измеритель ёмкости конденсаторов

Обсуждаем контроллеры компании Atmel.
Ответить
Открыл глаза
Сообщения: 47
Зарегистрирован: Вт мар 20, 2012 07:16:43

Сообщение стьюдент »

Привет всем радио котам :) помогите разобрать проблемку. Попытался сделать измеритель емкости, интересует диапазон от 1pF до 100pF. Разводка платы, схема, программа моя, отсюда и возникшии проблемы. Принцип измерения заключается в том, что компаратор сравнивает уровень напряжения на конденсаторе, с опорным напряжением, которое подается на вход AIN0 (устанавливается с помощью делителя на резисторах R2-R1). Время зарядки конденсатора с 0 В до опорного напряжения измеряется с помощью таймера Т1. Далее по формуле t=-R*C*ln(1-Uc/E).
E=5 В, подается с пина PD2.
Uc- напряжение до которого мы заряжаем конденсатор.
R= 2 МОм.
Отладил программу в Proteus: с конденсатором 1pF показывает 1,16 pF, с конденсатором 10pF – 10,24 pF, с конденсатором 100pF – 101,04 pF. Такая точность меня вполне устраивала. Собрал в железе, итог: точности вообще никакой, получился показометр :shock: . По всей видимости в схеме косяк и не один. Пало подозрение на кварц, который я включил без кондесатором. НО: в даташите сказано, что атмега16 уже содержит в себе конденсаторы для кварца, которые включаются установкой фьюза CKOPT. Далее подозрение пало на E=5 В, измерил с выхода стабилизатора на МК подается 5,04 В. Соответственно погрешности в +20 пФ-25пФ на этом получить на мог. Возможно, влияет разводка платы (плата односторонняя). Как добиться хотя бы подобия точности?
Изображение
Изображение
Изображение
Реклама
Мудрый кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1802
Зарегистрирован: Ср сен 07, 2011 21:40:30

Сообщение Flasher »

Для начала нужно определиться с методикой измерения, оценив вносимые погрешности. Если вы сделали ЭТОТ ЧУДНЫЙ ДЕВАЙС, то Вы совсем не имеете представления о элементарных вещах.
Реклама
Мучитель микросхем
Аватара пользователя
Сообщения: 472
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 09:00:34
Откуда: Киев

Сообщение Eugene.Negrobov »

Используемый метод годится лишь для крупных конденсаторов, в частности электролитов. К мелким кондерам не применим из-за довольно большой утечки заряда...
Тут нужен какой-нибудь LC генератор с эталонным L, тогда можно будет частотомером считать выходную частоту и по формуле найти C.

Uzzors2k делал не самый плохой измеритель, у него можно будет схемку LC генератора свиснуть:
http://uzzors2k.4hv.org/index.php?page=lcfmeter
I'm on a huge rock, flying through space!
Мудрый кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1810
Зарегистрирован: Чт июн 10, 2010 08:55:35
Откуда: Сибирские Афины

Сообщение Kavka »

Стьюдент, вам бы пошариться по интернету получше прежде чем браться за паяльник :) , по форумам на тему RLC-измеритель, измеритель ёмкости/конденсаторов.
Видать все кто уже ответил не видели измеритель Чана.
http://elm-chan.org/works/cmc/report.html
Когда уже ничего не помогает - прочтите, наконец, инструкцию.
Лучший оптимизатор находится у вас между ушей. (Майкл Абраш, программист Quake и QuakeII)
Избыток информации ведёт к оскудению души - Леонтьев А. (сказано в 1965 г.)
Реклама
Эиком - электронные компоненты и радиодетали
Мудрый кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1802
Зарегистрирован: Ср сен 07, 2011 21:40:30

Сообщение Flasher »

Вы это, не сравнивайте чана и безродного конструктора, который все свои косяки валит на кварц.
Реклама
Открыл глаза
Сообщения: 47
Зарегистрирован: Вт мар 20, 2012 07:16:43

Сообщение стьюдент »

Flasher, ваши посты не несут никакой смысловой нагрузки. К чему засорять тему непонятными рассуждениями? Набивайте посты в другом разделе.
Eugene.Negrobov, спасибо за ответ. Эталонную индуктивность достать прямо сейчас проблематично.
Kavka, эту схему видел. Попробую сделать с использованием двух пороговых напряжений.
Реклама
Друг Кота
Аватара пользователя
Сообщения: 3832
Зарегистрирован: Сб сен 10, 2011 17:46:25

Сообщение oleg110592 »

