлы, схема открывается в sPlan 6.0.0.2, платы в SLayout5.
Cheeeper. годится ли ПИК без "А"?
Особенности ПИКа с буквой А не использовали, так что должен работать и без "А", если найдете конечно.
Cheeeper. МАХ у продавцов в наличии есть, однако весьма не дешевая это м\с
Увы, это так, но от нее не избавиться.
По размерам - резисторы и простые конденсаторы 0805, электролиты затрудняюсь ответить, ставили б/у, а транзисторы в корпусе SOT-23
GO
Олег, диоды 4148 на аналоговой плате в корпусах SOD-80 или SOD-123?
спасибо, а то политика уже надоела
-------
можно подробнее о С33 - в мониторе это где(какой)?
в .pdf на разных картинках шкала 3,4,5 знаков - уточните
и какова точность, стабильность(дрейф)? - поскольку качество С33 влияет на 8-10 единиц и вас это не устраивает, при шкале 99999(или 9999 -?) получается лучше 0,01% ?
.jpg)
