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1 1 简单电感量测量装置 在电子制作和设计,经常会用到不同参数的电感线圈,这些线圈的电感量不像电阻那么 容易测量,有些数字万用表虽有电感测量挡,但测量范围很有限.该电路以谐振方法测量电 感值,测量下限可达 10nH,测量范围很宽,能满足正常情况下的电感量测量,电路结构简 单,工作可靠稳定,适合于爱好者制作.

一、电路工作原理 电路原理如图 1(a)所示. 图1111简单电感测量装置电路图 该电路的核心器件是集成压控振荡器芯片 MC1648 , 利用其压控特性在输出

3 脚产生频 率信号,可间接测量待测电感 LX 值,测量精度极高. BB809 是变容二极管,图中电位器 VR1 对+15V 进行分压,调节该电位器可获得不同的 电压输出, 该电压通过 R1 加到变容二极管 BB809 上可获得不同的电容量. 测量被测电感 LX 时,只需将 LX 接到图中 A、B 两点中,然后调节电位器 VR1 使电路谐振,在MC1648 的3脚会输出一定频率的振荡信号,用频率计测量 C 点的频率值,就可通过计算得出 LX 值. 电路谐振频率:f0 = 1/2π 所以 LX = 1/4π2 f0

2 C LxC 式中谐振频率 f0 即为 MC1648 的3脚输出频率值,C 是电位器 VR1 调定的变容二极管 的电容值,可见要计算 LX 的值还需先知道 C 值.为此需要对电位器 VR1 刻度与变容二极管 的对应值作出校准. 为了校准变容二极管与电位器之间的电容量,我们要再自制一个标准的方形 RF(射频) 电感线圈 L0.如图 6―7(b)所示,该标准线圈电感量为 0.44?H.校准时,将RF 线圈 L0 接在 图(a)的A、B 两端,调节电位器 VR1 至不同的刻度位置,在C点可测量出相对应的测量 值,再根据上面谐振公式可算出变容二极管在电位器 VR1 刻度盘不同刻度的电容量.附表 给出了实测取样对应关系. 附表振荡频率(MHz)

98 76

62 53

43 38

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二、元器件选择 集成电路 IC 可选择 Motoroia 公司的 VCO(压控振荡器)芯片.VR1 选择多圈高精度 电位器.其它元器件按电路图所示选择即可.

三、制作与调试方法 制作时,需在多圈电位器轴上自制一个刻度盘,并带上指针.RF 标准线圈按图(b)所 给尺寸自制.电路安装正确即可正常工作,调节电位器 VR1 取滑动的多个点与变容二极管 的对应关系,可保证测量方便.该测量方法属于间接测量,但测量范围宽,测量准确,所以 对电子爱好者和实验室检测电感量有可取之处. 该装置若固定电感可变成一个可调频率的信 号发生器. 电路

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2 2 三位数字显示电容测试表 广大电子爱好者都有这样的体会,中、高档数字万用表虽有电容测试挡位,但测量范围 一般仅为 1pF~20?F,往往不能满足使用者的需要,给电容测量带来不便.本电路介绍的三 位数显示电容测试表采用四块集成电路,电路简洁、容易制作、数字显示直观、精度较高, 测量范围可达 1nF~104 ?F.特别适合爱好者和电气维修人员自制和使用.

一、电路工作原理 电路原理如图

2 所示. 图2222三位数字显示电容测试表电路图 该电容表电路由基准脉冲发生器、待测电容容量时间转换器、闸门控制器、译码器和显 示器等部分组成. 待测电容容量时间转换器把所测电容的容量转换成与其容量值成正比的单稳时间 td.基 变容二极管 C 值610

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7、R

8、R9 的不同选择,可得到周期为 11?s、1.1ms 和11ms 的三个脉冲 信号. IC1A、IC

2、R1~R

6、按钮 AN 及C1 构成待测电容容量时间转换器(实质上是一个单 稳电路) .按动一次 AN,IC2B 的10 脚就产生一个负向窄脉冲触发 IC1A,其5脚输出一次 单高电平信号.R3~R6 和待测电容 CX 为单稳定时元件,单稳时间 td=1.1(R3~R6)CX. IC

4、IC2C、C

5、C

6、R10 构成闸门控制器和计数器,IC4 为CD4553,其12 脚是计数脉冲 输入端,10 脚是计数使能端,低电位时 CD4553 执行计数,13 脚是计数清零端,上升沿有 效.当按动一下 AN 后,IC4 的13 脚得到一个上升脉冲,计数器清零同时 IC2C 的4脚输出 一个单稳低电平信号加到 IC4 的10 脚, 于是 IC4 对从其12 脚输入的基准计数脉冲进行计数 . 当单稳时间结束后,IC4 的10 脚变为高电平,IC4 停止计数,最后IC4 通过分时传递方式把 计数结果的个位、十位、百位由它的

9 脚、7 脚、6 脚和

5 脚循环输出对应的 BCD 码. IC3 构成译码器驱动器,它把 IC4 送来的 BCD 码译成十进制数字笔段码,经R11~R17 限流后直接驱动七段数码管.集成电路 CD4553 的15 脚、1 脚、2 脚为数字选择输出端,经R18~R20 选择脉冲送到三极管 T1~T3的基极使其轮流导通,这两部分电路配合就完成了三 位十进制数字显示. C7 的作用是当电源开启时在 R10 上产生一个上升脉冲,对计数器自动清零.

