Як правило, після складання і монтажу різних РЕУ та електротехнічних виробів виникає необхідність в їх регулюванні та налаштування, наприклад, методом заміни резисторів з певним опором, значення якого може бути встановлено тільки експериментальним шляхом. Часто включені в схему резистори і конденсатори не забезпечують необхідних параметрів і технічних характеристик через невідповідність їх опорів і ємностей інших елементів схеми. Послідовний підбір потрібного опору або ємності у схемі займає звичайно дуже багато часу і не завжди дає позитивний результат. Застосування пристрою напівавтоматичного підбору значень опорів або ємностей при регулюванні та налаштування електронних схем значно спрощує цей процес, економить час виготовлення потрібного приладу і дає оптимальний результат при вирішенні цього завдання.

Розглянуте пристрій являє собою по суті радіоаматорській магазин зразкових резисторів і конденсаторів, воно використовується при конструюванні та налагодженні РЕА. Значення величин ємностей і опорів конденсаторів і резисторів, що входять до складу цього пристрою, забезпечують за допомогою двох галетних перемикачів SIі S2численні комбінації ємностей в дуже широкому діапазоні від 10 до 10 000 пФ. Як випливає з принципової електричної схеми пристрою (рис. 1.11), до його складу входять двадцять зразкових конденсаторів і шість послідовно включених змінних резисторів. Залежно від величини подбираемого опору резистора Rxті чи інші змінні резистори входять в ланцюг відповідної зміною положень електричних перемикачів S1і S2.У пристрої використовуються конденсатори підвищеної точності і з робочою напругою

Рис. 1.11. Схема пристрою для підбору опорів резисторів і ємностей конденсаторів при регулюванні радіоелектронних виробів.

не менше 500 В. Конструкція пристрою передбачає виведення ручок змінних резисторів на лицьову панель і калібрування їх шкал.

Для вимірювання ємності конденсатора, яка досліджується в схемі, використовуються вихідні контакти або електричні з'єднувачі XIіХ2.Для вимірювання опору резистора використовуються контактиХ2іХЗ. Якщо у пристрої застосовуються резистори з лінійною залежністю опору від кута повороту осі ротора, то на шкалах лицьовій панелі рівномірно наносяться ризики також з лінійною залежністю. Перевірка шкали кожного з шести змінних резисторів проводиться за зразковим резисторам.

При виготовленні, настройці і регулюванню цього пристрою використані наступні комплектуючі ЕРЕ: конденсатори С / типу СГМЗ-А-500В-56 нФ, С2 – СГМЗ-А-500В-12 пФ, СЗ – СГМЗ-А-500 В-82 пФ, С4 – СГМЗ-А-500В-18 пФ, С5 – СГМЗ-А-500В-240 пФ, С6– СГМЗ-А-500В-68 нФ, С7 – СГМЗ-А-500В-330 пФ, С8 – СГМЗ-А-500В-91 пФ, С9 – СГМЗ-А-500В-560 пФ, СЮ – СГМЗ-А-500В-120 пФ, С11 – СГМЗ-А-500В-820 пФ, С / 2 – СГМЗ-А-500В-180 пФ, С / 3 – СГМЗ-А-500В-2400 нФ, С / 4 – СГМЗ-А-500В-680 пФ, С / 5 – СГМЗ-А-500В-3300 пФ, С / 6 – СГМЗ-А-500В-910 пФ, С / 7 – З ГЛАЗ-А-500В-5600 пФ, С / 8 – З ГМЗ-А-500В -1200 пФ, С / 9 – СГМЗ-А-500В-8200 пФ, С20 – СГМЗ-А-500В-1800 пФ; резистори R/ типу ППЗ-40-ЗВТ-100 (Зм, R2 —

ППЗ-40-ЗВТ-1 кОм, r3 — ППЗ-40-ЗВТ-10 кОм, r4 — СП4-2мА-А-1Вт-100 кОм, r5 — СП4-2мА-А-1Вт-1 МОм, r6 – СП4-2мА-А-1Вт-4,7 МОм; електричні з'єднувачі xi-хз типу КМЗ-1 приладові; перемикачі галетним з керамічними платами S /, s2 типу ПГ2-8-12П4НТ.

