Электронно-счетные частотомеры находят все большее применение в радиолюбительской практике. Используя различные приставки к ним, нетрудно расширить возможности приборов и проводить, скажем, измерения параметров таких радиоэлементов, как конденсаторы , и катушки индуктивности.
Различные варианты подобных устройств описываюсь в литературе [1], в частности для изменения индуктивности. Их работа основана на том, что индуктивность катушки определяет частоту LC-генератора, а уже по ее значению вычисляют индуктивность. Недостаток такого рода устройств — зависимость между индуктивностью и частотой нелинейна, поэтому вычисления становятся неудобными.
Предлагаемая приставка, основой для разработки которой послужила публикация в [2], позволяет выйти из затруднительного положения — в сочетании с частотомером, фиксирующим длительность периода, она позволяет сравнительно просто определять индуктивность катушек в диапазоне 1 мГ ... 10 Г с точностью не хуже 10%.Принципиальная cсхема приставки приведена на рис.1.
Рис.1.
Приставка представляет собой замкнутую релаксационную систему, собранную на трех быстродействующих операционных усилителях: на DA1 выполнен интегратор, на DA2 — триггер Шмитта, на DA3 — делитель напряжения. После подключения испытываемой катушки индуктивности к гнездам XI и Х2 устройство начинает генерировать колебания: на выходе усилителя DA1 они будут треугольной формы, а на выходе DA2 — прямоугольной. Через делитель R9R10 колебания прямоугольной формы поступают на выход — разъем ХЗ, к которому подключают частотомер.
Номиналы элементов приставки подобраны таким образом, что индуктивность подсчитывают по простой формуле: L = 100Т, где:
- L — индуктивность катушки, Г,
- Т — период колебаний, с.
На точность отсчета влияет сопротивление катушки индуктивности. Если оно не превышает 10 Омов, то каждому ому соответствует уменьшение точности отсчета на 0,1%.
Детали
Кроме указанных на схеме, в приставке можно использовать операционные усилители К140УД11, К574УД1. Конденсаторы С1, С2 - К50-6, К53-1; С3-С5 - КД, КМ, КТ; резистор R2 - СП3-3, остальные — МЛТ, ВС и т.д.
Рис.2.
Детали монтируют на печатной плате (рис.2) из фольгированного стеклотекстолита, которую затем размещают в корпусе подходящих габаритов. Питание на приставку подают через разъем Х4. Подойдет источник постоянного тока напряжением 12...24В, но обязательно стабилизированным и с фиксированным значением, скажем, 15В. Потребляемый приставкой ток не превышает 20 мА.
Настройка
Налаживание приставки сводится к калибровке ее. Для этого к гнездам XI, Х2 подключают катушку с заранее измеренной (с точностью не хуже 1...2%) индуктивностью в пределах 50...20 мГ, а затем резистором R2 устанавливают период колебаний, соответствующий этой индуктивности.
Модернизация
Усовершенствование приставки заключается в установке вместо резисторов R1 и R2 дополнительных гнезд Х5 и Х6, соединенных соответственно с выводами 2 и 6 операционного усилителя DA1. Комбинацией подключения к этим гнездам, а также гнездам XI и Х2 образцовых резисторов, конденсаторов и катушек можно определять сопротивления, емкости и индуктивности проверяемых радиодеталей.
И. Александров
Литература:
1. Владимиров В. Частотомер-измеритель емкости. — Радио, 1984, № 10, с.45.
2. Джемисон Д. Измерение индуктивности с помощью LR- генератора. — Электроника, 1980, № И, с. 85.