Універсальний вимірювач )) ПРОТОТИП

[UR5VCP]

Деякий час дуже цікавився пінцетом для вимірювання RCL,  так, аби і зручно, і дешево... АГА, 200 негривень... 

Знайшов конструкцію https://ra4nal.ontvtime.ru/lc_arduino.shtml (дивимося через впн), почитав.
Ну,  ніби все просто.
Перечитав https://community.alexgyver.ru/threads/ ... l-lc.6314/ (дивимося через впн)...
Переписав код під маленький дисплей 128х32, зібрав. СПАЛИВ, випадково торкнувся землею ослика до регулятора напруги (на фото потом видно буде) ну і все. Похоронив 175 гривен (ардуіно).
Ну ок, попало під руки стм32, валялося в шафі, і трошки часу, не так, щоб вільного, але можна вділити... Отже...

lcm1.jpg

 На цій схемі нас цікавить ТІЛЬКИ обведене маркером:
вихід генератора
вхід вимірювання
5в живлення
та масса.

Вхід L/C  в моїй конструкції буде комутатором, тобто не буде мікрика )

По принципу роботи можна почитати в посиланнях, я дав вище, ну а детально, крім вимірювання LC зараз робить вольтметер, код підтримує вимірювання опору, частоти (до 30 МГц),  робить генератор (дописати код), та індикатор наявності імпульсного сигналу. Тут розповім детально, справа в тому, що часто доводиться ремонтувати всяку бяку, на кшалт оптичних трансиверів, Т2приставок, та іншого гемора )) Власне в мене, перший варіант перевірки - це наявність сигналів на шинах флешки, а їх ловити осликом ой як весело )))
Тому добавив функцію індикатора імпульсів, тобто це не ослик, але покаже чи було що на вході, ще допишу цифровий вхіл по синхро, є задумка, пока не вирішив як. (вирішив. не написав).
На даний момент нема комутаторів, нема обв"язки, все в процесі.

Так, пару фоток ))
 
 
 

f4.jpg

 

f3.jpg

 

f2.jpg

 

f1.jpg

 

Зразу скажу, ЦЕ ПРОТОТИП, там помітно, що стм32 ну аж ніяк не влазить, там ардуїно було... Заведеться - будем робити плату під корпус в вигляді пеналу, з пінцетними щупами )

Код не викладаю, тому що щодня міняю, дописую, але за потреби - без питань.
Стосовно схеми - аналогову частину дав, остальне... дисплей та енкодер ))) Ну тут само собою понятно. Плата заряду батарейки також (батарейка від е-сигарети, на 290 мА*Ч).
Так. Пока ніби то все )
 
 
 

[UR5VCP]

[UR5FFR]

Гмм... В мене є питання по самому принципу вимірювання. Залежність напруги на вході ADC від ємності лінійна чи ні? Питаю тому що ємність заряджається не від джерела струму, а через опір R1. Тому напруга на ємності не буде лінійно залежати від часу заряду.
Інше питання стосовно діодів. Вони не дадуть остаточно зарядитися/розрядитися ємності, тому можуть вносити похибку як на мій погляд.
Це поки що припущення - мабуть надо загнати це у симулятор та перевірити.

[UR5VCP]

Читай опис, я не копіпи*див його сюди... АЛЕ _ ЛІНІЙНА в певних межах. Прокатай на симулятор, буде цікаво

[UR5VCP]

ємність заряджається не від джерела струму, а через опір R1.

 

 а нам не пофіг? Чи будеш заряджати через опір, чи напряму, а джерело має свій опір ) Важливо враховувати момент ПОЧАТКУ та ЗАКІНЧЕННЯ заряду, але тут напруга на ОУ залежить від імпедансу ємності на певній частоті. 
Для стм32 з градом 4096 треба перерахувати каскад ОУ, тому що арду має град 1024, як я говорив, на даний момент я просто беру адц/4 )) Це ж збочення, але вже працює )
Буду вдячний, якщо прокатаєш на симуляторі, та підкажеш корекцію підсилення.
По тексту автора: "на частоті 1МГц міряємо від 0 до 89 (чи 98) пФ". Там нема множників і т іншого. Тобто абсолютно лінійна шкала. От від цего і треба стартувати ) . Тобто адц показав 300 = 30 пік, показав 890 = 89 пік. А все що вище то від лукавого, а паразитка та розбаланс ОУ то зливається в ноль калібровкою...
Ну якось так )))

[UR5FFR]

Так, усе буде працювати лінійно. Ось тут вимірювач на такому ж принципі, але аналоговий та простіший. Принцип дії зрозуміло з спрощеної схеми

LC_detectors_681.gif

Діоди треба брати з малим падінням. Або германій, або шотткі. У твоїй схемі стоять шотки BAT85.
Можна обійтись без діодів. Тим більш зо ти хочеш використовувати комутатор для переключення L/C. Ідея схеми така

34p1.jpg

Я вважаю що комутатор дасть більший динамічний діапазон при вимірюванні.

 
 

[UR5FFR]

Ще одна цікава схема вимірювача ємності з журналу EDN Precision capacitance meter

edn_c_meter.png

Є переклад. Метод вимірюванню дуже схожий. Пишуть про accuracy of better than 1pF при частоті вимірювання 455kHz
 

[UR5VCP]

Можна обійтись без діодів.

 

 А з індуктивністю як?

[UR5FFR]

 А з індуктивністю як?

Якщо її підключити замість ємності у цій схемі то на виході зміниться полярність напруги. Тобто потрібен ще один комутатор

L switch measure.png

 

[UR5VCP]

Да, я так поже подумав, ну то так і буде, зараз вінегретики зі світлом чудять, стабілізується - займусь збіркою... Буду на ключиках тих що в "ізюминках" робити, в мене трошки їх залишилося...
Відносно полярності, в нас 4096 градації, вистачало і 1024, а чому не збалансувати ОУ, та не міряти С позтивом а Л негативом, буде по 2048, за очі вистачить )))
Як думаєш? чи допаяти ключ? В принципі ні то ні то не проблема, виводів хватає, код не ускладниться точно 
 Завтра замовлю шоб фрезернули кілька платок, переходних, бо на перфорованій макетці розпаювати ключики - ще та радість....