Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Computer ControlsComputer Controls
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF

HSWG 28 Sty 2016 12:02 9399 22
  • Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF
    W 2005 rozpocząłem budowę miernika pojemności na podstawie opisu z miesięcznika Elektronika dla Wszystkich nr 6/2004, kit AVT2725. Uruchomiony układ, ale bez obudowy, wrzuciłem do pudełka i wyjąłem ostatnio, po 10 latach.

    Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF

    Układ został zbudowany w oparciu o AT89C2051, autor napisał program w asemblerze, co dzisiaj jest rzadkością. Pomiar odbywa się na zasadzie pomiaru czasu ładowania badanego kondensatora. Jako przetwornik został wykorzystany nieśmiertelny timer 555, tu w wersji CMOS.
    Generalnie całość jest dość prosta w budowie, płytka jednostronna, części łatwo dostępne w sklepie na rogu.

    Nieco więcej czasu poświęciłem na dłubanie w obudowie Z33. Wykorzystałem skrawek czerwonego filtra z obudowy serii KM. Ważne, żeby filtr był większy niż otwór na wyświetlacze, dzięki temu naklejka z płytą czołową zasłoni ślady po pracy w tworzywie.

    Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF

    Płytkę zamontowałem na dystansach, zrezygnowałem z wewnętrznego zasilacza z transformatorem na rzecz gniazdka 2.1/5.5.

    Układ jest bardzo prosty w kalibracji - służą do tego dwa potencjometry wieloobrotowe - jeden dla zakresu do 1µF, drugi dla 1µF-5000µF (5mF). Jestem zadowolony z dokładności pomiaru, którą porównałem z popularnym miernikiem UNI-T 61E. Patrząc jeszcze na pomiary tych samych kondensatorów na budżetowym DT9208, rozbieżności są zatrważające (do 20%) na niekorzyść DT9208 oczywiście.

    Fajna funkcja to autokalibracja, dzięki której pomiar nie jest zafałszowany o pojemność pasożytniczą (w moim układzie jest to ok. 80pF).

    Przykłady z pomiarów 33pF, 330nF, 1000µF
    Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF

    Koszt budowy nie powinien przekroczyć 40-50zł, gdzie spora część tej kwoty to obudowa Z-33 (ok. 10zł). Tam gdzie mogłem, korzystałem z części z odzysku. Nieco szerszy opis tego miernika można znaleźć na mojej stronie internetowej grylewicz.pl. PDF z artykułem opisującym zestaw AVT2725 bez problemu można ściągnąć z serwerów AVT, podobnie jak wsad do mikrokontrolera.

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    HSWG
    Poziom 21  
    Offline 
    Specjalizuje się w: informatyka
    HSWG napisał 330 postów o ocenie 308, pomógł 44 razy. Jest z nami od 2004 roku.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #2
    LightOfWinter
    Poziom 29  
    Witam

    Moim zdaniem
    Zalety to:
    Urządzenie dokładnie i estetycznie wykonane. Gratuluję!
    Własne urządzenie w warsztacie zawsze cieszy!

    Wady:
    Mierzy tylko pojemność, nawet bez ESR-a.
    Dla mnie trochę mało.

    Zobacz na Warsztatowy tester elementów Urządzenie to oprócz testowania elementów elektronicznych mierzy także pojemność kondensatorów i podaje ich ESR.
  • #3
    Hektar Zahler
    Poziom 34  
    @LightOfWinter Powiedz do czego potrzebujesz ESR-u ? Bo tak się przyglądam ostatnio co się wyrabia w temacie i ja to nazywam syndrom chińskich lotów kosmicznych, gdzie ambicja konstruktora nie bardzo przystaje do realu. No wiesz, nikogo nie obchodziło to jak dotąd i wszystko było dobrze. Aż tu nagle chińczyk wyskakuje z technologią, która wyżej już nie może, bo przy częstotliwościach sięgających absurdu ogranicza ją skład chemiczny kondensatorów. Ja rozumiem nieustającą potrzebę miniaturyzacji sterowania coraz większych prądów, tylko po co dążyć do czegoś, co w pewnym ostatecznym punkcie nie ma już sensu . Nie dawno widziałem to w jakimś TV DVB-T, gdzie ktoś mocno się przeliczył, bo kondensator nie wytrzymał presji co do niskiej impedancji, jaka na nim ciąży i spaliło telewizor całkowicie. Ciekawostką jest wystąpienie awarii tuż po termie gwarancji. Pozostało zutylizować 1500zł wywalone w błoto i zabezpieczyć pomiary. Reszta bez komentarza.

