Оксидні конденсатори мають неприємну властивість втрачати ємність – "висихати", що є однією з основних причин відмов радіоапаратури, знаходиться в тривалій експлуатації. Пропоную схему приладу для вимірювання ємності конденсаторів. Прилад дозволяє вимірювати ємність на п'яти піддіапазонах:

1. 0,1 … 3.1 ± 0,1 мкФ;

2. 1,0 … 31 ± 1 мкФ;

3. 10 … 310 ± 10 мкФ;

4. 100 … 3100 ± 100 мкФ;

5. 1000 … 31000 ± 1000 мкФ.

Принципова схема приведена на рис.1. На транзисторі VT1 і мікросхемі DD1 зібраний генератор еталонних частот. Генератор працює постійно, і при високому рівні на виведення 10 DD1.4 імпульси еталонної частоти надходять на пятіразрядний двійковий лічильник DD5, DD6, DD4.2. Інформація про кількість що надійшли на вхід лічильника (висновок 11) DD5.1 ??імпульсів відображається світлодіодами VD2 … VD6 в двійковому коді.

На елементах DD2 і DD3.1 зібраний другий генератор, імпульсна послідовність якого формується за участю конденсатора Сх, ємність якого необхідно виміряти. Високий рівень на виводі 5 DD2.3 дозволяє його роботу.

На VT2, DD3.2, DD3.3, DD3.4 зібраний генератор імпульсів індикації. Протягом одного періоду власних коливань цього генератора інформація на лічильник не надходить, лічильник індикує свій стан, світлодіод VD1 "Вимірювання" погашений.

В якості перемикача режиму вимір / індикація використовується RS-тригер DD4.1. Перемикається тригер по входу R імпульсами з генератора індикації, по входу S – імпульсами з генератора Сх. Тимчасові діаграми роботи схеми наведені на рис.2.

У залежності від передбачуваної ємності Сх. перемикачем SA1 вибирається певна частота генерації, підлаштовуємося резисторами R2 … R6. Якщо ємність Сх точно дорівнює верхній межі вимірювань на будь-якому з піддіапазонів, то кількість імпульсів, що надійшли на лічильник, має дорівнювати 31 (повна місткість лічильника). При меншому значенні Сх кількість імпульсів, що надійшли на лічильник, буде відповідно менше.

Нехай вимір ведеться на 5-му піддіапазоні. Світлодіоди висвітили код 1, 4, 16. У цьому випадку ємність визначається так:

Сх = (1 +4 +16) х 1000 = 21000 (мкФ).

Похибка вимірювання на цьому піддіапазоні становить ± 1000 мкФ. Якщо дана точність недостатня, необхідно провести ще один вимір на 4-му піддіапазоні. У цьому випадку лічильник буде працювати з переповненням:

21000 : 3100 = 6

і 24 в залишку (31 х 100 – крок вимірювання на 4-му піддіапазоні). Залишок буде висвітлений числами 8, 16.

Сх = (31 х 6 +8 +16) х 100 = 21000 ± 100 (мкФ).

Якщо немає помилок в монтажі, настройка приладу зводиться до його калібрування. Починати потрібно з 5-го піддіапазону.

Спочатку треба підключити до гнізд Сх конденсатор ємністю в кілька десятків тисяч мікрофарад. Його краще скласти з декількох конденсаторів, включених паралельно. Замість подстроечного резистора R2, тимчасово впаяти змінний з номіналом 100 … 200 кОм і добитися свідчень лічильника, відповідних ємності підключеного конденсатора. Виміряти опір резистора і замінити його послідовно з'єднаними постійним і подстроечним (величина подстроечного повинна бути приблизно 1 / 3 необхідного номіналу). Уточнити величину подстроечного резистора підключенням Сх інших номіналів.

Дані операції слід виконати на інших піддіапазонах. Час індикації встановлюється підбором R13.

Для чіткої роботи приладу необхідне хороше джерело живлення, в якому ємність фільтруючого конденсатора у випрямлячі після діодного моста повинна бути не менше 2000 мкФ. Гарні результати виходять, якщо в стабілізаторі використовувати мікросхеми серії 142.

Малюнок друкованої плати наведено з боку друкованих провідників (рис.3). Перемички позначені штриховою лінією. Деталі розташовані з протилежної сторони плати, значком "х" позначені виводи деталей, припаяні до загального проведення, розводка якого не наведена. У приладі використані мікросхеми серії 155, застосування менш енергоємних серій небажано. Це зажадає переробки схеми. Транзистори – КТ315, світлодіоди – АЛ102, АЛ307. При розробці приладу основним критерієм була простота. Двійкові лічильники можна замінити десятковими на ІМС К155ІЕ2, доповнивши їх відповідними дешифраторами та індикаторами, але конструкція помітно ускладниться. С1, С2 – К52, К53; С3, С4, С5 – МБМ, К73, КМ. Інші деталі – будь-якого типу з допуском ± 20%.

SA1 – галетних або П2К. На вільних місцях плати встановлені С1 … С4, R2 … R6. З розводка не приведена, так як вони можуть мати інші розміри, ніж у автора. Світлодіоди ВПАИВАТЬ так. щоб при установці плати вони виступали на лицьовій панелі. Як гнізд для С використані одиночні розетки від роз'ємів ШР.

Джерело: В. Календар, журнал "Радіоаматор".