Схема стрелочного измерителя емкости конденсаторов
Измеритель ёмкости конденсаторов сделан по простой схеме на двух микросхемах SN7413 и SN74121.
Прибор предназначен для измерения емкости от 1,5пФ до 15мкФ.
Переключателем S1 можно выбрать пределы измерения: 10 пФ, 100 пФ, 1000 пФ, 0,01 мкФ, 0,1 мкФ и 1 мкФ. Но это в том случае, когда S2 и S3 находятся в показанном на схеме положении. Если S2 переключить в противоположное положение пределы увеличиваются в 3 раза, а если S3 переключить в противоположное показанному на схеме положение, пределы увеличиваются в 10 раз.
Таким образом, теоретически можно измерить емкость до 30 мкФ, но практически не более 15 мкФ. В микросхеме SN7413 есть два четырехвходовых элемента «И-НЕ» с эффектом триггера Шмитта. Здесь используется только один элемент, на котором сделан мультивибратор, вырабатывающий запускающие импульсы.
Частота импульсов зависит от положения S1.1 и сопротивления R1. Эти импульсы поступают на вход одно-вибратора на микросхеме SN74121. Протяженность импульса зависит от емкости СХ и от сопротивления между выводом 11 D2 и плюсом питания. Изменяя это сопротивление переключателем S4 мы изменяем протяженность формируемого импульса в 10 раз. Процесс измерения основан на инерционности стрелочного механизма микроамперметра. Эта механическая инерционность выполняет функции интегратора, преобразующего широту импульсов в угол отклонения стрелки прибора.
Точность измерения зависит от точности емкостей С1-С6, желательно использовать конденсаторы с точностью 1% и лучше, либо подобрать их измеряя емкости каким-то другим прибором. Желательно так же, чтобы оксидные конденсаторы обладали минимальным током утечки. В схеме используется микроамперметр с током отклонения 50 мкА.
Конечно, можно применить и любой другой микроамперметр, с током от 50 до 200 мкА, но это повлечет за собой изменение пределов измерения, даже при условии подбора сопротивлений R4 и R5 соответственно применяемой измерительной головке. Большинство деталей расположено на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с односторонним расположением печатных дорожек.
Переключатели и измерительная головка, а так же, конденсаторы С1-С6 находятся за пределами печатной платы. А конденсаторы С1-С6 монтируются непосредственно на выводах переключателя S1. Питаться прибор должен от стабилизированного источника постоянного тока напряжением 5V.