При виготовленні пристрою можна використовувати конденсатори типу КЮ-38, К10-47, К21-9, КСВ-5, замість резисторів типу ППЗ-40 можна застосувати резистори типу СП4-2мА, СПЗ-45а.

Комбінації ємностей та різноманітні положення перемикачів Stі S2, що дозволяють отримати різні поєднання ємностей, наведені в табл. 1.2.

Таблиця 1.2. Сполучення ємностей і положень перемикачів S1і S2

Ємність, пФ

Положення перемикачів

Ємність, пФ

Положення перемикачів

S/

S2

SJ

S2

12

0

1

360

3

5

18

0

2

400

4

3

56

1

0

420

4 і 3

4 і 6

68

0

3

450

4

5

74

1

2

510

4

6

82

2

0

560

5

0

91

0

4

580

5

2

94

2

1

630

5

3

100

2

2

650

5

4

120

0

5

680

0 і 5

7 і 5

150

2

3

740

5

6

170

3

4

820

6

0

180

0 і 1

6 і 5

840

6

2

200

2

5

890

3

3

240

3 і 1

0 і 6

910

6

4

250

3

1

940

6

5

260

3 і 2

2 і 6

1000

6

6

310

3

3

1200

0 і 5

9 і 7

330

4 і 3

0 і 4

1500

6

7

350

4

2

1700

6

8

1800

0 і 5

10 і 9

5100

8

10

2000

6

9

5600

9

0

2400

7 і 5

0 і 10

5800

9

6

2500

7

5

6300

9

7

Кінець таблиці 1.2

Ємність, пФ

Положення перемикачів

Ємність, пФ

Положення перемикачів

S/

S2

St

S2

2600

7 і 6

6 та 10

6500

9

8

3100

7

7

6800

9

9

3300

8 і 7

0 і 8

7400

9

10

3500

8

6

8200

10

0

3600

7

9

8400

10

6

4000

8

7

8900

10

7

4200

8 і 7

8 і 10

9100

10

8

4500

8

9

9400

10

9

 

 

 

10 000

10

10

Пристрій для вимірювання ємностей конденсаторів

Для конструювання, складання, монтажу та виконання регулювальних робіт необхідно пристрій або прилад для вимірювання ємностей конденсаторів. Розглянуте пристрій (рис. 1.12) відноситься до порівняно простому, дешевому, малогабаритного і досить точному типу приладів, які дозволяють не тільки визначати в широких межах ємності конденсаторів, а й оцінювати величину ємності монтажу, погонною ємності кабелів, ємності переходів ППП. Цей пристрій дає можливість вимірювати ємності оксидних неполярних і полярних конденсаторів від декількох десятих мікрофарад до 10 тисяч мікрофарад у восьми піддіапазонах методом прямого відліку показань за шкалою ІП.

Пристрій включає до свого складу вхідні і вихідні ланцюги, мережевий понижуючий трансформатор харчування 77, випрямний пристрій, що працює на ємнісний фільтр; стабілізатор напруги і вимірювач ємності, зібраний на ОУ DAIі DA2.

Працює пристрій від мережі змінного струму напругою 220 В частотою 50 Гц, включається в мережу за допомогою електричного з'єднувача XIтипу «вилка». На вході пристрою встановлений плавкий запобіжник Z7/, Що захищає від перевантажень і коротких замикань, які можуть виникнути при помилках в монтажі та неправильної збірці. Вмикається і вимикається пристрій за допомогою перемикача SI.

Рис. 1.12. Схема пристрою для вимірювання ємностей конденсаторів.