    Przecież to absolutnie nie należy do uniwersalnych potrzeb przeciętnego warsztatu.
    Po co powtarzać jakieś pustosłowie zasłyszane z jutuba.

    Weź się zastanów.
  • Computer ControlsComputer Controls
  • #4
    komatssu
    Poziom 28  
    Hektar Zahler napisał:
    Oto miernik AVR z wyświetlaczem 7 segmentowym co wygląda jak prawdziwy miernik.

    To nie AVR, lecz 8051.

    Mi się nie podobają napisy POWER i CALL (może miernik dzwoni po sąsiadkę? :)) na płycie czołowej...
  • #5
    FryderykJankowski
    Poziom 8  
    komatssu napisał:
    Mi się nie podobają napisy POWER i CALL (może miernik dzwoni po sąsiadkę? :)) na płycie czołowej...
    To sie nie patrz na nie :/.
    Znacznie gorzej wyglada wygryziony otwor pod filtr wyswietlacza.
    Reszta wyglada na staranne dzielo, a tu taka mina.
  • #6
    Hektar Zahler
    Poziom 34  
    No tak musiałeś mnie poprawić, ale i tak pod pojęciem AVR rozumie się łatwość programowania, a także łatwość uruchomienia.

    Co do rozbieżności między DT9208 zobacz jak on działa.

    Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF

    Cx wpięta jest w ogranicznik diodowy, gdzie następuje coś jak pomiar napięcia fali prostokątnej.
    Dalej na filtrze low-pass następuje coś jak "konwersja" do sinusa.
    I tak ukształtowany "niby sinus" wchodzi na detektor diodowy napięcia przemiennego, a więc w efekcie mierzone jest napięcie ACV.
    Trzeba więc pamiętać, że.
    HSWG napisał:
    Patrząc jeszcze na pomiary tych samych kondensatorów na budżetowym DT9208, rozbieżności są zatrważające (do 20%) na niekorzyść DT9208 oczywiście.
    W takim układzie żaden podobny miernik nie może mierzyć poprawnie w całym zakresie, bo detektory diodowe są nie wydolne poniżej pewnego napięcia.
    Każdy z zakresów miernika DT9208 zatem posiada pewien limit minimum Cx.
    Poniżej tego pomiar jest całkowicie nie wiarygodny.
    Detektor diodowy tak ma.

    I tak np. mierniki tego typu w ogóle nie nadają się do pojemności rzędu pF.

    Poza tym opisany sposób, w jaki miernik DT9208 mierzy tę pojemność, pozostawia naprawdę sporo do życzenia.
  • #7
    LightOfWinter
    Poziom 29  
    Hektar Zahler napisał:
    @LightOfWinter Powiedz do czego potrzebujesz ESR-u ? Bo tak się przyglądam ostatnio co się wyrabia w temacie
    ...


    Witaj

    To co napisałem jest moją opinią.
    Dla mnie pomiar ESR jest potrzebny, naprawiam bardzo różne zasilacze, czasem TV, monitor itp. Warto mieć urządzenie pozwalające sprawdzić w jakim stanie jest kondensator. Nie każdy który dobrze wygląda jest sprawny.

    Hektar Zahler napisał:

    Przecież to absolutnie nie należy do uniwersalnych potrzeb przeciętnego warsztatu.
    Po co powtarzać jakieś pustosłowie zasłyszane z jutuba.

    Weź się zastanów.


    Nie znam potrzeb "przeciętnego warsztatu", sądzę że Ty też nie.
    Piszę na podstawie swojego doświadczenia.