二、元器件选择 电路中,IC1 选用 NE556;

IC2 选用 CD4001;

IC3 选用 CD4543;

IC4 选用 CD4553.七 段数码管可选用三字共阴极数码管.T1~T3选用 8550(或其它 PNP 型三极管) .C1 不应大 于0.01?F,C3 选用小型金属化电容.R3~R9 选用 1/8W 金属膜电阻.其他元器件没有特殊 要求,按电路标注选择即可.

三、制作与调试方法 整个电路安装好后可装在一个塑料盒内,将数码管和量程转换开关装在面板上.在制作 和调试时,关键是要调出 11?s、1.1ms 和11ms 的三种标准脉冲信号,调试时需要借助一台 示波器,通过调整分别 R

7、R8 和R9 等三个电阻的阻值,就可方便地得到这三个脉冲信号, 电路中的 R

7、R

8、R9 的阻值是实验数据仅供参考.电路其余部分无需调试,只要选择良好 器件,安装正确无误,并在量程转换开关处标注相应倍率,就可得到一个经济实用、准确可 靠的数字电容表.

四、使用方法 在测试电容时, 把计数结果乘以所用量程的倍率得到的数值就是被测电容的容量. 例如 , 当基准脉冲周期为 1.1ms, 定时电阻为 10K 时, 量程倍率为 0.1?F, 若测一个标称容量为 4.7?F 的电容,按动一下 AN 后结果显示为 49,该电容的容量就为 49*0.1?F=4.9?F. 需要说明的是,在使用 1pF~999pF 量程时,由于分布电容的影响,测量结果减去分布 电容值才是被测电容的准确值.可以这样测出该电容表的量程分布电容值,把量程打在 1pF~999pF 档,在不接被测电容的情况下,按动一下 AN 按钮,测的计数结果就是该挡的分 布电容值,经实验该数值一般为 10pF 左右. 附表列出了各挡量程的组成关系. 附表联系人:卓先生、

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3 3 市电电压双向越限报警保护器 该报警保护器能在市电电压高于或低于规定值时,进行声光报警,同时自动切断电器电 源,保护用电器不被损坏.该装置体积小、功能全、制作简单、实用性强.

一、电路工作原理 电路原理如图

3 所示. 图3333市电电压双向越限报警保护器电路图 市电电压一路由 C3 降压,DW 稳压,VD

6、VD

7、C2 整流滤波输出 12V 稳定的直流 电压供给电路.另一路由 VD1 整流、R1 降压、C1 滤波,在RP

1、RP2 上产生约 10.5V 电 压检测市电电压变化输入信号.门IC1A、IC1B 组成过压检测电路, IC1C 为欠压检测, IC1D 为开关,IC1E、IC1F 及压电陶瓷片 YD 等组成音频脉冲振荡器.三极管 VT 和继电器 J 等 组成保护动作电路.红色 LED1 作市电过压指示,绿色管 LED2 作市电欠压指示. 市电正常时,非IC1A 输出高电平,IC1B、IC1C 输出低电平,LED

1、LED2 均截止不 发光,VT 截止,J 不动作,电器正常供电,此时 B 点为高电平,F4 输出低电平,VD5 导通 , C 点为低电平,音频脉冲振荡器停振,YD 不发声.当市电过压或欠压时,IC1B、IC1C 其 中有一个输出高电平,使A点变为高电位,VT 饱和导通,J 通电吸合,断开电器电源,此时B点变为低电位,IC1D 输出高电平,VD5 截止,反向电阻很大,相当于开路,音频脉冲 振荡器起振,YD 发出报警声,同时相应的发光二极管发光指示.

二、元器件的选择 集成芯片 IC 可选用 CD74HC04 六反相器,二极管 VD1~VD6 选择 IN4007,电容 C1~ C6 均选择铝电解电容,耐压 400V,稳压管选用 12V 稳压,继电器 J 选用一般 6V 直流继电 器即可,电阻选用普通 1/8 或1/4W 碳膜电阻器,大小可按图示.

三、制作和调试方法 基准脉冲周期 定时电阻 R 测量范围 倍率 11?s 10M? 1pF~999pF *1pF 11?s 100K? 1nF~9.99nF *0.1nF 11?s 10K? 10nF~999nF *1nF 1.1ms 10K? 1?F~99.9?F *0.1?F 11ms 1K? 100?F~9990?F *10?F 联系人:卓先生、

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