Сичёметр

Автор: Len9
Опубликовано 13.09.2012
Создано при помощи КотоРед.
Участник Конкурса "Поздравь Кота по-человечески 2012!"

С Днем рождения Кот!

Здравствуйте, уважаемые Коты!

Все мы, коты, очень любопытные, и наверняка сразу возник вопрос, что же это за зверь то такой неведомый? Все радиокоты сталкиваются с задачей измерения индуктивности и больших емкостей. Было перерыто много страниц в интернете по этому поводу, как обычно хотелось дешево и сердито, и из того что есть под рукой. Больше всего заинтересовала статья https://radiokot.ru/circuit/digital/measure/38/. Имея некоторые познания в области написания программ и работе микроконтроллеров, было решено построить прибор, основанный на принципе работы из указанной выше статьи. В наличии была ATMega8, вполне подходящая для решения этой задачи. В качестве индикатора был выбран дисплей 16х2. Так как основная задача прибора - измерение частоты, то был реализован дополнительный вход. Отсюда и пошло название: измеритель Сопротивления, Индуктивности, Частоты и Ёмкости, коротко «Сичёметр».

Итак, схема:
В основе прибора применяется указанный выше микроконтроллер ATMega8. Выбор измерительного входа осуществляется коммутатором HEF4052. Входной делитель частоты собран на КР193ИЕ6.
Сичеметр собственной персоной:

Стабилизатор был вынесен на корпус, так как  нагрев отрицательно сказывается на стабильности работы прибора. При необходимости можно осуществлять питание прибора от внешнего стабилизированного источника питания.
Диапазон измерений получился следующим:
Сопротивления - 0..>10М
Индуктивность - 0..>100000мкГ
Емкость - 0..>10000 мкФ
Частотомер - 1..>410 МГц

Кнопка «Режим» предназначена для переключения режимов работы прибора (частотомер, сопротивление, емкость, индуктивность), кнопка «Диапазон» переключает диапазоны измерения в режиме «Измерение частоты» (<6,5 МГц или >6,5 МГц) и в режиме «Измерение емкости» (50 мкФ). Кнопка «>0<» служит для обнуления показаний прибора. И есть еще четвертая кнопка (скрытая) — «Калибровка».

Ниже представлены фотографии измерений.
Измерение емкости:



Измерение индуктивности:


Измерение сопротивления:


Измерение частоты:




Теперь кратко о калибровке прибора. Калибровку следует начинать с режима частотомер. Как показывает практика, все (или почти все) кварцевые резонаторы (в приборе применяется 16 МГц) имеют некоторую погрешность. Калибровка в режиме «Измерение частоты» основана на программной коррекции частоты кварцевого резонатора и производится на как можно более высокой частоте. Далее производится калибровка на остальных режимах измерения. В режиме «Измерение емкости» прибор калибруется только для диапазона
Калибровка:
1. Нажать кнопку «Калибровка». На дисплее отобразится (фото калибровки в режиме «Измерение сопротивления»):
2. Для режима «Измерение сопротивления» и «Измерение индуктивности» подключить перемычку (0 Ом, 0 мкГ), для режима «Измерение емкости» к клеммам прибора ничего не подключать, оставить не подключенным (0 пФ), для режима «Измерение частоты» перейти к пункту 4.
3. Нажать кнопку «>0<» (при этом показания должны обнулиться).
4. Нажать кнопку «Калибровка».
5. Подключить «эталонный» элемент. Для режима «Измерение частоты» подать на вход F>6,5 МГц сигнал с эталонного генератора частоты.
6. Кнопками «Режим», «>0<» добиться «правильных» показаний. (Для удобства проведения калибровки можно использовать кнопку «Диапазон», изменяющую шаг регулировки с коэффициентом 1, 10, 100 или 1000).
7. Нажать кнопку «Калибровка», для запоминания коэффициентов в EEPROM микроконтроллера.
8. Подключить другие эталонные элементы и убедиться в правильности работы прибора.

Файлы:
Прошивка и фузы V1
Прошивка и фузы V3
Схема и ПП в формате Eagle и bmp

Все вопросы в Форум.