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「电路分享」电容表
电子资料库 | 2023-03-06 10:37:17    阅读:1353   发布文章

在6个范围内测试1p到10u的电容器把它连接到你的万用表(0v-10v刻度)

这个简单的附加电容表是专为帮助您识别1p到10u的电容而设计的。由于电容器在尺寸、形状和编码上千差万别,一直存在识别电容器的问题。由于建筑形式的不同,大多数情况下无法通过大小来识别它们。所以你必须能够阅读和解释身体上的密码。但如果数字缺失或尺寸很小,你就有问题了。唯一的解决办法就是有一个测试设备来帮你识别它们。

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二电容表视图




附加电容表电路

这个项目正是你所需要的。它结构简单,几乎可以连接到任何模拟万用表。
刻度在每个范围内都是精确的-当然足够好,可以提供1p到10u之间的任何电容值。
实际精度取决于设计中使用的组件的公差,由于我们使用了10%的组件,您可以假设您所读取的任何读数都具有此精度。有趣的是,电容器的实际值对大多数应用并不重要。
耦合电容器可以是/-50%,而不影响性能,旁路电容器也可以。唯一必须精确的类型是调谐电容器和振荡器中的电容器,然后通常有一个微调器帽或段塞调谐线圈,可以通过调节来设置频率。
我们设计这个项目的原因是我们需要确定我们在射频运动检测器(尚未发布)前端使用的两个电容器的值。它必须是1.8便士,而我在我们的零件商店里找到的电容器看起来像18便士——很难读出印刷在机身上的数值。我不得不借用工作人员的电容测试仪来证明它是1p8。
当你在高频(如400MHz)下工作时,电容值必须正确,否则电路将无法工作。当然,在这个频率下,18p不能代替1p8在振荡器级工作。
测试人员证明非常方便,我认为将类似的东西作为一个项目来呈现是个好主意。
当你不确定一个值时,它非常方便。这对于表面贴装元件尤其重要,因为它们的值没有标在主体上,尺寸也没有显示电容。许多电容器都是分层制作的,以减小其尺寸,表面贴装的电容器肯定是这样。我们有10p物理上大于22n的例子!-这是因为22n是由许多层组成的。
陶瓷电容器有时也是个问题。它们的大小也取决于图层原理,22n的大小可以与10p相同,甚至更小!标记也有问题。有时100p标记为“100”,有时标记为“101”。如果不想出错,每次拿起一个组件时都必须思考并记住所使用的代码。
在本文的最后,我们包含了一个关于电容器编码的部分,这将帮助您识别一些更困难的值。
如果你犯了一个错误,把102或103放在一个电路里代替了100p,你就可能制造了一个你永远也找不到的故障1牛顿103是10牛顿. 我们也有过1n电容器被标记为1n0的情况。这个数字太小了,建造师以为是100,就把它当作100便士!
在微小的陶瓷电容器上,要从56p中破译5.6p就更困难了,因为小数点太小了,放大镜很难把它捡起来。
另一个陷阱是电容器的标记,比如47000而不是47n,或者.0022代替2n2。
当我们在组装工具的时候,我们知道一个组件是5p6,因为它来自一个标签为5p6的盒子,或者在袋子上标记为5p6的盒子,但是当你从一个垃圾箱里捡到一些零碎的东西时,你就不太确定了。
当你在****机中试验高频电路,如射频级时,你很快就会意识到“p”值的重要性。只有几个“p”的差别将改变许多兆赫的频率,这取决于它在电路中的位置。错误的值甚至会阻止阶段振荡。
所以我们知道了,有些电容是关键的,有些电容几乎可以是任何值。
回到旧的无线电时代和晶体管收音机的引入,一些陶瓷电容器的公差为50%到80%。这不是问题,因为它们用于旁路情况和耦合,在这种情况下,值可以增加100%,而不会对性能产生任何影响。
随着现代元件的出现,公差已经得到了提高,正常的公差现在大约是10%到20%,但我们不需要关心电容器或测试仪的精度,而是需要确定标在主体上的值是否与电路上显示的值相同。
通过用测试仪反复检查,你可以防止一些愚蠢的错误,比如用一个10n的电容器代替1牛顿或者用5p6代替56p。
现在是技术部分
从1p到10u是一个1000万的系数。我们需要覆盖6个范围。每个范围被分为100个部分,这使得在0-10v范围内读取数值变得很容易。
对于每个范围,我们需要将一些元件切换到电路中,以产生必要的测试频率和充电值。这是旋转开关的功能。
你所要做的就是把未知的电容器安装到测试插座上,然后按下按钮。
如果你根本不知道电容器的值,你可以从任何范围开始。当在不正确的范围内时,指针将满刻度摆动或根本不移动。只有当它在正确的范围内时,才会偏离适当的值。
指针将满刻度摆动的唯一其他时间是该值等于满刻度偏转时。这听起来有点复杂,但你一会儿就会明白我们的意思了。


