Mini USB L/C meter

[сокол]

Всем доброго дня! Подскажите пожалуйста для калибровки L (где можно купить калибровочные) Похоже,что их надо будет очень много для всех 0.01MН..990.99МН 1mH..99mH. Есть купленный из китая мерю с ним Транс от комповского (замыкаю на коротко все вторички)показывает только некий очень маленький сопротивление,а не индуктивность.Убираю перемычки от вторичек показывает индуктивность.Почему так? Спасибо за ране!

[sergeus]

Если использовать вашу схему, то прошивка стандартная?

Схема не моя ,а автора . Я только подправил печатку под свои детали.Прошивка для схемы с кнопкой.Контроллер лучше 8A-AU . 8L не заведется с кварцем на 12MHz

Устройство заработало. Автору спасибо.

[ejsanyo]

Позволю себе несколько ремарок по схемотехнике:
1. Официальный даташит на LM311 от National Semiconductor (разработчика оригинального чипа) прямым текстом говорит нам:

The trim pins (pins 5 and 6) act as unwanted auxiliary inputs. If these pins are not connected to a trim-pot, they should be shorted together.

2. Из того же даташита также следует, что номинальными напряжениями питания для компаратора являются либо +5В, либо двухполярное ±15В. Таким образом, полагаю, надёжнее было бы подать питание (нога 8 чипа) от 5В. Дабы при этом режим работы автогенератора не изменился, верхние ноги R1 и R3 следует оставить на 3,3В. Для повышения стабильности его работы, кроме того, рекомендую повесить между ногами 4 и 8 и в непосредственной близости от чипа блокировочный кондёр по питанию ёмкостью хотя бы 0,1 мкФ. А для значительного снижения возможных помех, приходящих по питанию USB, не лишним было бы поставить простейший LC фильтр между разъёмом и остальной схемой.
3. Даже Википедия рассказывает нам способ аппаратной идентификации присутствия устройств на USB, а также их скорости обмена данными:

При подключении устройства одна из линий подтягивается к +3,3 В через резистор 1,5 кОм. Устройства Low Speed подтягивают линию D-, а устройства Full Speed — D+.

Отчего же тогда сопротивление R7 в схеме внезапно 2,2кОм?
4. Сопротивления R8 и R9 по схеме обычно служат в основном для подавления возможных паразитных резонансов в "длинной" линии связи, в качестве которой выступает USB кабель. Типичные значения этих сопротивлений, судя по даташитам на различные USB контроллеры, составляют порядка 20...33 Ом. В реализации V-USB с питанием АТмеги от 5В и ограничительными стабилитронами они также ограничивают ток через эти самые стабилитроны. Но даже там авторы проекта рекомендуют ставить 68 Ом. Но вовсе не 220! Не в том ли, а также по п.3, заключается проблема нестабильной работы USB, проявившаяся у некоторых людей здесь?

PS: собрал схему с учётом собственных замечаний. Всё заработало с первого раза.

[=Inspiron=]

Собрал, прошил, программа его видит, релюшка переключается из программы, но не могу его откалибровать!!! Пишет постоянно Calibration failed!
Питание LM311 от 5 вольт. Реле РЭС60 0301. Вопрос к автору: в режиме калибровки какой сигнал должен быть на выходе компаратора?

[=Inspiron=]

Решено. Неточность в разводке собственной платы. Спасибо автору за помощь!

[Dentorol]

Здравствуйте!
Доделал свой LC-метр.


Кто может мне объяснить, почему верхний предел измерения емкости 1 мкф? У меня вообще измеряет максимум 50нФ, если больше, то показывает что-то непонятное.

Принцип измерения емкости/индуктивности основан на измерении частоты LC-осциллятора на LM311.
Т. е. измеряется частота LC-колебательного контура, а затем по формулам рассчитывается L или C.
Можно предположить, что на сравнительно длинные проводники наводится помеха, и это приводит к срыву генерации. Но любую индуктивность измеряет без проблем. Почему маленькие емкости измеряет нормально, а при измерении больших происходит непонятно что? Ведь у конденсаторов большой емкости реактивное сопротивление меньше чем у конденсаторов малой емкости. И соответственно наводимая помеха (если дело в наводках) должна шунтироваться конденсатором. Или я что-то неправильно понимаю?

Пробовал подпаивать измеряемый конденсатор напрямую на плату, стало получше - измеряет до 0,2 мкф, но по логике прибор должен измерять очень большие емкости. (1000 мкф)

[Bonio]

Данный измеритель работает по принципу измерения частоты LC-колебательного контура. Чем больше тут измеряемая емкость, тем ниже частота генератора, соответственно, при емкостях больше микрофарада частота будет стремится к нулю. Плюс генератор просто не сможет работать нормально при емкости в микрофарады и индуктивности в 100µH. Отсюда ограничение. Для смещения диапазона измерения нужно изменять номиналы образцовых L и С, но тогда пострадает точность измерения маленьких значений. Данная схема заточена под измерение именно маленьких значений. Измерители больших емкостей работают совершенно по другому принципу.
Длина проводников до измеряемой емкости тут очень критична, с проводами точности не будет. Попробуйте поменять индуктивность на более качественную, если больше, чем 0,2мкф не измеряет.