    Wiem za to że co lepsze serwisy komputerowe mają i używają testery kondensatorów z pomiarem ESR. Mówię o tych którzy potrafią naprawić sprzęt a nie tylko wymienić cały komponent.
  • #8
    AdamG123
    Poziom 16  
    Pokusiłem się z ciekawości zrobić ten przyrząd i co, nie działa. Robiłem w/g opisu grylewicz.pl
    Po włączeniu pojawia się -CA_,następnie ---c i niby wszystko OK, ale jak chcę włożyć kondensator do pomiaru to zaczyna się cyrk. pojawiają się na wyświetlaczu komunikaty nie opisane tj. r.Lru, 6.66u, 3.23u, 9.89u. I właśnie nie wiem co z tym robić. Podmieniałem Ne555 na ICM7555 , jeszcze na inny NE555 - nic się nie zmienia, zamieniałem kondensatory w jego okolicy, próbowałem regulować potencjometrami PR1, PR2 - brak reakcji. Podmieniałem procesor z nowym softem - nic się nie zmienia.
    Zauważyłem że po włączeniu i komunikatach -CA-, ---c jest wszystko ok, aż do czasu jak zbliżę rękę. Czyżby to robiły zakłócenia i generator się wzbudza i wszystko głupieje.
    Poproszę o jakieś wskazówki. Ja już swoje pomysły wyczerpaniem.
  • #11
    AdamG123
    Poziom 16  
    Płytka robiona według oryginału.
  • #12
    AdamG123
    Poziom 16  
    Wrzucam zdjęcia. Może coś pomogą.Zwiększałem pojemność C6 i nic nie pomaga. Zwarcie pokazuje -Er- tak jak powinno być. Mam wrażenie że coś nie tak z procesorem, programator źle mi wgrywa soft, albo coś z nim nie tak. Programator to z PE 4/99 niby jest dobry. Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF Mikroprocesorowy miernik pojemności 0,1pF-5000uF
  • #13
    HSWG
    Poziom 21  
    Jaką Ci pokazuje pojemność kalibracji? Sprawdź dokładnie rezystory R16-R19 i potencjometry wieloobrotowe oraz przekaźnik. Możesz też zewrzeć dławik na czas prób. Robiłeś weryfikacje zapisanego programu w mikrokontrolerze? Nie było błędów?
  • #14
    AdamG123
    Poziom 16  
    Po włączeniu pokazuje -CA-, dwie sekundy cyfry z końcówką u czuli mikro w/g mnie"głupota" dalej ---c . Zbliżę rękę i wariuje. Jak tu przeprowadzić kalibrację . Nie da się.
    Po wgraniu softu i zrobieniu weryfikacji, błędów nie zauważyłem.
    Oporniki sprawdzałem i były ok, wymienię potencjometry. Przekaźnika nie sprawdzałem - nowy ale może być niepewny, ale pyka. Pobawię się z nim po niedzieli. No coś musi być nie tak jeśli nie mierzy . Z tego co czytałem nikt nie miał większych problemów.
  • #15
    HSWG
    Poziom 21  
    Pojemność zmierzona podczas kalibracji powinna wynosić ok 100pF.
    Kwarc i kondensatory przy nim OK?
    Miernik jest dość prosty i faktycznie działa od kopa. Spróbuj zbudować na płytce stykowej układ pomiaru z NE555 bez przekaźnika (zrób na sztywno jeden zakres) i podłącz pod płytkę AT89C2051 - jak zadziała będziesz wiedział w której części układu masz babola.
  • #16
    AdamG123
    Poziom 16  
    Bawiłam się i lipa. Zrobiłem tak jak kolega pisał co prawda w układzie, ale nic z tego.Wychodzi na to, że chyba wina wgrywania softu.
    Będę musiał jakoś z tym pokombinować, inny programator,może ktoś wgra na innym.
  • #17
    HSWG
    Poziom 21  
    Pobierasz program z elportalu -> http://elportal.pl/ftp/avt2725soft.zip? Jeśli weryfikacja wychodzi ok, to znaczy że jest dobrze wgrany. Ja wgrywałem programatorem AVT-2502 po uprzedniej konwersji z hex na bin i nie było żadnych problemów.
  • #18
    Hektar Zahler
    Poziom 34  
    Trzeba wczytać bina do bufora programu i wcisnąć weryfikacja. O ile program na to pozwoli, to w trakcie czytania układu będzie porównywał go do zawartości bufora programu.
  • #19
    Macosmail
    Poziom 34  
    Hektar Zahler napisał:
    Powiedz do czego potrzebujesz ESR-u ?