Подтвержу, на всякий - повторял давненько разработку Чана для измерения конденсаторов - соответствовало показанным результатам. Схему, а может и исходник (уже не помню) немного менял - делал под имеющиеся индикаторы.
СпойлерИзображение
да еще:
Конфигурационный бит CKOPT выбирает один из двух режимов усилителя генератора. Если CKOPT запрограммирован, то амплитуда колебаний выходного сигнала генератора будет ограничена уровнями питания. Данный режим рекомендуется использовать при высоком уровне окружающих шумов или при использовании выхода XTAL2 в качестве источника синхронизации внешней схемы. Данный режим характеризуется широким частотным диапазоном. Если CKOPT – незапрограммирован, то амплитуда выходных колебаний генератора снижается. Использование данного режима позволяет существенно снизить потребляемую мощность, но при этом ограничен частотный диапазон и нельзя XTAL2 использовать для внешней синхронизации.
Мудрый кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1810
Зарегистрирован: Чт июн 10, 2010 08:55:35
Откуда: Сибирские Афины

Сообщение Kavka »

стьюдент писал(а):Kavka, эту схему видел. Попробую сделать с использованием двух пороговых напряжений.
Разберитесь почему такие уровни напряжения выбраны - и приблизитесь вы на один цунь к нирване. :))
Когда уже ничего не помогает - прочтите, наконец, инструкцию.
Лучший оптимизатор находится у вас между ушей. (Майкл Абраш, программист Quake и QuakeII)
Избыток информации ведёт к оскудению души - Леонтьев А. (сказано в 1965 г.)
Держит паяльник хвостом
Сообщения: 927
Зарегистрирован: Вт сен 07, 2010 19:27:48
Откуда: Ташкент

Сообщение borys »

Для стьюдент.
Не мучайтесь, делайте измеритель от elm-chan. Обойдется дешевле, да и проверен в работе.
Мучитель микросхем
Аватара пользователя
Сообщения: 472
Зарегистрирован: Ср фев 15, 2012 09:00:34
Откуда: Киев

Сообщение Eugene.Negrobov »

Эталонную индуктивность да, достать сложно... Эталонный кап чуть проще, но тоже не айс... А вот 1% резистор достать проще простого. :)

Смотри, если нужно просто что-то померять, то можешь собрать генератор на NE555, запихнуть туда точные резисторы и измеряемый кап, затем измерить частоту и забить в формулы с даташита(или готовые калькуляторы, коих тонна в инете), и получить значение C...
Если же хочешь крутой LCF-метр, то при помощи NE555 можно будет определить емкость какого-нибудь конкретного конденсатора, после чего использовать его в LC генераторе для создания своей самосклёпной эталонной индуктивности, какую можно сделать из любого продающегося индуктора, ручками.
Но это уже их разряда задротства, если хочется самому разобратся и самому сделать... Реально проще будет отрыть в инете готовую схему... Подобным же занимались многие до тебя, некоторые даже изволили поделится схемами и прошивками, чего ни в коем случае не стоит игнорировать. :)
Даже просто прочитать статьи всегда полезно.

P.S.
Очень надеюсь, что ты этим по своей воле занялся, что не твоя дипломка или что-то подобное, а то отношение к студентоте у меня очень-очень нехорошее. :)))
I'm on a huge rock, flying through space!
Открыл глаза
Сообщения: 47
Зарегистрирован: Вт мар 20, 2012 07:16:43

Сообщение стьюдент »

Eugene.Negrobov, если был бы студентом и искал бы легкий путь, то взял бы схему от elm-chan. В интернете имеются исходники программы и перевод его статьи. Поскольку делаю для себя, то непонятно какое удовольствие я получу от повторения чужой схемы. Проще уж купить китайский RCL-измеритель, чем повторять чужое.
Kavka, от 0,85 В до 2,5 В «практически» линейная характеристика?
Мудрый кот
Аватара пользователя
Сообщения: 1810
Зарегистрирован: Чт июн 10, 2010 08:55:35
Откуда: Сибирские Афины

Сообщение Kavka »

Ну прочитайте же вы раздел Hardware, в конце концов. Там чёрным по белому написаны критерии, которые делают измеритель Чана на порядок (на одну ступень уж точно) лучше тех, где такие критерии не учтены. Или с английским туго?
Когда уже ничего не помогает - прочтите, наконец, инструкцию.
Лучший оптимизатор находится у вас между ушей. (Майкл Абраш, программист Quake и QuakeII)
Избыток информации ведёт к оскудению души - Леонтьев А. (сказано в 1965 г.)
Ответить

Вернуться в «AVR»