[Dentorol]

Да, при увеличении емкости измеряемых конденсаторов происходит уменьшение резонансной частоты.
Но если подсоединяю конденсаторы емкостью более ~ 0,2-0,5 мкФ, то измеряемая частота наоборот увеличивается и как-то непонятно себя ведет.
Вы лично собирали измерительный прибор на LM311?
Какая частота была у Вас при измерении конденсатора емкостью 1 мкф? (по-моему, грубо должна быть 200-300 кГц)

Когда я взял и измерил индуктивность большого трансформатора, то измеряемая частота была около 2кГц. И измеряемая частота не прыгает.

И вопрос именно в ИЗМЕРЕНИИ ЕМКОСТИ. Предположительно при измерении емкости более 1 мкф (в моем случае более 0,2 мкф) происходит срыв генерации, хотя частота должна понижаться и вроде бы на низкой частоте генераторы работают более стабильно чем на высокой получается такая непонятная ситуация.

[vladant]

Вы лично собирали измерительный прибор на LM311?

Вам же ответил автор прибора:

Попробуйте поменять индуктивность на более качественную, если больше, чем 0,2мкф не измеряет.

И ещё почитайте тему, прежде чем задавать вопросы. Уже проходили эту тему не раз.

[Dentorol]

Извините!
Не посмотрел что это автор прибора.

Буду читать форум.

[Bonio]

Dentorol писал(а):

Да, при увеличении емкости измеряемых конденсаторов происходит уменьшение резонансной частоты.
Но если подсоединяю конденсаторы емкостью более ~ 0,2-0,5 мкФ, то измеряемая частота наоборот увеличивается и как-то непонятно себя ведет.
Вы лично собирали измерительный прибор на LM311?
Какая частота была у Вас при измерении конденсатора емкостью 1 мкф? (по-моему, грубо должна быть 200-300 кГц)

Когда я взял и измерил индуктивность большого трансформатора, то измеряемая частота была около 2кГц. И измеряемая частота не прыгает.

И вопрос именно в ИЗМЕРЕНИИ ЕМКОСТИ. Предположительно при измерении емкости более 1 мкф (в моем случае более 0,2 мкф) происходит срыв генерации, хотя частота должна понижаться и вроде бы на низкой частоте генераторы работают более стабильно чем на высокой получается такая непонятная ситуация.

C указанными номиналами при измерении 1мкФ, частота генератора должна быть около 15Кгц. 1мкф - теоретический максимум этого прибора, который зависит так же от качества примененной индуктивности и измеряемой емкости. Практически он предназначен для измерения пикофарад и нанофарад, т.е. очень маленьких значений. Лично у меня еще не было необходимости измерять им больше, чем 0,1мкф. Если у вас нормально измеряются значения до десятых долей микрофарад, то можете даже ничего не предпринимать, все и так хорошо. Или можете попробовать подбирать индуктивности с большей добротностью.
Еще раз повторю, для измерения микрофарад применяются другие приборы, которые работают совершенно по иному принципу.

[homeland]

При напряжении питания 3.37 вольта будет работать, или нужно подбирать чтоб было ровно 3.3 вольта?

[homeland]

Не знаю как удалить предыдущее сообщение.
Был сдутый откуда-то контроллер ATMega48PA-AU (TQFP-32), решил его и приспособить. Собрал, не заработало. Светодиод моргает, устройство не опознано (W7-64, на других история та же). 3 дня танцев с бубном. R8, R9, R7, подбор питания ровно 3.3, замена кварца, результатов не дали. Подозрение пало на микроконтроллер (хотя прошивается, проверяется, вроде как работает), но компьютером не опознается. Взял ATMega8-16PU (DIP), припаял провода, развел, прошил. Все заработало. R7 - 2.2K, R8, R9 - 100 Ом (работал и при 230 Ом, просто были подобраны сопротивления, другие искать не хотелось). Откалибровал, точностью пока не занимался. Куплю другой процессор (ATMega48PA) попробую еще раз (все заточено под него TQFP-32). Программатор FTDI-SinaProg. Кстати SinaProg не знает сигнатуры ATMega48PA, нужно подправлять в файлах настройки.
В общем автору проекта респект и уважение.

