Измеритель емкости на AVR Atmega8

С помощью представленного в данной статье измерителя емкости можно измерять емкость конденсаторов с разрешением 1 пФ в нижнем конце диапазона. Максимальное значение емкости, которое можно им измерить, составляет 10000 мкФ. Ошибка измерения не превышает 0.5% в наихудших случаях, типовое же значение составляет примерно 0.1% — измерена экспериментально при тестировании нескольких десятков конденсаторов. Труднее всего схеме даются измерения электролитических конденсаторов большой емкости.

Внешний вид измерителя емкости

Можно включить либо полностью автоматический выбор пределов измерения, либо заставить устройство принудительно работать в нижнем или верхнем диапазоне емкостей. Устройство характеризуется наличием двух разных пределов измерения, позволяя производить два измерения для одного и того же конденсатора. С помощью данного приема можно проверить точность измерения и определить действительно ли мы подсоединили к прибору конденсатор, а не какую-нибудь другую радиодеталь. Больше всего разница в пределах измерения проявляется на электролитических конденсаторах, что обусловлено их значительной нелинейностью в различных режимах измерения.

В приборе реализована система меню, с помощью которого можно откалибровать нулевое значение и емкость в 1 мкФ. Результаты калибровки сохраняются в EEPROM (энергонезависимую память данных микроконтроллера).

Проект реализован на одном из самых простых микроконтроллеров семейства AVR — Atmega8 (Атмега8). Питание схемы осуществляется от 9-вольтовой батарейки (типа «Крона») при помощи линейного регулятора 7805.

Принципиальная схема измерителя емкости

Устройство может функционировать в 3-х режимах: измерение в нижнем диапазоне, в верхнем диапазоне, и в режиме разрядки. Данные режимы определяются состоянием выводов PD5 и PD6 микроконтроллера. Во время разрядки PD6 имеет значение логического 0 и осуществляется разрядка конденсатора через резистор R7 (220 Ом). В верхнем диапазоне измерений вывод PD5 имеет логический 1, заряжая при этом конденсатор через R8 (1.8K), а PD6 находится в Z-состоянии что позволяет встроенному компаратору микроконтроллера сравнивать напряжение. В нижнем диапазоне измерений вывод PD5 также находится в Z-состоянии – в этом случае конденсатор заряжается только через резистор R6 (1.8 MОм).

В качестве индикатора можно использовать практически любой дисплей на контроллере HD44780 размером 16×2 символов. Разводка коннектора дисплея показана на следующем рисунке.
Прибор можно собрать на макетной плате и поместить в простой прямоугольный корпус из пластика. В крышке корпуса необходимо вырезать отверстия под индикатор, кнопку и светодиод, и закрепить их термоклеем.

Разводка подключения ЖК дисплея

Вместо микроконтроллера Atmega8 можно использовать микроконтроллеры семейства atmega48/88/168, но при этом в программе, доступной для скачивания по нижеприведенной ссылке, необходимо изменить строку, отвечающую за конфигурацию таймера конкретного микроконтроллера.

Внешний вид «внутренностей» устройства

Внешний вид "внутренностей" устройства

Скачать файлы программы можно по следующей ссылке:

  Capmeter (7,4 KiB, 49 hits)

(Проголосуй первым!)
Загрузка...
14 просмотров


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *