LC Метр Прибор для измерения емкости и индуктивности на PIC16F628A

Сделал как то себе этот крайне полезный и не заменимый прибор, из-за острой необходимости в измерении емкости и индуктивности. Обладает на удивление очень хорошей точностью измерения при этом схема довольно простая базовым компонентом которой является микроконтроллер PIC16F628A.

 

Схема:

 

Как видно, основные компоненты схемы это PIC16F628A, знакосинтезирующий дисплей (можно использовать 3 типа дисплея 16х01 16х02 08х02), линейный стабилизатор LM7805, кварцевый резонатор на 4 Мгц, реле на 5В в DIP корпусе, двух секционный переключатель (для переключения режимов измерения L или C).

Прошивки для микроконтроллера:

Скачать

Печатная плата:

 Файл печатной платы в формате sprint layout: скачать

 

Исходная плата разведена под реле в DIP корпусе.

У меня такого не нашлось и я использовал что было, старое компактное как раз подходящее по размерам реле. В качестве танталовых конденсаторов использовал совковые танталовые. Переключатель режима измерения, выключатель питания и кнопку калибровки использовал, снятые когда то со старых совковых осциллографов.

 

Провода измерительные:

Должны быть как можно короче.

 

 

Во время сборки и настройки руководствовался вот этой инструкцией:

---

Соберите плату, установите 7 перемычек. Установите в первую очередь перемычки под PIC и под реле и две перемычки рядом с контактами для дисплея.

Используйте танталовые конденсаторы  (в генераторе) — 2 шт.
10мкф.
Два конденсатора  1000пФ должны быть полиэстеровые или лучше (прим. допуск не более 1%).

Рекомендуется использовать дисплей с подсветкой (прим. ограничительный резистор 50-100Ом на схеме не указан контакты 15, 16).
Установите плату в корпус. Соединение  между плату и дисплей по вашему желанию можно припаять, или сделать используя  разъем. Провода вокруг переключателя L/C сделайте как можно короткими и жесткими (прим. для уменьшения  «наводок»  и для правильной компенсации измерений особенно для  заземленного конца  L).

Кварц следует использовать 4.000MHz, нельзя использовать 4.1, 4.3 и т.п.

 

Проверка и калибровка:

1. Проверьте установку деталей на плате.
2. Проверьте установку всех перемычек на плате.
3. Проверьте правильность установки PIC, диодов и 7805.
4. Не забудьте – «прошить» PIC до установки в LC — метр.
5. Осторожно включите питание. Если есть возможность , используйте регулируемый источник питания в первый раз. Измерять ток при увеличении напряжения. Ток должен быть не более 20мА. Образец потреблял ток 8мА. Если ничего не видно на дисплее покрутите переменный резистор  регулировки контраста. На дисплее должно быть написано «Calibrating», затем  C=0.0pF (или  С= +/- 10пФ).
6. Подождите несколько минут («warm-up»), затем нажмите кнопку  «zero» (Reset) для повторной калибровки. На дисплее должно быть написано C=0.0pF.
7. Подключите  «калибровочный» конденсатор. На дисплее LC – метра  увидите показания (с  +/- 10% ошибкой).
8. Для увеличения показаний емкости замкните перемычку «4» см. картинку ниже (прим. 7 ножка PIC). Для уменьшения показаний емкости, замкните перемычку «3» (прим. 6 ножка PIC) см. картинку ниже. Когда значение емкости будет совпадать с «калибровочным» удалите перемычку. PIC запомнит калибровку. Вы можете повторять калибровку множество раз (до  10,000,000).
9. Если есть проблемы с измерениями, вы можете с помощью перемычек  «1» и «2» проверить частоту генератора. Подсоедините  перемычку «2» (прим. 8 ножка PIC)  проверьте частоту «F1» генератора. Должно быть  00050000 +/- 10%. Если показания будут слишком большие  (near 00065535), прибор выходит в режим  «переполнение» и показывает ошибку «overflow» . Если показание слишком низкие  (ниже 00040000), вы потеряете точность измерения. Подсоедините перемычку  «1» (прим. 9 ножка PIC)   для проверки калибровки  частоты «F2». Должно быть около  71% +/- 5% от  «F1» которые вы получили подсоединяя перемычку «2».
10. Для получения максимально точных показаний можно регулировать  L   до получения  F1 около 00060000. Предпочтительней устанавливать «L»  = 82 мкГн  на схеме  100мкГн (вы можете не купить 82мкГн ;) ).
11. Если на дисплее  00000000 для  F1 или F2, проверьте монтаж около переключателя  L/C —  это означает, что  генератор не работает.
12. Функция калибровки индуктивности  автоматически калибруется , когда происходит калибровка емкости. (прим. калибровка происходят в момент срабатывания реле когда замыкаются  L иC в приборе).

 

Тестовые перемычки

1. Проверка F2
2. Проверка F1
3. Уменьшение C
4. Увеличение C

---

 

Как проводить измерения:

Режим измерения емкости:

1. Включаем прибор, ждем пока загрузится
2. Переводим переключатель выбора режима измерения в положение «C»
3. Нажимаем кнопку «Zero»
4. Появляется надпись «Setting! .tunngu.» ждем пока не появится «C = 0.00pF»
5. Все

 

Режим измерения индуктивности:

1. Включаем прибор, ждем пока загрузится
2. Переводим переключатель выбора режима измерения в положение «L»
3. Замыкаем измерительные провода
4. Нажимаем кнопку «Zero»
5. Появляется надпись «Setting! .tunngu.» ждем пока не появится «L = 0.00uH»
6. все

---

 

Ну вроде все, вопросы и замечания оставляйте в комментариях под статьей.