Мережевий понижуючий трансформатор живлення 77 виготовляється на броньовий магнітопроводі типу Ш, активна площа поперечного перерізу сталі якого повинна бути не менше 4 см2. Трансформатор складається з однієї котушки з двома обмотками, просоченими ізоляційними лаками і мають підвищену електричну міцність ізоляції. Мережевий трансформатор 77 забезпечує повну гальванічну розв'язку вторинних ланцюгів пристрою від високої напруги живильної мережі змінного струму, розрахунковий рівень вихідного випрямленої напруги та додаткову електробезпека при експлуатації. В як мережного трансформатора може бути використаний трансформатор кадрової розгортки типу ТК-110А.

Випрямний пристрій виконаний на чотирьох діодах VD1—VD4за однофазною двухполуперіодної мостовою схемою, на двох конденсаторах С / іС2і резистори /?//. Випрямляч за цією схемою забезпечує підвищену частоту пульсацій випрямленої напруги постійного струму, добре використання габаритної потужності мережевого трансформатора, знижений зворотна напруга на комплекті випрямних діодів. На виході випрямляча застосований ємнісний фільтр, що згладжує пульсації випрямленої напруги, яка подається на стабілізатор напруги, зібраний на транзисторах VT1, VT4і стабілітрон VD5.На виході стабілітрона діє стабілізовану напругу 12 В.

Мережевий трансформатор 77 типу LU20X20 містить 3610 витків у первинній обмотці, намотаних проводом марки ПЕЛ діаметром 0,18 мм, і 246 витків дроту марки ПЕЛ діаметром 0,5 мм у вторинній обмотці. Після побудови та встановлення трансформатора на підставу пристрою його необхідно закрити металевим кожухом.

Перед вимірюванням перевіряється конденсатор підключається до з'єднувачаХ2іХЗ.Після включення живлення перемикачем S1пристрій перебуває в початковому стані. КонденсаториЗх іСЗрозряджені, тому що контакти перемикача S3.Iрозімкнуті. Для обмеження розрядного струму при вимірюванні конденсаторів великої ємності послідовно з контактами перемикача S3 Jвведений резистор R16.При замиканні контактів перемикача S3.Jпочинає заряджатися конденсаторЗх через один з резисторів Rl—R8в залежності від положення перемикача S2.

У схемі пристрої використано два ОУ, один з яких DA1є компаратором, тобто ІП для порівняння вимірюваної величини з еталоном, а другий включений як повторювач в вольтметрі постійного струму. КонденсаторЗх починає поступово заряджатися до заданого рівня, що визначається резисторами R9і R10, І в цей час напруга на виході мікросхеми DA1залишається на низькому рівні, близькому до нуля.

На транзисторах VT2і VT3зібраний джерело струму для зарядки конденсатора СЗ. Величина зарядного струму регулюється змінним резистором R13.Приблизно через 1 с після початку заряду конденсатора напруга на вході компаратора досягає порогового значення, і він змінює свій стан. Заряд конденсатора СЗ припиняється. Напруга на цьому конденсаторі вимірюється вольтметром постійного струму. Випрямний діод VD7забезпечує зменшення впливу нестабільності напруги живлення на точність вимірювання ємності конденсатораЗх. Після закінчення вимірювання конденсатор СЗ повільно розряджається, що забезпечується високим вхідним опором вольтметра, так як ОУ працює як повторювача.