电容表方框图

电路如何工作
这个电路读取电容器的值并在模拟仪表上显示。
设计一个电路来做到这一点比你想象的要困难得多,因为读取电容器的唯一方法就是给它充电并测量充电所需的时间。
如你所知,电容器的充电是一个非线性函数,因此我们必须创建一个电路,绕过非线性问题,以线性方式工作。
我们通过给电容器充电到一个指定的电压电平来实现这个目的,这个电平由一个栅极来检测。


74c14的输入检测到电容器上的电压为70%,到目前为止,充电是相当线性的。

我们想在这个项目中使用我们最喜欢的芯片74c14十六进制施密特触发器。它通过检测轨道电压的2/3来改变输出状态。起初,这似乎不能用于创建线性输出。但有志者事竟成。
这个电路不仅能产生很好的线性度,而且比我们见过的任何其他电路都更简单、更好。
电路按定时原理工作。第一振荡器,在管脚1和2之间,具有100个单位的高时间和1个单位的低时间。
高电平由120k电阻和旋转开关选择的电容器产生,低电平由2k2和二极管产生。
这给了我们一个起点,我们可以把一个比例尺分成100个部分。
电路的下一部分通过旋转开关选择的电阻器给测试电容器充电。
本节的要求是在100个时间单位内给最大的电容器充电(范围内)。
这意味着一个100p的电容器需要100个单位的时间充电,它不会完全到达在定时振荡器的输出拖到并放电之前,栅极检测到一个高电平,为下一个周期做好准备。
这意味着输出引脚4不会变低,因此3n3电容器将保持完全充电。
第三个栅极反转这个结果,使得输出引脚6保持在低电平,因此仪表给出的全量程读数为10v。这被读取为“100”,给出100p的值。
如果对一个99p电容器进行测试,它将在99个时间单位内充电,施密特门的输出引脚4将在一个时间单位内变低并对3n3电容器放电。这将使第三个施密特的输出引脚6在一个时间单位内触发高电平,从而在100个时间单位内关闭仪表。
现在,聪明的部分来了。
由于电路以相当高的频率工作,在这一单位时间内,仪表指针没有时间回转回零,但它确实会下降一小部分,结果是它位于刻度的9.9或“99”。
在天平的另一端,如果安装了1p,电容器将在一个时间单位内充电,输出引脚4将在99个时间单位内变低。引脚5和6之间的逆变器将产生一个单位的脉冲到仪表,因此指针将上升0.1V,读数为“1”或1p。
现在我们来看看由10k罐和3n3组成的零位电路。
如果没有电容器安装到测试端子上,标记空比振荡器将产生100个部件的高电压,一个部件的低电压,这将直接通过引脚3和4之间的逆变器。
如果零位元件不存在,输出引脚6对于100个零件为高,对于一个零件为低。
这意味着它会在仪表上放置一个小的“装置”,大约一个零件,并导致单位偏转。换句话说,仪表不会归零,当测量任何范围内的低值时,例如1p、1n等,指针会在结果中加一个,从而得到“2”等。这在100p时可能不重要,但在2p2时,该值将是3p3,必须从读数中减去1p会很烦人。
另一个解决方案是重新调零仪表,但最好的解决方案是提供一个零位电路。
3n3和10k微调罐设计用于创建一个定时电路,该电路需要一个单位的时间充电,因此第一个单位的时间不记录在输出上。
电路的其他特点是一个稳压部分,由齐纳二极管和100R电阻器组成,还有一个指示电池电压高于驱动电路所需的10v的LED和一个测试按钮,这样当您想进行测试时,电源只会在短时间内通电。
一个12伏的打火机电池容量很小,不能指望一次为电路供电超过几分钟。

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附加电容表套件



零件清单

1 - 100R
1 - 1k5
1 - 2k2
1 - 10k
1 - 100k
1 - 120k
1 - 1M
1 - 10k mini trim pot
1 - 1n greencap (102)
1 - 3n3 greencap (332)
1 - 10n greencap (103)
1 - 100n monoblock (104)
3 - 1N4148 diodes
1 - 8v2 zener
1 - 5mm red LED
1 - 74c14 Hex Schmitt trigger IC
1 - 14 pin IC socket
1 - 2 pole 6 position rotary switch
1 - knob to suit
1 - push button
1 - 12v lighter battery
3 - machine pins for test socket
1 - 20cm red hook-up flex
1 - 20cm black hook-up flex
2 - paper clips for multimeter
1 - CAPACITANCE METER PC BOARD

