Цифровой измеритель емкости

В качестве устройства отображения используется жидкокристаллический индикатор типа ИЖЦ5. Принцип работы прибора следующий. На элементах DD1.1 и DD1.2 построен управляемый НЧгенера тор импульсов, частота работы которого определяется параметрами внешних элементов R2—С4 (С1—СЗ). Управляется генератор по выв. 2 DD1.1, к которому подключается RCцепь. Измеряемый конденсатор Сх подключается к клеммам Х1 и при замыкании контактов 1—3 кнопки SB 1 сначала разряжается, а затем, при отпускании.кноп ки SB1, — заряжается от источника питания +9 В через один из резисторов R4R7 в зависимости от выбранного поддиапазона. Время заряда конденсатора Сх задает время работы генератора, т.е. на его выходе (выв. 4 DD1.2) будет сформировано определенное количество импульсов, пропорциональное емкости Сх. Эти импульсы поступают на вход частотомера, построенного на счетчиках DD2DD5 типа К176ИЕ4. Эта микросхема представляет собой декаду с преобразованием кода счетчика в код семисегментного индикатора. Выходы каждой микросхемы D2D5 подключены к соответствующим выводам 4х разрядного индикатор HG1. Для нормальной работы индикатора ИЖЦ5 на его общий электрод (выв. 1, 34) подаются прямоугольные импульсы с выхода генератора на элементах DD1.3, DD1.4. Эти же импульсы поступают на выв. 6 DD2DD5 для управления выходными сигналами микросхем (выв. 17). Генератор на элементах DD6.1, DD6.2 определяет рабочий цикл прибора (1,5...2 с). Когда на выходе генератора высокий уровень, конденсатор С7 заряжается через резистор R3 и на выв. 5 DD2DD6 формируется короткий положительный импульс — сигнал сброса счетчиков в нулевое состояние. После этого нажимают кнопку SA1 “Измерение” и на индикаторе в течение

с отображается значение емкости конденсатора Сх.

Для контроля исправности прибора введен эталонный конденсатор С6, который подключается ко входу измерителя через выключатель SA1.

Настройка измерителя емкости. После сборки схемы подают на нее питание +9 В и проверяют работоспособность генераторов на элементах DD1.3, DD1.4 и DD6.1, DD6.2. Если они исправны, на индикаторе HG1 должны отображаться во всех разрядах “0”. Замыкают между собой выв. 1, 2 DD1.1. В результате на выв. 4 DD1.4 должны появиться импульсы и показания индикатора HG1 изменятся. Проверяют работоспособность генератора на всех диапавзонах, переключая их с помощью переключателей SA2—SA5. В самом высокочастот

ном диапазоне (включен SA5) добиваются устойчивой генерации с помощью потенциометра R2. После этого размыкают выв. 1, 2 DD1.1.

Подключают ко входу Сх эталонный конденсатор емкостью 1000 пФ, выбирают диапазон “0..Д01 мк” и после очередного сброса показаний индикатора HG1 нажимают и отпускают кнопку SB1 “Измерение”. На индикаторе должно появиться какоето значение. Повторяя цикл измерения потенциометром R7 добиваются показания “1000” на индикаторе HG1. Аналогично настраивается схема и на других поддиапазонах, только необходимо использовать другие эталонные конденсаторы J[0,01 мк, 0,1 мк, 1,0 мк соответственно). На этом настройку прибора можно считать законченной.

О деталях. Микросхему 561ЛА7 можно заменить на 176ЛА7. Конденсаторы С1—С4, С6 должны быть металлопленочные типа К71, К73, К77, К78.

В качестве ИП можно использовать батарейку типа “Крона”, аккумулятор 7Д—0,1 или сетевой ИП.