Kapacitans mätare

Kondensatorer är viktiga komponenter i elektronik, men ibland är de trasiga eller det värde den gemensamma jordbrukspolitiken har blivit oläsbar. Eftersom min multimeter inte har en kapacitans mätning, beslöt jag att göra en!

Principen för att mäta kapacitans är ganska enkel. Spänningen av en kondensator som laddas genom ett motstånd ökar med tiden T. Den tid det tar för att nå en viss spänning, är relaterad till motstånd och kondensator värden. I detta projekt använder vi en 555 timer krets som en monostable multivibrator. Om det låter som lite mörk magi till du, oroa inte dig, är det ganska enkelt. Jag hänvisar till den Wikipedias sida för detaljer, som vi kommer att fokusera på saker vi egentligen behöver: Schematisk och formel. Tiden där kondensatorn C avgifter genom resistorn R ges av: T = ln(3) x R x C = 1.1 RC. Om vi vet värdet av motståndet och tiden, kan vi beräkna kapacitansen: C = T / 1.1R.

Nu behöver vi en enhet för mätning av tiden, och det är där Arduino kommer in. Tiden definieras av utgångsstiftet av 555 timer (3 stift). Det kommer att vara hög när kondensatorn laddas och låg när det inte är. Detta innebär att produktionen genererar en puls med Längd T.
Arduinoen ansluts till stift 3 och kommer att upptäcka stigande och fallande kant (övergången formuläret 5V till 0V och vice versa). Genom att använda funktionen micros(), vi vet hur lång puls är, och vi ska beräkna motståndet.

Värdet på motståndet kan väljas fritt. För att mäta låg kapacitans (nF range) och 10kOhm för högre kapacitans (uF range) tar vi 1 MOhm. Mätningar i intervallet uF skulle annars ta åldrar.

Slutligen, värdet av kondensatorn ska visas på en skärm; Jag valde en 4-siffrig 7 segment display. De visar behöver en massa ingångar, så vi kommer multiplex dem för att lösa problemet. I princip: ska vi driva visar en efter en, men så snabbt att det mänskliga ögat inte kan märker. Vi använder också ett skiftregister att ytterligare minska antalet Arduino stift behöver vi. Det SKIFT registret kommer att läsa data från Arduino över 2 ledningar, och sedan köra bildskärmen genom 8 ledningar. Detta förklaras väl här:.

Jag använde en ATTINY 84 i stället för en full storlek Arduino uno, spara lite utrymme. För en utförlig guide om hur du programmerar dem, ta en titt på denna stora "kan. Det är också möjligt att använda en Arduino bare-ben genom att bara använda chipet.

Slutligen, för att driva bygget, jag använde en 9V batteri och spänning regulator (LM317).