附加服务:

您还需要一个0v-10v电压表。



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电容表印刷电路板


结构
所有的组件都安装在一个紧凑的PC板上,12v打火机电池也焊接在板上。
量程开关是PC安装型,因此开关和电路板之间不需要电线。这使得这个项目非常整洁
首先要安装的是IC插座,确保插座末端的切口超过PC板上的标记。这将有助于您在施工完成时以正确的方式安装芯片。
接下来安装小部件,如电阻器、二极管、电容器和齐纳,以及LED、滑动开关和微调器。
测试电容器的机器引脚来自一个IC插座,这些引脚被添加到电路板上,以完成小部件。剩下的就是安装旋转开关和12v点烟器电池的镀锡铜线。
在看照片的时候是不容易看到的。将一圈镀锡铜线放入PC板上的两个孔中,并将其焊接到位。在将要安装蓄电池的另一端执行相同的操作。将电池放置到位,将电池的正极焊接到镀锡铜线的回路上,将电池的负极焊接到另一圈导线上。
你必须很快防止电池发热。
将红色和黑色导线焊接到2个曲别针上,然后将导线焊接到PC板上。弯曲回形针以安装万用表的插座。将旋钮安装到开关上,并将IC添加到插座上,以完成构造。
按下按钮,看到LED灯亮起。它现在应该可以进行设置和测试了。
零电路
在首次使用电容表之前,必须将输出调零,以便在没有电容器的情况下产生零读数。
为此,请将回形针连接到设置为10伏的万用表上并按下按钮。转动10k迷你修剪壶,直到指针刚好到达零标记。现在可以使用了。


电容表的6个量程
刻度上的0-10可以分开
分为10个部分:1p、2p、3p等。

使用电容表
电容表使用起来很简单。只需将两根引线连接到万用表上,并将电容器插入测试引脚。
10v刻度被分成100个部分,这使得读取1p到100p的范围变得很容易。其他范围需要一点帮助,我们已经提供了一个图表,以帮助您阅读每一个规模。有些刻度稍微重叠,最好是在最大刻度上读取读数。
如果它不起作用
没有什么比测试设备失灵或不准确更糟糕的了。毕竟,我们在最绝望的时候使用它,它必须可靠。
为什么这个项目是我们自己做的。只需按下按钮,您就可以看到电池是否有足够的电压来为项目供电。
但如果施工后无法正常工作,则应遵循以下流程:
首先按下按钮,确保LED灯亮起。
如果没有,测量电池电压和轨道工作在开关和100R电阻周围的短路或断轨。测量100R前后的电压。如果电阻后为12v,则LED或齐纳有故障或绕错方向。芯片上的电压应该非常接近10伏。
下一步是在测试插座的两个端子之间短路。这将导致仪表完全偏转。如果不发生这种情况,则故障将出现在第二台和第三台逆变器或仪表上。如果你在10u刻度上短接端子时LED熄灭,电池将变得非常弱。
如果在任何其他刻度上熄灭,则故障在于针脚3上的充电电阻值或针脚3上二极管的位置。
你们必须得到仪表的满刻度偏转,或者至少在接近满刻度偏转的情况下才能继续。
要检查针脚3和4之间的逆变器,用跨接导线短接测试针脚,并在针脚5和正极导轨之间放置另一根跨接导线。
这应该提供全刻度读数,但如果没有,则在针脚6和负极导轨之间放置第三根跨接导线。
这必须工作,因为我们将仪表直接放在电源轨上,如果它没有偏转,则导线有故障或万用表的刻度错误。
我们现在可以开始反向工作,首先移除引脚6上的跳线。每次测量时,只需按一下按钮一秒钟,这样就不会消耗太多电池。
输出引脚6应该很低,但是如果不是,逆变器可能损坏或者芯片没有从电源获得电压。
损坏的逆变器可以替换为芯片中其他3个逆变器中的一个,这意味着将其中一个连接到仪表上。
现在拆下针脚5上的跨接导线并将其放置在针脚4上。将电位计转到最小电阻,仪表应提供全刻度偏转。如果没有,迷你装饰壶就有问题了。
拆下4号脚上的跳线,我们就回到开始的地方。
如果仪表没有给出读数,引脚3和4之间的逆变器将出现故障,可以用芯片中的一个备用逆变器进行更换。
我们现在已经检查了大约一半的电路。
唯一剩下的部分是标记空比振荡器。这是为了产生一个非常短的低点和一个长的高点。当输出很高时,插脚2和4之间的二极管对测试电容器充电的第二部分没有任何影响。
然而,当输出变低时,二极管对测试电容放电。
这一部分很难测试,因为它是在高频率下工作,并被归类为高阻抗阶段。
这意味着不能在元件上施加任何负载,否则电路将停止工作。
你唯一能做的就是把一个LED从1k5电阻的底部连接到芯片的引脚3,然后将量程开关从100p改为1n或10n,注意LED发出的微弱发光。当输出较低时,它响应1%的时间。如果LED指示灯亮起,则针脚3与接地轨之间会发生短路或泄漏。
振荡器的占空比可能是一个短的占空比。
这可能是由于没有与2k2电阻器串联的二极管。
如果量程开关处于低电容器量程时,1n电容器用跨接导线短路,LED将熄灭。
这是我们能用简单的设备来证明振荡器工作的最好方法。进一步的测试可以用阴极射线示波器(CRO)或音频放大器来观察或听到振荡器的效果。
结论
电容表可以按原样使用,也可以装在一个小盒子里,再加到你的其他测试设备上。
我相信当你需要知道电容值的时候,你会发现它很方便。