При виготовленні пристрої застосовані наступні комплектуючі ЕРЕ: транзистори vti типу МП16Б, vt2 — КТ342А, vt3 — КТ342, vt4 – ГТ403Б; мережевий понижуючий трансформатор живлення 77 типу Ш20X20; мікросхеми da1 типу К140УД7, da2 – К140УД7; конденсатори С / типу К50-6-50В-500 мкФ, с2 – К50-6-50В-200 мкФ, сз – К50-6-16В-20 мкФ; стабілітрон vd5 типу Д813; випрямні діоди vd1—vd4 типу Д9Д, vd6 – КД503Б, vd7 – КД521А; резистори r1 типу ВСА-0 ,25-600 кОм, r2 – ВСА-0 ,25-120 кОм, r3 – ВСА-0, 25 – 60 кОм, r4 – ВСА-0 ,25-12 кОм, r5 – ВСА-0 ,25-6 кОм, r6 – ВСА-0, 25 – 3,9 кОм, r7 – ВСА-0 ,25-1, 2 кОм, r8 – ВСА-0 ,25-600 Ом, r9 — ВСА-0,25-910 Ом, r10 — ВСА-0 ,25-1 кОм, rii — ВСА-0 ,5-6, 2 кОм, r/2 — ВСА-0 ,25-18 кОм, ri3 — СПЗ-45а-0 ,5-А-15 кОм, r14 — ВСА-0 ,25-820 кОм, ri5 – ВСА-0 ,25-2, 2 кОм, r16 – ВСА-0 ,25-2, 2 МОм, r17 – ВСА-0,25-5,6 кОм; діод vd8 типу Д226А; перемикачі si типу П1Т-1-1, s2 – ПГК-ПП1Н, s3 – МТЗ-1; мікроамперметр РА1 типу М4204, клас 1,5, шкала 300 мкА; плавкий запобіжник f1 типу ПМ-1-0, 15 А; електричні з'єднувачі xi типу «вилка», х2 і хз типу КМПЗ-1 приладові.

Налагодження пристрою починають з БП. Послідовно перевіряються вхідні та вихідні напруги на мережевому трансформаторі, випрямлячі і стабілізаторі напруги. Якщо всі основні параметри знаходяться в нормі і на виході діє стабілізовану напругу 12 В, то переходять до регулювання і перевірки напруги на ОУ. Підбором опору резистораР17 встановлюють на мікросхемі DA2напругу в межах від 1 до 1,5 В. Після цього, послідовно перемикаючи Піддіапазони вимірювань, по еталонному конденсатору калібрують пристрій підлаштування резистором /?/<?, встановлюючи потрібний струм зарядки конденсатора СЗ. При регулюванні та налаштування можна використовувати інші комплектуючі ЕРЕ, які не погіршують експлуатаційні характеристики. Наприклад, резистори типу ВСА можна замінити на резистори типів МЛТ, ОМЛТ, Улі, МТ; можна застосувати мікросхеми типу КД140УД7; транзистори типів КТ3107А, КТ312Б; діоди типів КД503В, КД521А; стабілітрон типу Д814Г.

Технічна характеристика

пристрої для вимірювання ємностей конденсаторів

Номінальна напруга мережі живлення неременного струму, В 220

Номінальна частота живильної мережі змінного

струму, Гц ……………………………………….. ……………. 50

Межі зміни напруги мережі живлення

змінного струму, В ……………………………………… 180-240

Межі зміни частоти живильної мережі

змінного струму, Гц …………………………………….. 49-51

Напруга автономного джерела живлення, В …. 12

Межі вимірювання ємностей конденсаторів в піддіапазонах, мкФ:

1 – й ……………………………………….. ……….. 0-3

2 – й ……………………………………….. ……………. 0-15

Третій ……………………………………….. ……………. 0-30

4 – й ……………………………………….. ……………. 0-150

5 – й ……………………………………….. ……………. 0-300

6 – й ……………………………………….. ……………. 0-1500

7 – й ……………………………………….. ……………. 0-5000

8 – й ……………………………………….. ……………. 0-15 000

Точність вимірювання,%, не менше ………………….. 5

Коефіцієнт нелінійних спотворень живильної мережі

змінного струму,%, не менше ………………….. 10

Перешкодозахищеність пристрою при впливі

зовнішнього електромагнітного поля, дБ ……….. 120

Ккд,%, не менше …………………………………….. . 95

Література:

Сидоров І. Н. С34 Саморобні електронні пристрої для будинку: Довідник домашнього майстра .- СПб.: Лениздат, 1996 .- 352 е.. мул.