[laf]

Здравствуйте. Ау, кто-нибудь есть еще на форуме? Есть некоторые предложения. Некоторых не устраивает узкий диапазон измерения. Как видно из схемы, она состоит из двух частей - генератора и системы вычисления. Если пройтись по форумам самодельных LC, то видно, что если в качестве генератора стоит компаратор LM311, или внутренний как у PIC16F628, или LC на at89c2051, измерение не более 1 мкф и 100 млг. Если генератор построен на триггерах Шмитта 74HC132, как у авторов на Atmega8, то диапазон расширяется от 0 до десятков тысяч мкф и до десятков Гн. Практически при таких же образцовых как здесь.
Вопрос к уважаемому автору - что если использовать 74HC132 и Вашу измерительную часть - получится ли такой симбиоз для Вашего измерителя, и нужны ли такие же частоты, есть ли программные ограничения, например, переполнение таймера?
Кстати, Вы выложили исходник. В нем может подскажете как увеличить диапазон измерения?

[musor]

в рамках даной схемотехники при заланой образцовых это невозможно-теоретическиц предел
расширить пределы можно толко изменив робразцовые в 1щраз и ввеля еще один предел что в даном конструктиве малоинтересно
промыщлены мосты имею на каждый предел кучу эталоных деталей что для любителя малоприемлемо изза недоступномсти

[homeland]

Довел все таки данное устройство до работы. Значит так, для успешной работы необходимо:
- подбирать микроконтроллер с пониженным питанием (1,8в.);
- особое внимание питанию (стабилизатор 3,3в.);
Сам я собирал на ATMEGA48 в корпусе TQFP (ATMEGA8 работать не стал, питания не хватает). Стабилизатор поставил APL1084,
напряжение подобрал 3,34в. Резисторы R8, R9 - 68ом, R7 - 1,5к (с другими работать не стал, в корпусе DIP работал с оригинальными).
Калиброваться тоже с первого раза не хотел, попался бракованный дроссель (то звонился, то нет).После замены все заработало.
Система V-USB, в основе которой построена схема обмена данными микроконтроллером с USB очень критична к напряжениям
(питания и согласования линий data+, data-).
Если светодиод мигает, а оборудование не опознается компьютером, то микроконтроллер работает, и нужно подбирать
сопротивление R7, и возможно применять стабилитроны (я обошелся без них).
Ну в общих чертах так. Собирая данное устройство залочил один контроллер, теперь буду собирать FUSE DOCTOR.

[laf]

Здравствуйте. homeland, Вы наверное единственный у кого не пошла мега8 на 3,3 В. Я боюсь быть вторым. Но ведь и мега48 по даташиту не работает на 12 мгц при этом напряжении. И для компаратора нужно 3,5 В. В схеме микросхемы поставлены на пределе, авось заработает. Может Вы испытаете при питании 5 В, на что это влияет? Или стоит выставить напряжение 4 В? Устройство уж очень хорошее, и хотелось бы о нем знать побольше. Может кто испытывал вместо компаратора генератор на триггерах Шмитта 74HC132? Работает от 1,8 В. Я пока не прикидывал как подключить. Хотелось бы услышать мнение уважаемого автора.
Сейчас жду посылку из Чип и Дип. Нужен этот простой прибор для измерения малых емкостей.
А FUSE DOCTOR я очень давно делал, отлично восстанавливает. С USB на 5 вольтах программатор отлично работает, на 3,3 попробую.

[homeland]

Да Mega8-16AU в корпуcе TQFP работать не стала, а Mega8-16PU в корпусе DIP припаянная на проводках заработала.
Все Меги 48/88/168/328 серии PA прекрасно работают до 20Мгц под напряжением 1,8в по даташиту. У меня Atmega48PA-AU в корпуcе TQFP.
Компаратор все-же имеет запас и от 3,3в. работает. Нужно брать серию "P". Цена вопроса в чипе&дипе 13 руб.
Чуть выше есть "несколько ремарок по схемотехнике:" от "ejsanyo" там в принципе все описано, что нужно делать если сразу не заработает. Неплохо б почитать, что такое V-USB - https://xakep.ru/2013/09/14/v-usb/
Питание лучше выдержать 3,3в. (на старых материнках полно стабилизаторов, в конце концов можно поставить два диода/ Почитай V-USB). Одним словом собирай, а если не заработает тогда и будем думать.

[laf]

Хорошо. Мега88 у меня есть, компаратор выписал "DR". Поздно перезаказывать на "P". По параметрам как будто похожи. Стабилизатор будет AMS1117-3.3. Пока развожу плату и жду посылку. Старые материнки повыбрасывал, а теперь вот покупаю что там стояло.

[rrshaman]

Подскажите пожалуйста, а такое реле https://www.chipdip.ru/product1/8556082632 подойдет для применения в схеме без использования транзистора VT1?