电容器代码

识别电容器一直是一个问题,主要是由于各种各样的形状和大小,数字必须打印在上面。
但很快就会结束了
一个通用的3位数字代码已经开发出来,涵盖了从0.1p到1farad的整个范围,这个代码非常容易理解。
需要紧凑代码的主要原因是某些电容器的尺寸-例如单块(单片)、陶瓷和芯片-它们非常小。没有足够的空间容纳超过三位数,这就是为什么代码如此好。
过去,电容器的标记方式多种多样,包括灾难性的小数点,有时还有大量的零。如果你曾经试图判断电容器上的一个标记是小数点还是一个污点,你知道我的意思。在如此重要的地方使用小数点是荒谬的。
3位数的代码去掉了小数点,改为使用数字或字母。三位数代码有两种形式。一个用三位数,另一个用两位数和一个字母。例如5p6电容器或10p或47p。
通过阅读下表,您将看到第一种类型是如何编写的,它们都是“p”(puff)值。
目前只有大约一半的制造商在使用该代码,并且存在一些冲突。以陶瓷为例。它可以标记为“100”或“101”,而芯片电容器上的“100”是10便士,所以要小心。
如果您使用的是一些老式设备,您会发现云母电容器上的值为.0022或2200,聚酯电容器上的值为4700或47000,这使得计算实际值成为逻辑上的噩梦。我们所有的电路图和讨论都使用易于理解的代码,它对应于最新的微型元件的编码。

如果您想知道在记忆表格时从何处开始,请从102=1n、103=10n和104=100n开始。所有其他值都适用于这三个范围(或更高或更低的范围)。


最重要的是把电容器放在正确的范围内。例如,222必须放在“n”范围内,然后你说它是“2n2”
因为我们没有从大的电容器上取下识别码。但是当涉及到一个套件中的一组电容器时,我知道许多构造师会遇到的问题。我们让他们一直在响!
如果你的电容计读数有问题的话。这就是我们设计它的原因。

价值观:写入的值组件:0.1p0.22p0.47p1.0p2.2p4.7p5.6p8.2p10p22p47p56p100p220p470p560p820p1,000p (1n)2200p (2n2)4700p (4n7)8200p (8n2)10n22n47n100n220n470n1u2.2u4.7u10u22u47u100u220u470u1,000u0p10p220p471p02p24p75p68p210 or 10p, 100 on chip caps22 or 22p, 220 on chip caps47 or 47p, 470 on chip caps56 or 56p, 560 on chip caps100 on 101, 101 on chip cap220 or 221, 221 on chip cap470 or 471, 471 on chip cap560 or 561, 561 on chip cap820 or 821, 821 on chip cap102 on ceramic and chip cap222 " " " " "472 " " " " "822 " " " " "103 " " " " "223 " " " " "473 " " " " "104 " " " " "224 " " " " "474 " " " " "105 " " " " "These elelctrosusually havetheir value markedin u (on the body), and arequite easy to identify.100,000u and higher!

最后,mF值
有些杂志用毫法拉来计算大电容器(如电解槽)的价值。我不喜欢使用毫法拉值,因为没有电容器是用毫法拉来标记的,这只会混淆问题。
1mF=1000U。如果你在电路中看到1mF,你可能会把它和1u混淆。同样地,100mF等于100000U,很容易出错。即使是10万u的电解槽,也要坚持使用u(微法拉)。这样你就不会犯错。


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