    Jeżeli będzie Kolega miał kiedyś okazję to polecam"pobawić" się profesjonalnym miernikiem RLC (co najmniej takim, który podaje dobroć i tg konta strat, impedancję, rezystancje szeregową, równoległą i umożliwia zmianę częstotliwości, biasu i posiada przewody Kelvina) i porównać wyniki do multimetru nawet drogiego (powyżej 1000zł), ale mierzącego pojemność na podstawie czasu ładowania stałym prądem.
    Proszę porównać, jak na pojemność w różnych typach kondensatorów wpływa częstotliwość czy obecność dodatkowej regulowanej składowej stałej. A różne typy kondensatorów zachowują się bardzo różne.
    Szybko można zweryfikować swoje poglądy na temat tych prostych wydawałoby się elementów.
    Np. ładnie widać kiedy ceramik 100nF stanowy mniejszą impedancję niż elektrolit 2200uF czy dlaczego ceramików z dielektrykiem ferroelektrycznym czy tantalowych nie powinno się stosować w torach sygnałowych np. audio, gdzie występują większe amplitudy sygnału.
    O ile w przypadku kondensatorów prawie idealnych jakimi są np. styrofleksowe wyniki są bardzo podobne to w przypadku gorszych np. elektrolitów potrafią znacznie odbiegać już nawet przy 1kHz i to dla elementów nowych.
    Osobiście trafiałem tak uszkodzone elektrolity 1000uF, które na dość dobrym multimetrze miały ok. 800-900uF, a na mierniku RLC ok. 200uF przy 1kHz.
    Kondensatory elektrolityczne też są oczywiście rożne i nie wszystkie się tak samo sprawdzą w konkretnym układzie.
    Niestety, ale w wielu przypadkach pojemność zmierzona multimetrem nie musi być widoczna w zaciskach docelowego układu. Jest to tylko pojemność wyznaczona na podstawie stałej czasowej, zarówno ESR, jak i ESL mają na nią pomijalny wpływ, a w układzie mogą mieć znaczenie decydujące.
  • #20
    AdamG123
    Poziom 16  
    Miernik chodzi.
    Problem jaki u mnie się wkradł to wina programu do wgrywania softu.
    Wsad pobrany dobry, ale jak wgrywałem to był źle wgrywany. Programator jaki używałem to z PE4/99 z z programem obsługującym Progmatel 1.5.3. Program robi ł jakąś zawieruchę i źle wpisywał choć pokazywał że nie ma błędów. Po ponownym wgraniu programu i ponownym zapianiu, miernik ruszył. Zachowuje się prawidłowo, mierzy pojemności. Obecnie nie mam dokładnych kondensatorów, ale w porównaniu z innym przyrządem widzę że mierzy b.dobrze.
    Teraz pozostało zrobić obudowę.
    Tak więc dziękuję kolegom HSWG i Hektar Zahlerz za porady, na pewno się przydały i zacząłem podchodzić do problemu inaczej, a dużo nie brakowało aby przyrząd wylądował w koszu.
    A tak przy okazji to ten programator jest dobry w raz z tym programem i chodzi pod XP.
  • #22
    AdamG123
    Poziom 16  
    Program który obsługuje mój programator jest on ze strony
    http://www.tronic.cba.pl/index1.html?http%3A%2F%2Fwww.tronic.cba.pl%2Fhistory.htm
    Wątpię, aby chodził w nowszych systemach. Był on przygotowany do Windowsa 98. a później przystosowany do XP. Pracuje też w Dosie.
    do edycji PCB, ja osobiście używam programu Sprint-Layout 6.0 , a do schematów sPlan70.
    Są co prawda bez j. polskiego ale bardzo intuicyjne i proste. Proponuje się nimi pobawić. Dla mnie lepsze niż wielkie kombajny jak Protel, Eagle , Dip Trace czy nawet KiCad.
    Do amatorskiego zastosowania wystarczające, zajmują mało miejsca na dysku, łatwo sie tworzy w nich własne biblioteki.
  • #23
    michal_r1998
    Poziom 14  
    Projekt trochę nie ma sensu. Można kupić miernik komponentów elektronicznych za kilka $. Zmierzy nie tylko kondensatory a i tranzystory, rezystory, diody oraz częstotliwość. Ma też wyświetlacz graficzny a nie zwykły 7 segmentowy. W dodatku za tą samą cenę. Rozumiem, że DIY to własny projekt, trochę zabawy i nauki, ale jednak w jakimś celu. Można coś zrobić taniej, lepiej, po swojemu, ze swoimi opcjami... Ale ten miernik nie ma w sobie nic specjalnego.