ATmega328 LCR metre + frekans metre

PIC ve atmel ile yapılan bir çok LCR merte devresi var ATmega328 üzerine kurulu olan devrede ek olarak frekans ölçümüde yapılabiliyor. Yazılımda Arduino frekans sayıcı kütüphanesinden faydalanılmış. Devrenin tüm katları ayrı şemalar halinde verilmiş.

Frekans Ölçümlü AVR LC Metre

Endüktansı ölçebilen bir multimetrem olmadığı ve sahip olduğum multimetreler kapasitansı ölçebilse de, aralıktaki küçük kapasitans için doğru okumalar veremedikleri için bir süredir bir LC metre kurdum

PIC MCU’ları kullanarak LC ölçüm cihazlarının nasıl oluşturulacağına dair epeyce iyi makale var ancak ATmega MCU ile nasıl inşa edileceğine dair talimatlar çok az ve arada çok uzak. prensip büyük ölçüde aynıdır. Bu yüzden, bir ATmega328p çipi ve Arduino kitaplıkları kullanarak bir LC metrenin nasıl oluşturulacağına dair bu makaleyi yazmaya karar verdim.

Tipik bir LC ölçer, geniş aralıklı bir LC osilatöründen başka bir şey değildir. Bir indüktör veya kapasitör ölçülürken eklenen endüktans veya kapasitans, osilatörün çıkış frekansını değiştirir. Ve bu frekans değişimini hesaplayarak, ölçüme bağlı olarak endüktans veya kapasitansı çıkarabiliriz.

Aşağıdaki şematik, LC metrede kullandığım karşılaştırıcı tabanlı LC osilatörünü göstermektedir. Osilatör kısmı oldukça standarttır. Gördüğüm diğer tasarımların çoğu LM311 karşılaştırıcı kullanıyor. Ancak bu tür bir uygulama için 50 kHz’e kadar salınım yapabilen herhangi bir karşılaştırıcı fazlasıyla yeterli olacaktır. Etrafta biraz yedek LM339’um var, bu yüzden osilatör devresinde kullandım.

Not, pim 1’de 3K’lık bir çekme direnci olmalı ve geri besleme direnci 10K yerine 100K olmalıdır.

Gerçekte ölçtüğümüz şey osilatörün frekansı olduğundan, aynı devreyi kullanarak neredeyse hiçbir ek ücret ödemeden bir frekans ölçer oluşturabiliriz. Yukarıdaki devrede de görebileceğiniz gibi, ölçümü LC modundan frekans moduna geçirmek için bir reed röle kullanılır. Yukarıdaki şemada, ikinci karşılaştırıcı, frekans ölçümünün daha doğru yapılabilmesi için giriş dalga biçimini koşullandırmak üzere bir Schmitt tetikleyicisi oluşturur. LC modundayken, ilk karşılaştırıcıdan gelen frekans çıkışı basitçe Schmitt tetikleyicisi aracılığıyla beslenir.

Yüksek doğruluklu bir L0 ve C0 seçmek, ölçüm cihazının doğruluğunu artırmaya yardımcı olur.

Bu devre, birkaç nH’den birkaç Henry’ye kadar geniş bir aralıkta endüktansı ölçebilir. Kapasite ölçümü için, birkaç pF’den onlarca nF’ye kadar olan ölçümlerin en uygun olduğunu buldum. Yüksek bir ESR derecesine sahiplerse, biraz daha büyük kapasitörleri ölçebilirsiniz. Ancak, kapasitans ölçümündeki bu aralık sınırı, en çok önemsediğimiz pF aralığındaki doğruluk olduğundan bir sorun olmamalıdır.

Frekans ölçümü için bu frekans kütüphanesini kullandım . Varsayılan olarak, ekran her saniye güncellenir. Bu mod en doğru sonucu sağlar. Bu güncelleme aralığını kolayca kısaltabilirsiniz, ancak ölçüm doğruluğu azalacaktır.

Kullandığım kalibrasyon yöntemi şu şekildedir: kapasitans ölçüm modunda, yüksüz okuma, daha sonra kapasitans ölçümlerini telafi etmek için kullanılan başıboş endüktansı hesaplamak için kullanılır (C0’ın doğru olduğunu varsayın). Ve benzer şekilde, endüktans ölçüm modunda, L0’ın doğru olduğunu ve yüksüz okumanın (test uçlarını kısa devre yaparak), daha sonra endüktans ölçümlerini telafi etmek için kullanılan başıboş kapasitansı hesaplamak için kullanıldığını varsayarız. Kodu baştan sona okursanız, bunun nasıl yapıldığı hakkında daha iyi bir fikir edineceksiniz.